逆水行周
时间:2023-05-22 来源: 作者:米糕羊
其通信原理是什么呢
是交流电的特性:不同频率的交流电(频率之间的差距要够大),在交流电路里彼此独立,互不干扰。
就像一条独木桥,虽然只能容一人通过,可当人和人(交流电和交流电)之间是相互透明的,那么这些人(交流电),就可以同时通过独木桥而不会发生拥堵。
这通信原理,是技术申请人提出的,所以对方的电报通信技术,不是以直流电为载体,而是依靠交流电,是交流电电报。
这段时间,宇文温和技术人员对此项新技术进行研究,感觉有些不可思议。
首先,用交流电来传递电报信号,会遇到一个大问题:电磁铁。
由直流电驱动的电磁铁,和由交流电驱动的电磁铁,“工作状态”完全不同。
如果有一只非常灵敏的小磁针,将其它放在通电的直流电池铁旁,那么这只小磁针会固定在一个方向上。
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第四百八十章 太极玄功,逆转电流
中午十二点二十分,技术展示正式开始,由屏风隔出来的八个隔间内,每个造作员开始向其他隔间发电报,以此验证新式电报技术能否实现“多点同时收发”。
围在隔间周围的人们,聚精会神看着各个隔间,林有地拿着“技术说明”,一边看,一边盯着隔间。
看着操作员们有条不紊的发电报,看着发报机旁边的接收机不停在纸带上留下“点”、“划”,心中百味杂陈。
很显然,这项新技术是没问题的,八个隔间,代表着八个电报收发点,在同一时间、同一电路上,一起发电报、收电报,真正地突破了技术难关。
那么多人,努力了二十多年都无法突破的技术难关,被一个“半道入行”的人突破了。
关键点,就在于“滤波器”。
过滤不同频率交流电(电波)的电路装置,专利申请人取名为“滤波器”,名字很贴切,意思就是能够过滤电波的器件。
这个装置,几个技术小组攻关多年都拿不下来,现在大家看到了实物,顿时恍然大悟:原来如此!
电学发展了将近三十年,许多知识和理论不断完善,然后众所周知(学术范围内),而许多电路元件也纷纷被研究者发明出来,其中就有逆变器、整流器、变压器,还有电容器、电感器。
逆变器可以将直流电变成交流电,整流器可以将交流电变成直流电,变压器可以将电压升高或者降低,十分神奇。
而电容器,就是容纳电流(交流电)的“容器”,当电路中的交流电量过多时,电容器就会容纳多余的电;若电路中电流降低,电容器就会将多余的电“放出”,稳定电路电流。
所以,电容器的作用就像水库,水多蓄水、水少放水。
至于电感器,是能够把电流转化为磁力而存储起来的元件。
电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组,具有一定的电感,只阻碍电流的变化。
如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时,它会试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时,它将试图维持电流不变,也和水库类似。
这两个电路元件,二十几年前就已经有了,本身就有滤波的特性,只是对于如何利用好这一特性来实现电报通讯,技术人员一直找不到好办法。
现在,大家看到了“滤波器”的电路图,才知道原来电容器、电感器可以这么用。
八个隔间里,操作员员发报,其直流电信号经过逆变器,变成八种频率的交流电信号,进入电报线路,混合在一起。
这股“混合电信号”,就在电路里“流动”,每到一个隔间的收报端,该收报端的“滤波器”就对“复合电信号”进行过滤。
“滤波器”将特定频率的电流“拦下”,引入隔间的整流器,变成直流电信号,让隔间收报端的电磁铁工作。
其他频率的电流,透过“滤波器”,在电报线路里继续流动,抵达下一个隔间的收报端,接受“过滤”。
因为不同频率的交流电在同一电路里互不干扰,又有能依靠“滤波器”分出特定电流,所以能够实现多点同时用一条电报线进行电报的收发。
伟大的发明,真了不起!
