Շարքի այլ հոդվածներ.
- Ռելեի պատմություն
- Էլեկտրոնային համակարգիչների պատմություն
- Տրանզիստորի պատմությունը
- Ինտերնետի պատմություն
В մենք իմացանք, թե ինչպես է ամերիկացի գիտնականն ու ուսուցիչը Ես առաջին անգամ ճանապարհորդեցի Եվրոպայով։ Լոնդոն այցելելիս նա հատուկ այցելեց մի մարդու, ում խորապես հարգում էր՝ մաթեմատիկոսին . Հենրիի հետ միասին էին նրա ընկերը՝ Ալեքսանդր Բախը և նրա նոր ծանոթը, որը նույնպես հեռագրության ոլորտում փորձարար էր, . Բեբիջը հյուրերին ասաց, որ շուտով պատրաստվում է ցուցադրել իր հաշվիչ մեքենան պատգամավորին, բայց ավելի մեծ հաճույքով կիսվել է նրանց հետ իր նոր մեքենայի գաղափարով, «որը մեծապես կգերազանցի առաջինի հնարավորությունները»։ Հենրին իր օրագրում գրանցել է ընդհանուր տեղեկություններ այս ծրագրի մասին.
Այս մեքենան բաժանված է երկու մասի, որոնցից մեկը պարոն Բ.-ն անվանում է պահեստ, իսկ երկրորդը՝ ջրաղաց։ Պահեստը լցված է անիվներով, որոնց վրա պատկերված են թվեր։ Պարբերաբար լծակները դրանք դուրս են քաշում և տեղափոխում ջրաղացին, որտեղ տեղի են ունենում անհրաժեշտ մանիպուլյացիաները։ Ավարտելուց հետո այս մեքենան կկարողանա աղյուսակավորել հանրահաշվական բնույթի ցանկացած բանաձև:
Պատմաբանը չի կարող չզգալ, թե ինչպես է ողնաշարով հոսում ցրտերը մարդկային կյանքի նման պատահական խաչմերուկներից: Այստեղ հատվում էին հաշվողական մեքենաների պատմության երկու թելեր, որոնցից մեկը մոտենում էր իր ավարտին, իսկ մյուսը նոր էր սկսվում։
Ի վերջո, չնայած Բեբիջի մեքենան հաճախ ներկայացվում է որպես ժամանակակից ունիվերսալ համակարգիչների պատմության սկիզբ, նրանց միջև կապը բավականին թույլ է։ Նրա մեքենան (որը նա երբեք չի կառուցել) մեխանիկական հաշվարկների երազանքի գագաթնակետն էր: Այս երազանքը, որն առաջին անգամ հնչեցրեց Լայբնիցը, ոգեշնչված էր միջնադարի վերջից ի վեր արհեստավորների կողմից ստեղծված ավելի բարդ ժամացույցների մեխանիզմներով: Բայց ոչ մի ընդհանուր նշանակության համակարգիչ չի կառուցվել մաքուր մեխանիկայի վրա. խնդիրը չափազանց բարդ է:
Սակայն Հենրիի և մյուսների կողմից նախագծված էլեկտրամագնիսական ռելեը կարող է բավականին հեշտությամբ կիրառվել հաշվողական սխեմաներում, որոնց բարդությունն առանց դրա անհնարին կլիներ: Այնուամենայնիվ, այս կետը դեռ տասնամյակներ հեռու էր, և Հենրին և նրա ժամանակակիցները չէին կարող կանխատեսել նման զարգացում: Այն դարձավ անթիվ տրանզիստորների նախահայրը, որոնք հնարավոր դարձրեցին այսօրվա թվային աշխարհը, որն այնքան միահյուսված էր մեր ժամանակակից կյանքին: Ռելեները լցնում էին վաղ ծրագրավորվող համակարգիչների ներքնակը՝ հակիրճ կառավարելով, նախքան իրենց զուտ էլեկտրոնային զարմիկներով փոխարինելը:
