搞儀表和電氣沒有人不知道繼電器,但大家知道莫爾斯電碼源于繼電器嗎?昌暉儀表在本文和大家分享這個事實,讓大家了解繼電器成就莫爾斯電碼和電報機背后的故事。
繼電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相似,由鐵心、銜鐵、線圈、復(fù)位彈簧和觸點等部分組成。其結(jié)構(gòu)如圖:
繼電器典型結(jié)構(gòu)
繼電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理大家可參看《一文弄懂電磁繼電器》文章,在此不做介紹。
大家知道嗎,繼電器這東西剛發(fā)明出來卻不是控制燈泡的,而是傳遞信息的,咋回事呢?大家都看過諜戰(zhàn)片,里面少不了秘密電臺,一個頭戴耳機的發(fā)報員手里按著一個小開關(guān),嘀嘀嘀嘀......一封封秘密電文發(fā)送了出去。我們對莫爾斯電碼這個詞也不陌生,諜戰(zhàn)片里也少不了通過敲擊水管傳遞消息的橋段,可這跟繼電器有何關(guān)聯(lián)呢?繼電器可是最早在發(fā)報機上使用的,且聽昌暉儀表慢慢道來。
1791年,塞繆爾?莫爾斯出生在美國的馬薩諸塞州,他的早期職業(yè)是一名畫家,跟工科完全沒有交集。
電報之父-塞繆爾?莫爾斯
1832年,他參加了郵輪旅行團,出海的過程中遇到了大風(fēng)浪,大家吐得膽汁都出來了,莫爾斯也不舒服,就問船長:“大哥,這遇到風(fēng)浪,船有危險了可怎么辦啊?”船長說:“我們這行,就是靠天吃飯。你看這蒼茫大海,四顧無人,遇到危險也是叫天天不應(yīng),叫地地不靈,求救無門??!”莫爾斯想想也真是,就繼續(xù)去欄桿那里嘔吐了。
回到船艙,莫爾斯碰到一個叫杰克遜的醫(yī)生,也是一位電學(xué)博士,剛剛參加完在巴黎舉辦的電學(xué)研討會。兩個人聊天的過程中,杰克遜談起了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,沒想到莫爾斯一個文科生對這個工科問題特別好奇,急忙請教杰克遜什么是電磁感應(yīng)。杰克遜為莫爾斯詳細解釋了這個原理,還用隨身攜帶的設(shè)備為莫爾斯演示,鐵塊上纏繞上電線,通電之后鐵塊就有了磁性,可以吸住鐵屑。
莫爾斯被這個神奇的現(xiàn)象吸引了,又向杰克遜咨詢了很多關(guān)于電的問題,接下來幾個晚上,他都輾轉(zhuǎn)反側(cè),難以入眠,仔細考慮電磁鐵的神奇:通電有磁性,斷電磁性立刻消失。速度那么快,利用這些不就可以用電傳遞信息了么?
這次郵輪之旅為莫爾斯打開了一扇新世界的大門,這位已經(jīng)不惑之年,在藝術(shù)上頗有成就的繪畫教授決定不走尋常路,開始發(fā)明用電傳遞信息的新方法-電報!
一個畫家想在電學(xué)方面搞發(fā)明創(chuàng)造,難度是可想而知的,就像我一個理工科宅男想把文字組織好,也是絞盡腦汁。
莫爾斯在技術(shù)探索之路上遇到了命中貴人,繼電器的發(fā)明人-著名的美國科學(xué)家約瑟夫·亨利(1797-1878)。約瑟夫·亨利這個帥老頭比法拉第更早發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,讓人有怦然心動的感覺。
亨利制成了強電磁鐵,為電動機的改造奠定了基礎(chǔ);他還發(fā)現(xiàn)了自感現(xiàn)象,什么是自感,昌暉儀表有空再扒。他從1867年起至1878年擔(dān)任美國科學(xué)院院長,相當(dāng)于我們的中科院院長。為了紀念約瑟夫·亨利,自感系數(shù)和互感系數(shù)的單位便以“亨”命名。
經(jīng)過亨利院長的點撥,莫爾斯逐步掌握了電磁學(xué)的知識,莫爾斯還向其他人虛心求教,終于制作出了電報機,還發(fā)明了著名的莫爾斯電碼,用點、橫和時間間隔代表26個英文字母和10個阿拉伯?dāng)?shù)字。一點就是繼電器的線圈開關(guān)閉合較短時間,上面的燈泡亮的時間也很短,一橫就是繼電器的線圈開關(guān)閉合較長的時間,上面的燈泡亮較長的時間,短和長是1:3的比例。然后在各個字母和單詞之間有固定的時間停頓,也就是繼電器不帶電,這樣就可以通過燈泡的亮和滅,即回路的通和斷,加上通和斷的時間,來表示一段報文了。
莫爾斯電碼
1844年5月24日,是世界電信史上光輝的一頁。在美國國會大廳里舉行了一次隆重的電報機通信實驗活動。莫爾斯接通電源,懷著激動無比的心,舉著顫抖的手向巴爾的摩發(fā)出了人類歷史上的第一份電報:“上帝創(chuàng)造了何等奇跡!”莫爾斯的電報終于成功了!
繼電器成就了電報機,成就了莫爾斯電碼。那繼電器是如何成就電氣回路控制的呢?大家可在電工基礎(chǔ)欄目的其他文章里尋找答案。
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