Iba pang mga artikulo sa serye:
- Kasaysayan ng relay
- Kasaysayan ng mga elektronikong kompyuter
- Kasaysayan ng transistor
- Kasaysayan sa Internet
Π natutunan namin kung paano ang isang Amerikanong siyentipiko at guro Naglakbay ako sa Europa sa unang pagkakataon. Habang bumibisita sa London, gumawa siya ng isang espesyal na pagbisita sa isang tao na lubos niyang iginagalang, isang mathematician . Kasama ni Henry ang kanyang kaibigan, si Alexander Bach, at ang kanyang bagong kakilala, isa ring eksperimento sa larangan ng telegrapo, . Sinabi ni Babbage sa mga panauhin na malapit na niyang ipakita ang kanyang makina sa pagkalkula sa Member of Parliament, ngunit sa higit na kasiyahan ay ibinahagi niya sa kanila ang ideya ng kanyang bagong makina, "na higit na lalampas sa mga kakayahan ng una." Itinala ni Henry ang pangkalahatang impormasyon tungkol sa planong ito sa kanyang talaarawan:
Ang makinang ito ay nahahati sa dalawang bahagi, ang isa ay tinawag ni G. B. na isang kamalig, at ang pangalawa ay isang gilingan. Ang imbakan ay puno ng mga gulong na may mga numerong nakapinta sa mga ito. Paminsan-minsan, hinuhugot sila ng mga lever at inililipat ang mga ito sa gilingan, kung saan nagaganap ang mga kinakailangang manipulasyon. Sa pagkumpleto, ang makinang ito ay makakapag-tabulate ng anumang formula na may likas na algebraic.
Hindi maiwasan ng mananalaysay ang lamig na dumadaloy sa kanyang gulugod mula sa gayong mga random na intersection sa buhay ng tao. Narito ang dalawang thread ng kasaysayan ng mga computing machine ay nagsalubong, ang isa ay papalapit na sa dulo nito, at ang isa ay nagsisimula pa lamang.
Pagkatapos ng lahat, kahit na ang makina ni Babbage ay madalas na ipinakita bilang simula ng kasaysayan ng modernong unibersal na mga computer, ang koneksyon sa pagitan ng mga ito ay medyo mahina. Ang kanyang makina (na hindi niya ginawa) ay ang kulminasyon ng pangarap ng mechanical computing. Ang pangarap na ito, na unang binigkas ni Leibniz, ay binigyang inspirasyon ng lalong kumplikadong mekanismo ng relo na nilikha ng mga manggagawa mula noong katapusan ng Middle Ages. Ngunit walang pangkalahatang-layunin na computer na binuo sa purong mekanika-ang gawain ay masyadong mahirap.
Ngunit ang electromagnetic relay, na ipinaglihi ni Henry at ng iba pa, ay madaling maipatupad sa mga circuit ng pag-compute, na ang pagiging kumplikado ay tila hindi maiisip kung wala ito. Gayunpaman, ang puntong ito ay ilang dekada pa, at si Henry at ang kanyang mga kontemporaryo ay hindi maaaring makita ang gayong pag-unlad. Naging ninuno ito ng hindi mabilang na mga transistor na naging posible sa digital na mundo ngayon, na nakaugnay sa ating modernong buhay. Pinuno ng mga relay ang laman ng mga naunang programmable na computer, na naghahari saglit bago pinalitan ng kanilang mga pinsan na puro electronic.
Ang mga relay ay naimbento ng ilang beses nang nakapag-iisa noong 1830s. Ang mga layunin nito ay iba-iba (lima sa mga imbentor nito ay nakabuo ng hindi bababa sa tatlong mga aplikasyon) - tulad ng mga halimbawa ng paggamit nito. Ngunit maginhawang isipin ito bilang isang dual-use device. Maaari itong gamitin bilang switch na kumokontrol sa isa pang de-koryenteng device (kabilang ang, mahalaga, isa pang relay), o bilang isang amplifier na ginagawang malakas ang mahinang signal.