Ռելեները 1830-ական թվականներին մի քանի անգամ ինքնուրույն հորինվել են։ Դրա նպատակները բազմազան էին (նրա գյուտարարներից հինգը հանդես եկան առնվազն երեք հայտով), ինչպես նաև դրա օգտագործման օրինակները: Բայց դա հարմար է մտածել որպես երկակի օգտագործման սարք: Այն կարող է օգտագործվել որպես անջատիչ, որը կառավարում է մեկ այլ էլեկտրական սարք (ներառյալ, կարևորը, մեկ այլ ռելե), կամ որպես ուժեղացուցիչ, որը թույլ ազդանշանը վերածում է ուժեղի:
Անջատիչ
Ջոզեֆ Հենրին մեկ անձի մեջ միավորեց բնափիլիսոփայության, մեխանիկայի խորը գիտելիքները և հետաքրքրությունը մեխանիկական հեռագրի խնդրի նկատմամբ: 1830-ական թվականներին, թերևս, միայն Ուիթսթոունն ուներ նման հատկություններ: Մինչև 1831 թվականը նա կառուցել էր 2,5 կմ երկարությամբ մի շղթա, որը կարող էր գործարկել զանգը, օգտագործելով երբևէ կառուցված ամենահզոր մագնիսը: Միգուցե, եթե նա շարունակեր այդքան ակտիվ աշխատել հեռագրում և ցուցաբերեր նույն հաստատակամությունը, ինչ ցույց էր տվել Մորզը, ապա նրա անունը կընդգրկվեր դասագրքերում։
Սակայն Հենրին՝ Ալբանիի ակադեմիայի, իսկ ավելի ուշ՝ Նյու Ջերսիի քոլեջի ուսուցիչ (այժմ՝ Փրինսթոնի համալսարան), կառուցեց և բարելավեց էլեկտրական սարքերը հետազոտության, ուսուցման և գիտական ցուցադրման նպատակով: Նա շահագրգռված չէր մանկավարժական գործիքը հաղորդագրությունների համակարգի վերածելով։
Մոտ 1835 թվականին նա հանդես եկավ առանձնահատուկ հնարամիտ ցուցադրությամբ՝ օգտագործելով երկու շրջան: Հիշեք, որ Հենրին հայտնաբերել է էլեկտրականության երկու չափս՝ ինտենսիվություն և քանակ (մենք անվանում ենք լարում և հոսանք): Նա ստեղծեց ինտենսիվ մարտկոցներով և մագնիսներով սխեմաներ՝ երկար հեռավորությունների վրա էլեկտրամագնիսականությունը փոխանցելու համար, և քանակական մարտկոցներով և մագնիսներով սխեմաներ՝ բարձր հզորության էլեկտրամագնիսական ուժեր ստեղծելու համար։
Նրա նոր միավորը միավորեց երկու հատկությունները: Հզոր քանակական էլեկտրամագնիսը կարող էր բարձրացնել հարյուրավոր կիլոգրամանոց բեռ: Երկար օղակի վերջում ինտենսիվ մագնիս է օգտագործվել փոքր մետաղական մետաղալար բարձրացնելու համար՝ անջատիչ: Ինտենսիվ շղթայի փակումը ստիպեց մագնիսին բարձրացնել մետաղալարը, որը բացեց անջատիչը և քանակական շղթան: Այնուհետև քանակական էլեկտրամագնիսը հանկարծակի վայր գցեց իր բեռը խուլ վթարի հետևանքով:
Այս ռելեը, և սա այն դերն է, որը խաղում է ինտենսիվ մագնիսը և դրա մետաղալարը, անհրաժեշտ էր ցույց տալու համար էլեկտրական էներգիայի փոխակերպումը մեխանիկական էներգիայի, ինչպես նաև, թե ինչպես է փոքր ուժը կարող կառավարել մեծը: Լարը թթվի մեջ թեթև թաթախելով շղթան ավարտելու համար փոքրիկ անջատիչը մի փոքր շարժվելու է, ինչի հետևանքով այնքան մետաղ է ընկնելու աղետը, որը կարող է ջախջախել ցանկացած անմիտ մարդու, որը կանգնել դրա տակ: Հենրիի համար էստաֆետը գիտական սկզբունքների ցուցադրման գործիք էր։ Դա էլեկտրական լծակ էր։
