自从电的发现,使得电灯照亮了夜晚,电动机改善了生活。人们用电产生光明和动力,但这仅是一个开始。人们不仅想用电传递能量,还希望能用电来传递信息。实现这一想法的装置就是我们所熟知的电报。

摩尔斯电码发明了什么 莫尔斯还发明了什么(1)

西门子制造的指针式电报机

1837年,两位英国人在英国申请了电报的发明专利。他们用电流来传递信息,设计出指针式电报机。通过电流的导线可以使罗盘偏转。那么,如果设计一个由磁铁带动的指针,当有电流通过时,指针会偏转一定角度。电流越大,偏转越大。利用这一特性,人们不用架设26组导线,只要1组导线就可以通过发送大小不同的电流来控制指针位置。

摩尔斯电码发明了什么 莫尔斯还发明了什么(2)

利用指针式发报机发报,现在要是这么玩准得累死

莫尔斯的电报机并没有采用改变电流大小的收发方式,要知道这种方式并不稳定,在传送距离较远时,电流大小很难控制,经常出错。另外,指针式电报的收发过程都需要人工参与,需要有人发报,还需要有人在同一时间收报(读指针上的信息,并转成文字)。也就是说,收报端需要24小时有人值守才不错过电报。

摩尔斯电码发明了什么 莫尔斯还发明了什么(3)

有些爱好者看着比自己的照片还亲切的表格

莫尔斯的电报机有两个创新之处,一是采用了以他的名字命名的电报编码——莫尔斯电码(也叫莫尔斯密码)。二是使用了纸带装置代替人工值守。莫尔斯电报机的发报端只有一个按键开关,通过按下开关的时间长短的组合来代表英文字母。比如1个短按和1个长按代表字母“A”,3个短按代表字母“S”。莫尔斯把这种长短的组合编了一个表,不仅可以代表英文字母,还可以代表数字、标点符号和特殊字符。

莫尔斯电码最大的特点不只是包括的信息量大,而且还很稳定,不易出错。指针式电报使用电流大小的变化来发报,其实就是模拟信号,电流大小在发报过程中会受到干扰。莫尔斯电码使用的是有无电流在时间维度上的长短组合来发报,这其实就是我们现在常说的数字信号,这种方式传递信息,比模拟信号可靠、稳定。由此看来,数字时代在莫尔斯发明电报时就开始了。

(还记得数字信号和模拟信号吗?对,我们刚刚说过哦)

摩尔斯电码发明了什么 莫尔斯还发明了什么(4)

莫尔斯电报机的纸带接收机

莫尔斯电报的接收端设计有纸带装置,这个装置就是把很长的细纸带卷在一个纸带盘上。当发报端开始用莫尔斯电码发报时,接收端的纸带就会转动,输出纸带。在纸带的输出端有一只笔与电磁铁相连。发报端按下按键开关,接收端的笔就会落到纸带上,在纸带上画出与按下开关时间长度一致的线段。莫尔斯电报机把发报内容直接记到了纸上,不需要专门的收报人员。莫尔斯真是伟大!不仅把我们带入了数字时代,还把我们带入了自动化时代。随后,西门子和爱迪生都对电报机做了改进,但基本的原理依然没变。直到电话的出现,才让电报慢慢地退出了历史的舞台。

我们现在虽然不再使用这种电报机,但是莫尔斯所发明的莫尔斯电码则依然被业余无线电爱好者使用,其优越的信噪比特性及传输系统的鲁棒性使得其依然受到广泛欢迎。

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