Lumipat
Pinagsama ni Joseph Henry sa isang tao ang malalim na kaalaman sa natural na pilosopiya, mekanika at interes sa problema ng mekanikal na telegrapo. Noong 1830s, marahil ang Wheatstone lamang ang may ganoong hanay ng mga katangian. Noong 1831, nakagawa siya ng 2,5 km na haba ng circuit na may kakayahang magpatakbo ng kampana gamit ang pinakamalakas na magnet na nagawa kailanman. Marahil, kung nagpatuloy siya sa paggawa nang napakaaktibo sa telegrapo, at nagpakita ng parehong tiyaga tulad ng ipinakita ni Morse, kung gayon ang kanyang pangalan ay kasama sa mga aklat-aralin.
Ngunit si Henry, isang guro sa Academy sa Albany at kalaunan sa College of New Jersey (ngayon ay Princeton University), ay nagtayo at nagpahusay ng mga de-koryenteng aparato para sa mga layunin ng pananaliksik, pagtuturo, at pagpapakita ng siyentipiko. Hindi siya interesado na gawing sistema ng pagmemensahe ang isang pedagogical tool.
Sa paligid ng 1835 siya ay dumating sa isang partikular na mapanlikha demonstrasyon gamit ang dalawang circuits. Tandaan na natuklasan ni Henry ang dalawang dimensyon ng kuryente - intensity at quantity (tinatawag namin silang boltahe at kasalukuyang). Gumawa siya ng mga circuit na may mga masinsinang baterya at magnet upang magpadala ng electromagnetism sa malalayong distansya, at mga circuit na may quantitative na mga baterya at magnet upang lumikha ng mga high-power na electromagnetic na pwersa.
Ang kanyang bagong unit ay pinagsama ang parehong mga ari-arian. Ang isang malakas na quantitative electromagnet ay maaaring magbuhat ng kargada ng daan-daang kilo. Isang matinding magnet sa dulo ng isang mahabang loop ang ginamit upang iangat ang isang maliit na metal wire: isang switch. Ang pagsasara ng intensive circuit ay naging sanhi ng pag-angat ng magnet sa wire, na nagbukas ng switch at ang quantitative circuit. Pagkatapos ay biglang ibinaba ng quantitative electromagnet ang kargada nito na may nakakabinging pagbagsak.
Ang relay na ito - at ito ang papel na ginagampanan ng isang matinding magnet at ang kawad nito - ay kinakailangan upang ipakita ang pagbabago ng elektrikal na enerhiya sa mekanikal na enerhiya, pati na rin kung paano makokontrol ng isang maliit na puwersa ang isang malaki. Ang bahagyang paglubog ng wire sa acid upang makumpleto ang circuit ay magiging sanhi ng bahagyang paggalaw ng maliit na switch, na magreresulta sa sakuna ng pagkahulog ng sapat na metal upang durugin ang sinumang hangal na tumayo sa ilalim nito. Para kay Henry, ang relay ay isang kasangkapan para sa pagpapakita ng mga prinsipyong siyentipiko. Isa itong electric lever.
Marahil si Henry ang unang nagkonekta ng dalawang circuit sa ganitong paraan - upang, gamit ang electromagnetism ng isang circuit, kinokontrol niya ang isa pa. Ang pangalawang lugar, sa pagkakaalam natin, ay kay William Cook at Charles Wheatstone, bagaman mayroon silang ganap na magkakaibang mga layunin.
Noong Marso 1836, ilang sandali matapos dumalo sa isang demonstrasyon sa Heidelberg ng isang telegrapo na gumamit ng galvanic needle upang magpadala ng mga signal, si Cook ay naging inspirasyon ng isang music box. Naniniwala si Cook na ang paggamit ng mga karayom ββupang kumatawan sa mga titik sa isang tunay na telegrapo ay mangangailangan ng ilang karayom, at mangangailangan ito ng ilang mga circuit. Gusto ni Cook na i-activate ng electromagnet ang mekanismo, na maaaring maging kasing kumplikado ng ninanais sa pagpapakita ng nais na titik.