林有地如是想,和其他人一样,看向该项技术申请人袁天罡的目光里,除了钦佩还是钦佩。
这位面颊消瘦、看上去至少有四十岁以上,虽然年纪不小,“改行”学习电学知识不过数年,却取得如此令人震惊的成就,大家作为“从业多年”的技术员,还真是要加一把劲。
成为众人瞩目焦点的袁天罡,却盯着眼前隔间高脚桌上的发报机。
这发报机可不是益州州学实验室用的电键式发报机,其结构复杂了许多,他之前从未见过。
但是,仔细观察一阵子后,袁天罡发现这发报机和音乐盒类似,用打孔纸袋进行“奏乐”。
也就是说,发报员事先将要发送的电报内容编成四位数的电报码,再在纸带上打孔,将电报码“写”在打孔纸带上,然后将打孔纸带送入发报机。
摇动摇把,于是发报机就如同音乐盒奏响音乐般,将电报码变成直流电信号发出去。
如此一来,发报速度立刻提升数倍,而因为打孔纸带可以“留底”,所以发报人在发报前后都可以检查电报内容是否有误。
‘果然,朝廷对于电报的研究很深。’
袁天罡如是想,捻着颌下胡须,默默
第四百八十一章 众人拾柴火焰高
上午,实验室里,穿着白大褂的技术员们忙碌着,将经过重新设计、优化的新式电报机组装起来,发明了该项新技术现的发明者袁天罡亦在其列。
从那日在长安专利局展示自己的新技术起,已经过去大半个月,在众多技术人员的努力下,袁天罡的新式电报通讯技术已经用于电报机的改进。
他所在实验室,是精工院的电学实验室,各种设备齐全,技术员们都是老手,所以相互交流、合作起来十分顺畅。
袁天罡的新式电报装置,其自制或者用教学模型改装的电路元件,被精工院更加精密的元件取代,无论是电容器、电感器、逆变器、整流器,其精度都比原先的配件好许多。
高精度的逆变器,可以将直流电转变为精准频率的交流电,于是不同频率的交流电信号,相互间的频率可以“靠”得更近,于是可用的“报路”更多。
这道理,和士兵排队类似,若士兵的间距长,那么有限的距离上,一列队伍中的士兵数就会少;若士兵之间的间距短,同样距离限制上,一列队伍中的士兵数就会变多。
经过改进,现在的交流电报通讯,可以实现二十四条“报路”在一条电报线上共存。
这就意味着电报线的效率大增,朝廷花钱拉一条电报线,沿线会有更多地区享受到电报的便利,而对应地区的官府,其普通公文的传递会更加便捷。
在此基础上,若一条电报线路实行“分时多(报)路制”,能够参与电报通讯的电报收发点会翻倍。
譬如,一条线路上,上午八点到十二点(一时段),是甲组二十四个电报收发点进行通讯,中午十二点到下午十六点(二时段),是乙组二十四个电报收发点进行通讯。
下午十六点到晚上二十点(三时段),是丙组二十四个电报收发点进行通讯。
这样的“分时多(报)路制”,能让一条电报线路上,参与电报收发的“点”达到七十二个。
如果全天二十四小时都划分时间段(每个时间段为四小时),能参与电报收发的“点”将达到一百四十四个。
如果电报线变成两条(原有的电线杆上多架一条线),这个数字又翻倍,变成二百八十八个。
这是一个能让人欢呼雀跃的数字,全都建立在交流电报技术上,毫无疑问,大家盼了许多年的那一天,终于到来了。
但新式技术下的电报机要大规模实用化,必须重新设计、制造,所以袁天罡的“原理验证机”必须变成“量产机”,随着电报线的架设,销往各地。
所谓“量产机”,就是同型号批量生产的机器,其制作过程、内部结构、使用方法都是一样的。
如今的技术水平,能够实现单线二十四报路,那么量产型电报机的发报和收报,就必须能够在这二十四个频率自由切换。
为了加快发报速度,必须采用打孔纸带发报方式;为了方便维修,以及坚固耐用,机器的结构要优化且容易拆卸,以便更换故障零件。
同样,为了方便大批量生产,量产机的结构也必须优化。
所以,如何将“原型机”优化成“量产机”,是袁天罡和精工院技术人员的任务之一。
当新式电报机定型,并且通过试用,确定性能合格,便会大量生产,届时,朝廷拉起的一条条电报线,其线路上的各个电报收发点,都会用上这样的电报机。
另外,不久前获得专利的“电驿”,因为是针对直流电报线路而设计的,所以为了适应交流电报线路,也得进行改进。
大半个月时间,对于袁天罡而言仿佛稍纵即逝,在精工院实验室的日子里,他如同一只掉进米缸的老鼠,欢欣鼓舞之余,总觉得时间过得太快。
在这里,他第一次见识到皇朝高水准实验室的水平有多高,看着一座座精密车床及加工机械,看着一个个精密的电压表、电流表,还有各种神奇的实验装置,袁天罡觉得自己不虚此行。
