Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Глава1.DOC
Скачиваний:
22
Добавлен:
15.03.2015
Размер:
624.64 Кб
Скачать

1.2. Электромагнитный телеграф

Слайд 6. Не останавливаясь на многих изобретениях, связанных с созданием электромагнитного телеграфа рассмотрим только некоторые наиболее интересные идеи и конструкции. В 1832 году русский инженер, герой отечественной войны 1812 года, барон Павел Львович Шиллинг (1786-1837) продемонстрировал работу, изобретенного им стрелочного электромагнитного телеграфа.

Рис. 1.1. Принцип действия и конструкция электромагнитного телеграфа Шиллинга

Приемная часть телеграфа Шиллинга (рис. 1.1) содержала шесть магнитных стрелок, подвешенных на шелковых нитях над катушками из проволок. На этих же нитях были укреплены картонные кружки белого цвета с одной стороны и черного с другой. При пропускании по обмотке катушки тока соответствующая стрелка поворачивалась в зависимости от его направления в ту или иную сторону, открывая белый или черный кружок. При отсутствии тока кружок располагался ребром к наблюдателю и принимал вид черточки. Комбинации кружков и черточек соответствовали буквам и иным знакам согласно разработанному Шиллингом троичному шестиразрядному параллельному коду.

Для осуществления передачи использовались 8 черных и 8 белых клавиш, соединенных с катушками семью проводами. Восьмой провод использовался для вызывного звонка. Нажатие на черную клавишу приводило к открытию на приемной стороне черного кружка, нажатие на белую клавишу - белого.

Под руководством Шиллинга была построена первая в мире линия электрического телеграфа, соединившая Зимний дворец со зданием министерства путей сообщения (наб. р. Фонтанки, 117).

Телеграф Шиллинга имел существенный недостаток - принимаемые сообщения не фиксировались на бумаге, телеграфист должен был быстро и безошибочно улавливать колебания стрелок на глаз и записывать текст телеграммы. Для того чтобы телеграф стал надежным, экономичным и простым устройством связи, необходимо было создать аппарат, который бы мог работать по двум проводам и записывать передаваемую информацию.

Слайд 7. Первый такой аппарат с самопишущим прибором (рис. 1.2) был изобретен в 1837 г. американским инженером и художником Самюэлем Морзе (1791-1872), который совместно с Альфредом Вейлем (1809-1859) разработал для этого устройства свою знаменитую азбуку Морзе, которая по современным понятиям относится к последовательным неравномерным телеграфным кодам. Буква или цифра в этом коде представляется последовательностью точек, тире. В качестве межсимвольного разделителя используется пауза. Для уменьшения общего количества элементов кода в сообщении часто встречающиеся символы (буквы) содержат меньшее количество элементов. Изобретение телеграфа относят к 1836 году, а первая телеграмма с помощью телеграфа Морзе была передана в 1844 году между Вашингтоном и Балтимором. Для передачи телеграфных сигналов последовательным кодом достаточно двух проводов или даже одного, если в качестве второго проводника использовать землю. Конструкция телеграфа Морзе оказалась очень удачной для практического применения и широко использовалась вплоть до середины 20 века. Усовершенствованная азбука Морзе до сих пор используется для радиосвязи.

В аппаратах Морзе для формирования телеграфного сигнала при передаче используется телеграфный ключ, а для приема электромагнитное реле. При нажатии ключа в линию связи подается ток от источника постоянного напряжения. Телеграфист формирует короткие импульсы тока (точки) и более длинные (тире), между которыми формируются паузы. На другом конце линии ток, проходя через обмотку электромагнитного реле, притягивает якорь с острием, которое пробивает в движущейся с помощью часового механизма узкой бумажной ленте продольные отверстия различной длины: короткие (точки) и длинные (тире). При отсутствии тока острие не соприкасается с лентой, и формируются паузы. Телеграфисты, владеющие азбукой Морзе, могли читать телеграфные сообщения прямо с ленты.