Naisip niya ang isang makina na kahawig ng isang music box, na may bariles na napapalibutan ng maraming pin. Sa isang gilid ng bariles ay dapat mayroong isang pabilog na sukat na may mga titik. Dapat mayroong ganoong kahon sa bawat dulo ng linya ng telegrapo. Ang naka-charge na spring ay dapat maging sanhi ng pag-ikot ng bariles, ngunit kadalasan ito ay mai-lock sa lugar ng stopper. Kapag pinindot ang telegraph key, magsasara ang circuit, na nag-a-activate ng mga electromagnet na nagbubukas ng magkabilang lock, at ang parehong makina ay umiikot. Kapag ang nais na titik ay ipinakita sa sukat, ang susi ay inilabas, ang mga kandado ay pumutok sa lugar at huminto sa paggalaw ng mga bariles. Si Cook, nang hindi nalalaman, ay muling nilikha ang chronometric na modelo ng telegrapo ni Ronald, na naimbento ng dalawang dekada na ang nakalilipas, at ang mga unang eksperimento ng magkapatid na Shapp sa telegraph (tunog lamang ang ginamit nila, hindi kuryente, upang i-synchronize ang mga dial).
Napagtanto ni Cook na ang parehong mekanismo ay maaaring makatulong sa paglutas ng isang matagal nang problema ng telegrapo - pag-abiso sa tumatanggap na partido ng isang bagong mensahe. Upang gawin ito, maaari kang gumamit ng pangalawang circuit na may isa pang electromagnet, na magpapagana ng mekanikal na kampanilya. Ang pagsasara ng circuit ay babawiin ang stopper at ang kampana ay tutunog.
Noong Marso 1837, nagsimulang magtrabaho si Cook kasama ang Wheatstone sa telegrapo, at sa panahong ito nagsimula silang isaalang-alang ang pangangailangan para sa pangalawang circuit. Sa halip na mag-install ng isang independiyenteng circuit para sa signal ng alarma (at magpatakbo ng milya ng mga karagdagang wire), hindi ba mas madaling gamitin ang pangunahing circuit upang makontrol ang signal?
Sa oras na ito, si Cook at Wheatstone ay bumalik sa disenyo ng karayom, at medyo halata na ang isang maliit na piraso ng kawad ay maaaring ikonekta sa isang karayom ββupang, kapag ang dulo nito ay naaakit ng isang electromagnet, ang buntot nito ay makumpleto ang isang pangalawang circuit. Ang circuit na ito ay magdadala ng signal. Pagkatapos ng isang tiyak na agwat, kung saan ang tatanggap ng mensahe ay maaaring magkaroon ng oras upang magising, patayin ang signal at maghanda ng lapis at papel, ang karayom ββay magagamit na upang ipadala ang mensahe gaya ng dati.
Sa paglipas ng dalawang taon, sa dalawang kontinente, dalawang beses, para sa dalawang magkaibang layunin, napagtanto ng mga tao na ang isang electromagnet ay maaaring gamitin bilang switch upang makontrol ang isa pang circuit. Ngunit posible ring isipin ang isang ganap na magkakaibang paraan ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dalawang circuit.
Amplifier
Sa taglagas ng 1837, tiwala si Samuel Morse na maaaring gumana ang kanyang ideya para sa electric telegraph. Gamit ang matinding baterya at magnet ni Henry, nagpadala siya ng mga mensahe sa layong kalahating kilometro. Ngunit upang patunayan sa Kongreso na ang kanyang telegrapo ay maaaring magpadala ng mga mensahe sa buong kontinente, kailangan niya ng higit pa. Malinaw na gaano man kalakas ang mga baterya, sa isang punto ay magiging masyadong mahaba ang circuit upang magpadala ng isang maliwanag na signal sa kabilang dulo. Ngunit napagtanto ni Morse na, sa kabila ng malakas na pagbaba ng kapangyarihan na may distansya, ang electromagnet ay maaaring magbukas at magsara ng isa pang circuit, na pinapagana ng sarili nitong baterya, na kung saan ay maaaring magpadala pa ng signal. Ang proseso ay maaaring ulitin nang maraming beses hangga't kinakailangan at masakop ang mga distansya ng anumang haba. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga intermediate magnet na ito ay tinawag na "mga relay" - tulad ng mga istasyon ng postal para sa pagpapalit ng mga kabayo. Natanggap nila ang elektrikal na mensahe mula sa nanghihina nilang kasosyo at dinala ito nang may panibagong sigla.