Հենրին, հավանաբար, առաջինն էր, ով այս կերպ միացրեց երկու սխեմաներ, այնպես որ, օգտագործելով մի շղթայի էլեկտրամագնիսականությունը, նա կառավարեց մյուսը: Երկրորդ տեղը, որքան գիտենք, պատկանում է Ուիլյամ Կուկին և Չարլզ Ուիթսթոունին, թեև նրանք բոլորովին այլ նպատակներ ունեին։
1836 թվականի մարտին, Հայդելբերգում հեռագրի ցուցադրությանը մասնակցելուց անմիջապես հետո, որն օգտագործում էր գալվանական ասեղ ազդանշաններ փոխանցելու համար, Կուկը ոգեշնչվեց երաժշտական տուփից: Կուկը կարծում էր, որ իրական հեռագրում տառերը ներկայացնելու համար ասեղներ օգտագործելը կպահանջի մի քանի ասեղ, և դրանք կպահանջեն մի քանի սխեմաներ: Կուկը ցանկանում էր, որ էլեկտրամագնիսն ակտիվացներ մեխանիզմը, որն արդեն կարող էր այնքան բարդ լինել, որքան ցանկալի է՝ ցուցադրելով ցանկալի տառը:
Նա պատկերացնում էր երաժշտական տուփ հիշեցնող մի մեքենա, որի տակառը շրջապատված էր բազմաթիվ գնդերով։ Տակառի մի կողմում պետք է լինի տառերով շրջանաձև կշեռք: Հեռագրական գծի յուրաքանչյուր ծայրում պետք է լինի այդպիսի տուփ։ Լիցքավորված զսպանակը պետք է պատճառ դառնա, որ տակառը պտտվի, բայց ժամանակի մեծ մասը այն կփակվի խցանով: Երբ հեռագրային ստեղնը սեղմվում է, շղթան փակվում է, որն ակտիվացնում է էլեկտրամագնիսները, որոնք բացում են երկու կողպեքները, և երկու մեքենաները պտտվում են: Երբ կշեռքի վրա ցուցադրվում է ցանկալի տառը, բանալին բաց է թողնվում, կողպեքները սեղմվում են տեղում և դադարեցնում տակառների շարժումը: Կուկը, անգիտակցաբար, վերստեղծեց Ռոնալդի հեռագրի քրոնոմետրիկ մոդելը, որը հորինել էր երկու տասնամյակ առաջ, և Շապ եղբայրների վաղ փորձերը հեռագրով (միայն նրանք օգտագործում էին ձայնը, ոչ թե էլեկտրականությունը, հավաքիչների համաժամացման համար):
Կուկը հասկացավ, որ նույն մեխանիզմը կարող է օգնել լուծել հեռագրի վաղեմի խնդիրը՝ ընդունող կողմին ծանուցել նոր հաղորդագրության մասին: Դա անելու համար դուք կարող եք օգտագործել երկրորդ միացում մեկ այլ էլեկտրամագնիսով, որը կակտիվացնի մեխանիկական զանգը: Շրջանակը փակելը հետ կկանչի խցանը, և զանգը կհնչի:
1837 թվականի մարտին Կուկը սկսեց աշխատել Ուիթսթոունի հետ հեռագրով, և մոտավորապես այս ժամանակ նրանք սկսեցին մտածել երկրորդ միացման անհրաժեշտության մասին: Տագնապի ազդանշանի համար անկախ սխեման տեղադրելու փոխարեն (և կիլոմետրերով լրացուցիչ լարեր) ավելի հեշտ չի՞ լինի օգտագործել հիմնական միացումն ազդանշանը կառավարելու համար:
Այդ ժամանակ Կուկը և Ուիթսթոունը վերադարձել էին ասեղի ձևավորմանը, և ակնհայտ էր, որ մի փոքրիկ մետաղալար կարող է միացված լինել ասեղին, որպեսզի երբ դրա ծայրը ձգվի էլեկտրամագնիսով, նրա պոչը ավարտի երկրորդ միացումը: Այս շղթան կշարունակի ազդանշանը: Որոշակի ընդմիջումից հետո, որի ընթացքում հաղորդագրություն ստացողը կարող էր ժամանակ ունենալ արթնանալու, ազդանշանն անջատելու և մատիտ ու թուղթ պատրաստելու համար, ասեղն արդեն կարող էր օգտագործվել հաղորդագրությունը սովորականի պես փոխանցելու համար:
Երկու տարվա ընթացքում երկու մայրցամաքներում, երկու անգամ, երկու տարբեր նպատակներով, մարդիկ հասկացան, որ էլեկտրամագնիսը կարող է օգտագործվել որպես անջատիչ՝ մեկ այլ շղթա կառավարելու համար: Բայց հնարավոր էր նաև պատկերացնել երկու սխեմաների փոխազդեցության բոլորովին այլ ձև:
Ուժեղացուցիչ
1837 թվականի աշնանը Սամուել Մորզը վստահ էր, որ էլեկտրական հեռագրի իր գաղափարը կարող է կյանքի կոչվել: Օգտագործելով Հենրիի ինտենսիվ մարտկոցը և մագնիսը, նա հաղորդագրություններ ուղարկեց կես կիլոմետր հեռավորության վրա: Բայց Կոնգրեսին ապացուցելու համար, որ իր հեռագիրը կարող է հաղորդագրություններ փոխանցել մայրցամաքով, նրան շատ ավելին էր պետք: Պարզ էր, որ անկախ նրանից, թե որքան հզոր են մարտկոցները, ինչ-որ պահի շղթան չափազանց երկար է դառնալու՝ հասկանալի ազդանշան մյուս ծայրին փոխանցելու համար: Բայց Մորզը հասկացավ, որ չնայած հեռավորության հետ կապված հզորության ուժեղ անկմանը, էլեկտրամագնիսը կարող է բացել և փակել մեկ այլ շղթա, որը սնուցվում է իր սեփական մարտկոցով, որն իր հերթին կարող է ավելի ուշ փոխանցել ազդանշանը: Գործընթացը կարող է կրկնվել այնքան անգամ, որքան անհրաժեշտ է և ծածկել ցանկացած երկարության հեռավորություններ: Ահա թե ինչու այս միջանկյալ մագնիսները կոչվում էին «ռելեներ», ինչպես ձիերը փոխելու փոստային կայաններ: Նրանք ստացան էլեկտրական հաղորդագրությունը իրենց թուլացող զուգընկերոջից և նոր ուժով այն շարունակեցին:
Անհնար է որոշել, թե արդյոք այս գաղափարը ներշնչված է Հենրիի աշխատանքից, բայց Մորզը, անշուշտ, առաջինն էր, ով նման նպատակով օգտագործեց ռելեներ։ Նրա համար ռելեը անջատիչ չէր, այլ ուժեղացուցիչ, որն ընդունակ էր թույլ ազդանշանը վերածել ուժեղի։
Մոտավորապես նույն ժամանակ Ատլանտյան օվկիանոսի մյուս կողմում Նման միտք է հղացել լոնդոնցի դեղագործը: Նա, հավանաբար, հետաքրքրվել է հեռագրով մոտ 1835 թ. 1837 թվականի սկզբին նա կանոնավոր կերպով փորձեր էր անում մեկուկես կիլոմետր շրջագծով Լոնդոնի հյուսիս-արևմուտքում գտնվող Ռեջենտ այգում:
Շուտով այն բանից հետո, երբ Քուկը և Ուիթսթոունը հանդիպեցին 1837 թվականի մարտին, Դեյվին զգաց մրցակցությունը և սկսեց ավելի լրջորեն մտածել գործնական համակարգ կառուցելու մասին: Նա նկատեց, որ գալվանական ասեղի շեղման ուժը նկատելիորեն նվազել է, քանի որ մետաղալարի երկարությունը մեծանում է: Ինչպես նա գրել է շատ տարիներ անց.