Рис.1.2. Одна из ранних конструкций телеграфа Морзе

Усовершенствованная конструкция телеграфа Морзе

Для формирования знаков на бумажной ленте с помощью острия в первых аппаратах Морзе требовались значительные токи. Поэтому вместо острия стали применять небольшое колесо, которое нижней частью своей погружается в сосуд с густымичернилами, а верхней частью прижимается электромагнитом к бумажной ленте, выполняя роль чернильного пера. Колёсико постепенно поворачивается за счет трения с бумажной лентой, проходит через сосуд с чернилами, постоянно обновляя слой чернил на своей поверхности.

Слайд 8.В середине 19 века появились самозаписывающие телеграфные аппараты позволяющие передавать буквы и другие символы. Большой вклад в их создание внес русский академик Борис Семенович Якоби (1801-1874), изобретатель многих электротехнических приборов и аппаратов.

В 1840 г. он предложил самозаписывающий электромагнитный приемный телеграфный аппарат с фиксацией сообщений на особой бумажной ленте электрохимическим способом. Однако этот аппарат не получил практического применения.

Б. С. Якоби изобрел также электромагнитный пишущий аппарат, в котором главным элементом был электромагнит с железным сердечником, приводивший в действие пишущее приспособление, оставлявшее ломаную линию на подвижном экране из белого матового стекла. Аппарат использовался в двухпроводной телеграфной линиимежду зданиями Зимнего дворца и Генерального штаба в Петербурге, построенной в 1841 году.

В конце 1843 г. Б. С. Якоби сделал доклад в Петербургской академии наук о своем новом «стрелочном телеграфе». Приемный и передающий аппараты стрелочного телеграфа были устроены одинаково и имели циферблат с нанесенными по его окружности буквами алфавита и цифрами. Вращающаяся стрелка в центре каждого циферблата приводилась в движение пружинным или гиревым приводом. На оси каждой стрелки имелся храповик и особое контактное колесо, замыкавшее контакты при перемещении стрелки на каждое деление. Храповик позволял стрелке сдвигаться только на одно деление за каждое срабатывание от шагового электромагнита. Шаговые электромагниты приемного и передающего аппаратов соединялись в одну цепь последовательно с гальванической батареей посредством телеграфной двухпроводной линии. При каждом движении стрелки контактное колесо один раз подключало батарею через линию к шаговому электромагниту. При включении аппаратов (при условии, что стрелки на них находились в одинаковом положении) происходило синхронное прерывисто-шаговое движение стрелок до тех пор, пока на передающем аппарате стрелку не останавливали в каком-то положении. Для этого перед стрелкой вдвигали особый штифт, который прекращал замыкание контактного колеса, и ток через линию обрывался. Тогда стрелка на приемном аппарате также останавливалась точно в таком же положении, как и на передающем аппарате. Освобождение передающей стрелки вновь вызывало шаговое движение обеих стрелок до новой остановки передающей стрелки. В моменты остановок оператор на приемном аппарате записывал соответствующую букву или цифру. Таким образом, переданной считалась та буква или цифра, у которой оператор передающего аппарата вводил штифт, останавливающий стрелку. Перед началом работы стрелки синхронизировали, возвращая их в определенное исходное положение.

Б. С. Якоби создал несколько конструкций аппаратов с вертикальным и горизонтальным расположением стрелок. Вместо штифтов, которыми останавливались стрелки, он применил специальную клавиатуру, более удобную в работе. Эти аппараты были надежны и безотказны, ими мог пользоваться любой человек, даже не имеющий специальных навыков. Кроме линии Зимний дворец - Главный штаб, где новые аппараты заменили предыдущие - пишущей конструкции, такие аппараты использовали и на новой линии Петербург - Царское Село. Во время военных маневров близ Нарвы в 1845 г. стрелочные аппараты (рис.1.3) с успехом применяли в армии.