Imposibleng matukoy kung ang ideyang ito ay inspirasyon ng gawa ni Henry, ngunit tiyak na si Morse ang unang gumamit ng mga relay para sa ganoong layunin. Para sa kanya, ang isang relay ay hindi isang switch, ngunit isang amplifier, na may kakayahang gawing malakas ang mahinang signal.
Sa kabilang panig ng Atlantiko sa parehong oras , isang parmasyutiko sa London, ay nagkaroon ng katulad na ideya. Marahil ay naging interesado siya sa telegrapo noong 1835. Sa unang bahagi ng 1837 regular siyang nag-eeksperimento sa isang isa at kalahating kilometrong circuit sa Regent's Park sa hilagang-kanluran ng London.
Di-nagtagal pagkatapos magkita sina Cook at Wheatstone noong Marso 1837, naramdaman ni Davy ang kompetisyon at nagsimulang mag-isip nang mas seryoso tungkol sa pagbuo ng isang praktikal na sistema. Napansin niya na kapansin-pansing bumaba ang deflection force ng galvanic needle habang tumataas ang haba ng wire. Tulad ng isinulat niya pagkalipas ng maraming taon:
Pagkatapos ay naisip ko na kahit na ang pinakamaliit na paggalaw ng karayom, ang kapal ng isang buhok, ay sapat na upang magdikit ng dalawang metal na ibabaw, na kumpletuhin ang isang bagong circuit na nakadepende sa lokal na baterya; at ito ay maaaring ulitin magpakailanman.
Tinawag ni Davey ang ideyang ito na gawing malakas ang isang mahinang signal ng kuryente bilang isang "electrical refresher." Ngunit nabigo siyang mapagtanto ito o anumang iba pang ideya tungkol sa telegrapo. Nakatanggap siya ng isang patent para sa telegrapo noong 1838, independiyenteng Cook at Wheatstone. Ngunit noong 1839 ay naglayag siya patungong Australia, tumakas sa isang hindi maligayang pagsasama, at iniwan ang larangan ng aktibidad sa mga kakumpitensya. Binili ng kanilang telegraph company ang patent na ito makalipas ang ilang taon.
Mga relay sa mundo
Sa kasaysayan ng teknolohiya, binibigyang pansin natin ang mga system, ngunit madalas na binabalewala ang kanilang mga bahagi. Sinusubaybayan namin ang kasaysayan ng telegrapo, telepono, de-kuryenteng ilaw, at pinapaliguan ang kanilang mga tagalikha sa mainit na sinag ng aming pag-apruba. Ngunit ang mga sistemang ito ay lumabas lamang sa pamamagitan ng kumbinasyon, recombination at pagbabago ng mga umiiral na elemento na tahimik na lumago sa mga anino.
Ang isang relay ay isa sa gayong elemento. Mabilis itong umunlad at nag-iba nang magsimulang dumami ang mga telegraph network noong 1840s at 1850s. Sa susunod na siglo, lumitaw ito sa mga sistemang elektrikal ng iba't ibang uri. Ang pinakamaagang pagbabago ay ang paggamit ng isang matibay na metal armature, tulad ng sa isang telegraph signal, upang makumpleto ang circuit. Matapos i-off ang electromagnet, ang armature ay na-disconnect mula sa circuit gamit ang isang spring. Ang mekanismong ito ay mas maaasahan at matibay kaysa sa mga piraso ng alambre o karayom. Ang mga closed-by-default na modelo ay binuo din, bilang karagdagan sa orihinal na open-by-default na disenyo.