他本来一直在研究占卜、相术,试图寻找天道变化的玄机,自从入了电学这个新天地,就深陷其中无法自拔。
电,实在是太玄妙了,袁天罡认为,电学就是悟道的根本,太极(交流电)和两仪(直流电),玄而又玄,若能将其中奥妙一一掌握,那么参透天机便指日可待。
也许,他有生之年,看不到那一天的到来,但是,不努力一下,感觉自己就白白到世间走了一遭。
不知不觉中,已是正午,忙碌的人们,终于将量产型新式电报机的“原型机”组装完毕,大家看着袁天罡,笑道:“先生,请给这机器取个名字吧”
袁天罡闻言觉得奇怪:“取名字此是为何”
有人解释:“先生,但凡作为商品出售的机器,都会有型号或名字,以方便销售,譬如蒸汽机、抽水机,甚至火轮船,都有型号或者名称的。”
“要么取名‘某某式’,要么是‘某某型’,或者‘某某一型’、‘某某二型’等。”
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第四百八十二章 老了,不中用了
私第,书房里,王頍就着窗外透进来的阳光看资料,他年纪大了,眼睛也有些不好使,所以看公文、书籍时,需要借助放大镜,或者戴上“老花镜”。
配一副老花镜,花不了多少钱,但王頍不习惯鼻梁上架着一副眼镜,更喜欢用放大镜来看书,但现在,手中有放大镜也没用,因为资料上的内容,他真的看不太懂。
电报实现了技术突破,由“直流电报”变成“交流电报”,可以实现“一线多(报)路”,具备了大规模推广的技术条件。
作为宰执,王頍知道这意味着朝廷拥有了千里眼、顺风耳的能力,通过一条条电报线,可以有效控制各地的军、政,行政能力倍增。
譬如,一旦电报线路拉好,即便位于长安,也能对数千里之外交州龙编发生的事情了若指掌,龙编城里哪栋房屋倒塌,身在长安的官员,当天就能知道。
这是一种神奇的通信工具,足以克服皇朝疆域过大导致中枢难以控制地方的老大难问题,是千百年来无数帝王梦寐以求的能力,如今实现了。
那么作为宰执,王頍觉得自己也必须尽快适应这种工具。
所以,新式电报的原理到底是什么电报线路维护起来,哪些钱该花、哪些钱该多花
王頍年纪大了,精力有限,无法像年轻时那样用功读书,当年他花三两年就能熟读经史子集,现在面对这完全陌生的“电学”,即便抽空看教材,也只是看懂大概,无法理解新式电报的原理。
也不清楚电报线路的维护成本之中,哪些合理,哪些必须注意。
前几日在政事堂,他听将作大匠林有地讲解新式电报机“迅雷”的诸般好处,倒是听得懂,但涉及到技术原理,以及拉电报线的种种技术难点,基本上听得稀里糊涂。
在新技术面前,不服老的王頍第一次觉得自己老了,不中用了。
所以,需要年轻人的帮忙。
王頍的儿子们都在外地任职,不在身边,所以,来帮忙的“年轻人”,是他的侄儿王珪。
王珪此时就在一旁,一边看着资料,一边向叔叔做讲解。
王珪在黄州州学求学时,接触了许多新知识,电学就是其一,虽然后来他以学政入仕,已经不再做学问,但好歹有底子。
虽然也到了知天命的年纪,却能够一边看资料,一边给叔叔讲解电报原理。
在他看来,有了资料做详细介绍,那么新式电报的原理其实很简单,当然,这可不能当着叔叔的面说,不然就等同于讽刺叔叔“老了,不中用了。”
王珪花了一个多小时,才勉强让叔叔了解新式电报的原理,但这还没完,他必须给叔叔介绍电报使用时的各种成本之中,哪些合理,哪些不合理。
“叔叔,电报虽好,前提是要有电报线连通,所以,电报线的架设和维护,会产生许多成本。”
“架设倒还好,关键是维护,首先电线杆容易被雷劈,其次,电报线容易被人恶意破坏,还有,就是沿途的中转站,必须时常更换电池,如此,才能确保线路有足够的电流,确保信号稳定。”
王珪慢条斯理的说着,王頍认真的听,电报线路需要维护、防破坏,这点他很清楚,但说“合理消耗”,就有点抓瞎:
电池、各种电器元件是有“使用寿命”的,所以一条电报线,平日运营时必然产生消耗,如果不弄清楚消耗情况,就很容易被基层小吏糊弄。
这道理,就如同不历州郡(在基层历练)就当不好宰执一般,若上位者连收租庸调的一些猫腻都不知道,又如何整治贪官污吏
王頍有心“求学”,王珪尽可能用相对简单的词汇,向叔叔讲解电报相关技术问题,说着说着,说到了电报线是如何制作的。
电报线的制作,类似于缆绳,但要考虑“绝缘”,那就得给电线裹上一层“绝缘层”,可以用漆或桐油,但耐不了长期日晒雨淋,所以用的是油布。
特制的油布。
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