Հետո ես մտածեցի, որ ասեղի նույնիսկ աննշան շարժումը, մազի հաստությունը, բավական կլինի երկու մետաղական մակերեսների հետ շփման մեջ մտնելու համար՝ լրացնելով տեղական մարտկոցից կախված նոր միացում։ և սա կարող է ընդմիշտ կրկնվել:
Դեյվին թույլ էլեկտրական ազդանշանը ուժեղ ազդանշանի վերածելու այս գաղափարն անվանեց «էլեկտրական թարմացում»: Բայց նա չկարողացավ իրականացնել հեռագրի մասին այս կամ որևէ այլ գաղափար։ Նա հեռագրի արտոնագիր ստացավ 1838 թվականին՝ անկախ Կուկից և Ուիթսթոունից։ Բայց 1839 թվականին նա նավով մեկնեց Ավստրալիա՝ փախչելով դժբախտ ամուսնությունից և գործունեության ոլորտը թողեց մրցակիցներին։ Նրանց հեռագրական ընկերությունը մի քանի տարի անց գնեց այս արտոնագիրը։
Ռելեներ աշխարհում
Տեխնոլոգիաների պատմության մեջ մենք մեծ ուշադրություն ենք դարձնում համակարգերին, բայց հաճախ անտեսում ենք դրանց բաղադրիչները: Մենք հետևում ենք հեռագրի, հեռախոսի, էլեկտրական լույսի պատմությանը և լողացնում դրանց ստեղծողներին մեր հավանության ջերմ ճառագայթներով: Բայց այս համակարգերը կարողացան առաջանալ միայն ստվերում անաղմուկ աճող գոյություն ունեցող տարրերի համադրման, վերահամակցման և ձևափոխման միջոցով:
Ռելեը նման տարր է: Այն արագ զարգացավ և դիվերսիֆիկացավ, երբ 1840-ական և 1850-ական թվականներին հեռագրային ցանցերը սկսեցին տարածվել: Հաջորդ դարի ընթացքում այն հայտնվեց տարբեր տեսակի էլեկտրական համակարգերում: Ամենավաղ փոփոխությունը եղել է կոշտ մետաղական խարիսխի օգտագործումը, ինչպես հեռագրային ազդանշանի վրա, միացումն ավարտելու համար: Էլեկտրամագնիսն անջատելուց հետո խարիսխը անջատվել է միացումից՝ օգտագործելով զսպանակ։ Այս մեխանիզմը ավելի հուսալի և դիմացկուն էր, քան մետաղալարերի կամ ասեղների կտորները: Մշակվել են նաև փակ մոդելներ՝ ի լրումն բնօրինակ բաց-լռելյայն դիզայնի:
Տիպիկ էստաֆետա XNUMX-րդ դարի վերջից։ Զսպանակ T-ը թույլ չի տալիս B խարիսխին շփվել C տերմինալի հետ: Երբ M էլեկտրամագնիսն ակտիվանում է, այն հաղթահարում է զսպանակը և ավարտում W լարերի և C տերմինալի միջև եղած միացումը:
Հեռագրության վաղ տարիներին ռելեները հազվադեպ էին օգտագործվում որպես ուժեղացուցիչներ կամ «վերականգնիչներ», քանի որ մեկ շղթան կարող էր երկարաձգվել 150 կմ-ով: Բայց դրանք շատ օգտակար էին ցածր հոսանքի երկար գծերը տեղական բարձր լարման գծերի հետ համատեղելու համար, որոնք կարող էին օգտագործվել այլ մեքենաների սնուցման համար, օրինակ՝ Մորզե ձայնագրիչ:
4-րդ դարի երկրորդ կեսին ԱՄՆ-ում տասնյակ արտոնագրեր նկարագրում էին ռելեների նոր տեսակները և դրանց նոր կիրառությունները։ Դիֆերենցիալ ռելեը, որը բաժանում էր կծիկը այնպես, որ էլեկտրամագնիսական էֆեկտը չեղարկվի մի ուղղությամբ և ուժեղացվի մյուս ուղղությամբ, թույլ տվեց օգտագործել դուպլեքս հեռագրությունը. մեկ լարով հակառակ ուղղություններով շարժվող երկու ազդանշան: Թոմաս Էդիսոնը օգտագործեց բևեռացված (կամ բևեռացված) ռելե՝ ստեղծելու քառակուսի տիպ, որը կարող է միաժամանակ ուղարկել XNUMX ազդանշան մեկ մետաղալարի վրա՝ երկուական յուրաքանչյուր ուղղությամբ: Բևեռացված ռելեում արմատուրան ինքնին մշտական մագնիս էր, որն արձագանքում էր հոսանքի ուղղությանը, այլ ոչ թե ուժին: Մշտական մագնիսների շնորհիվ հնարավոր եղավ ռելեներ պատրաստել անջատիչ կոնտակտներով, որոնք միացումից հետո մնում էին բաց կամ փակ։
Բևեռացված ռելե
Բացի հեռագրից, երկաթուղային ազդանշանային համակարգերում սկսեցին օգտագործել ռելեներ։ Էլեկտրահաղորդման ցանցերի գալուստով այս համակարգերում սկսեցին օգտագործել ռելեներ, հատկապես որպես պաշտպանիչ սարքեր:
Բայց նույնիսկ այս ընդարձակ և բարդ ցանցերը ռելեներից ավելին չէին պահանջում, քան կարող էին ապահովել: Հեռագիրն ու երկաթգիծը հասնում էին բոլոր քաղաքներին, բայց ոչ բոլոր շենքերին։ Նրանք ունեին տասնյակ հազարավոր վերջնակետեր, բայց ոչ միլիոններ: Էլեկտրական փոխանցման համակարգերը չեն հետաքրքրում, թե որտեղ են դրանք ավարտվում. նրանք պարզապես հոսանք են մատակարարում տեղական միացմանը, և յուրաքանչյուր տուն և բիզնես կարող է վերցնել այն այնքան, որքան անհրաժեշտ է:
Հեռախոսային կապը բոլորովին այլ խնդիր էր։ Հեռախոսներն անհրաժեշտ էին կետից կետ, ցանկացած տանից կամ գրասենյակից որևէ այլ հաղորդակցվելու համար, և, հետևաբար, դրանք պահանջում էին աննախադեպ մասշտաբով հսկիչ սխեմաներ: Մարդկային ձայնը, որը գալիս էր լարերի երկայնքով թրթռումների տեսքով, հարուստ ազդանշան էր, բայց թույլ: Հետևաբար, միջքաղաքային հեռախոսային հաղորդակցության համար անհրաժեշտ էին ավելի որակյալ ուժեղացուցիչներ: Պարզվեց, որ անջատիչները կարող են աշխատել նաև նման ուժեղացուցիչներով։ Այժմ հեռախոսային ցանցերը, առավել քան ցանկացած այլ համակարգ, վերահսկում էին անջատիչների էվոլյուցիան:
Ինչ կարդալ
• Ջեյմս Բ. Կալվերտ, «Էլեկտրամագնիսական հեռագիր»
• Ֆրանկլին Լեոնարդ Պոուպ, «Էլեկտրական հեռագրի ժամանակակից պրակտիկա» (1891)
Source: www.habr.com