Isang tipikal na relay mula sa huling bahagi ng ika-XNUMX na siglo. Pinipigilan ng spring T ang armature B mula sa pakikipag-ugnayan sa terminal C. Kapag na-activate ang electromagnet M, nalalampasan nito ang spring at nakumpleto ang circuit sa pagitan ng wire W at terminal C.
Sa mga unang taon ng telegraphy, ang mga relay ay bihirang ginagamit bilang mga amplifier o "mga renewer" dahil ang isang circuit ay maaaring pahabain nang higit sa 150 km. Ngunit ang mga ito ay lubhang kapaki-pakinabang para sa pagsasama-sama ng mababang-kasalukuyang mahabang linya sa mga lokal na linyang may mataas na boltahe na maaaring magamit upang paganahin ang iba pang mga makina, halimbawa, isang Morse recorder.
Dose-dosenang mga patent sa Estados Unidos sa ikalawang bahagi ng ika-4 na siglo ay inilarawan ang mga bagong uri ng mga relay at ang kanilang mga bagong aplikasyon. Ang isang differential relay, na hinati ang coil upang ang electromagnetic effect ay nakansela sa isang direksyon at pinalaki sa isa pa, pinapayagan ang paggamit ng duplex telegraphy: dalawang signal na naglalakbay sa magkasalungat na direksyon sa isang wire. Gumamit si Thomas Edison ng polarized (o polarized) na relay upang lumikha ng quadruplex na may kakayahang magpadala ng XNUMX na signal nang sabay-sabay sa isang wire: dalawa sa bawat direksyon. Sa isang polarized relay, ang armature mismo ay isang permanenteng magnet na tumugon sa direksyon ng kasalukuyang sa halip na sa puwersa. Salamat sa mga permanenteng magnet, posible na gumawa ng mga relay sa paglipat ng mga contact na nanatiling bukas o sarado pagkatapos lumipat.
Polarized relay
Bilang karagdagan sa telegrapo, nagsimulang gamitin ang mga relay sa mga sistema ng senyas ng tren. Sa pagdating ng mga network ng paghahatid ng kuryente, nagsimulang gamitin ang mga relay sa mga sistemang ito, lalo na bilang mga aparatong proteksyon.
Ngunit kahit na ang malawak at kumplikadong mga network na ito ay hindi nangangailangan ng higit pa mula sa mga relay kaysa sa kaya nilang ibigay. Naabot ng telegrapo at riles ang bawat lungsod, ngunit hindi lahat ng gusali. Mayroon silang libu-libong mga endpoint, ngunit hindi milyon-milyon. Walang pakialam ang mga electric transmission system kung saan sila natapos - nag-supply lang sila ng kasalukuyang sa isang lokal na circuit, at maaaring kunin ng bawat tahanan at negosyo ang dami nito hangga't kailangan nila.
Ang telephony ay isang ganap na naiibang bagay. Ang mga telepono ay kailangang makipag-usap mula sa punto hanggang punto, mula sa anumang tahanan o opisina sa anumang iba pa, at samakatuwid ay nangangailangan sila ng mga control circuit sa hindi pa nagagawang sukat. Ang boses ng tao na nagmumula sa anyo ng mga panginginig ng boses sa kahabaan ng mga wire ay isang mayamang signal, ngunit mahina. Samakatuwid, ang mga pangmalayuang komunikasyon sa telepono ay nangangailangan ng mas mahusay na kalidad ng mga amplifier. Ito ay naka-out na ang mga switch ay maaari ding gumana sa mga naturang amplifier. Ngayon ang mga network ng telepono, higit sa anumang iba pang sistema, ay kinokontrol ang ebolusyon ng mga switch.
Ano ang dapat basahin
β’ James B. Calvert, "The Electromagnetic Telegraph"
β’ Franklin Leonard Pope, βModern Practice of the Electric Telegraphβ (1891)
Pinagmulan: www.habr.com