Кіріспе
Қазіргі заманғы факс машинасының аналогты алғысы
Телеавтограф – қазіргі заманғы факс машинасының атасы. Ол жіберу станциясындағы қаламның немесе іздеушінің орнын көрсететін электр сигналдарын қабылдау станциясындағы қаламға бекітілген қайталайтын механизмдерге жібереді, осылайша жіберуші жасаған сурет, жазу немесе қолтаңба қабылдау станциясында көшіріледі. Бұл суреттерді қағаздың тұрақты парағына жіберуге арналған алғашқы құрылғы болды; Еуропадағы бұрынғы өнертабыстар мұндай хабарларды беру үшін үздіксіз қозғалатын қағаз жолағын пайдаланған, ал қаламды сөздердің арасында көтеруге болмады. Күтпегені, кем дегенде қазіргі заманғы көзқарас бойынша, кейбір ерте телеавтографтар сандық/импульстік беріліс жүйесін қолданған, ал кейінірек табыстырақ болған құрылғылар аналогтық сигнал беруге қайта оралды.
Өнертабыс
Телавтографты американ инженері Элиша Грей ойлап тапқан, ол оны 1888 жылдың 31 шілдесінде патенттеген. Грейдің патентінде телеавтографтың "өз қолжазбасын екі сым арқылы алысқа жіберуге" мүмкіндік беретіні айтылған. Бұл, қалам сабын көлденең және тік таяқшалармен басқарылатын алғашқы факсимильді машина болды. Телавтограф алғаш рет 1893 жылы Чикагода өткен Колумбия әлемдік көрмесінде көпшілік назарына ұсынылды. Грей 1887 жылы бұрынғы құрылғыларда қолданылғандай, өзгермелі кедергілерді пайдалана отырып, қаламның орналасу сигналдарын аналогты түрде берумен тәжірибе жасады, бірақ ол қол жеткізген нәтижеге қанағаттанбады. Содан кейін ол импульстік немесе цифрлық қалам орнын беру жүйесіне көшті. Грейдің алғашқы патенттері ортақ жерге қосылысы бар екі сымдық схемалар арқылы қажетті функцияларды орындауға арналған құрылғыларды көрсетеді. Қаламның кішкентай қозғалысын белгілеу үшін әр сым арқылы импульстар жіберілді. Базалық тұрақты токтың уақытша үзілуі қаламды көтеру/түсіру және қағазды жылжытуды, ал полярлықтың өзгеруі қаламның қозғалу бағытын белгіледі. Патент схемасының геометриясы тік және көлденең координаттарды білдірсе, Грейдің алғашқы практикалық жүйесінде (кейінірек талқыланатын) екі бекітілген нүктеден шамамен диагональдық бағыттар бойынша екі радиалдық қашықтықты беруге негізделген басқа координаттар схемасы болды. Кейінірек, 20-шы ғасырда қолданылған жүйелер екі кранк-арм буынының бұрышын бес таяқшалы байланыста берді, оған екі қалам қозғалтқыш кранкі, екі қалам байланыс таяқшасы және құрылғының корпусы кірді. 1888 жылы "The Manufacturer & Builder" журналына берген сұхбатында (24-том, 4-номер, 85–86 беттер) Грей былай деді:
transmitted the angle of two crank arm joints in a five bar linkage, comprising two pen motor cranks, two pen linkage bars, and the body of the instrument. In an 1888 interview in The Manufacturer & Builder (Vol. 24: No. 4: pages 85–86) Gray said:
Менің өнертабысым арқылы сіз Чикагодағы кеңсеңізде отырып, қарындашты қолыңызға алып, маған хабар жаза аласыз, ал сіздің қарындашыңыз қозғалғанда, менің зертханамадағы қарындаш бірден қозғалып, дәл сол әріптер мен сөздерді сол түрінде жазады. Сіз Чикагода жазғандарыңыз осы жерде бірден қайта көшіріледі. Сіз кез келген тілде, кодпен немесе шифрмен жаза аласыз, маңызды емес, осы жерде факсимиле жасалады. Егер сіз сурет салғыңыз келсе, ол да осы жерде қайта көшіріледі. Газеттің суретшісі осы құрылғы арқылы теміржол апатының немесе басқа оқиғалардың суреттерін телеграф арқылы жібере алады, дәл сол сияқты тілші өз сипаттамасын сөздермен жібере алады. Дегенмен, бұл алғашқы құрылғылар пайдасыздық деңгейінде шикі болды. Кейінгі жетілдірулер кодтау схемасын өзгертті. Олар жылдамдық пен дәлдікті арттыру үшін төрт сымды пайдалануды да айтады, бірақ қосымша сымдар кейін тасталды. Осы және басқа патенттердегі түсіндірмелерден Грейдің импульстік жүйенің жылдамдығы мен дәлдігін арттыру қажеттігі анық көрінеді, және ол оны жүзеге асыру үшін көптеген күрделі және жетілдірілген механизмдерді патенттеді. 1893 жылы Грейдің жүйесі Pat. US491347-де көрсетілген механизмді пайдаланды. Осы жылғы "Manufacturer and Builder" журналында қазіргі және бұрынғы нұсқалар сипатталған. пайдаланушының қаламды қозғау жылдамдығын көрсетеді. Мұндай пайдалану сандық жүйеде секундтық 600-1000 импульс тудырады, бұл жерге қосылған телефон/телеграф желілерімен байланысты кез келген электромеханикалық жүйе үшін қиындық. Бірақ аналогты технология жақын маңда пайда болды, ғасырдың басында аналогты технология жеңіске жетті. 19-шы ғасырдың соңында телеавтограф өзгертілді. Оны телерайтер деп атады, Ричидің телеавтограф нұсқасы сол телефон байланысы арқылы көшірмелеу немесе сөйлеу үшін пайдаланылуы мүмкін. Ричи аналогтық принципке оралды және оны жақсы жұмыс істетті. Ол мұны қаламды төмендету қажет болған кезде желі сымдарында бар тұрақты ток позициясының сигналына қосымша айнымалы ток (AC) сигналын қосу арқылы жасады. Екі қаламшақ кранк-барының бұрышы екі реостат арқылы орналасу сигналына айналдырылды, бұл қабылдағыштағы үлкен Д'Арсонвал қозғалыстарын қозғалды, бұл ұқсас кранк-бастарды қозғалды, бұл ретте қабылдағыш қаламшақты қозғалды. Бірқалыпты токтың үзілуі қағазды жылжытты. Айнымалы токпен қаламды төмендету сигналы өте маңызды болды. Егер Ричи осы техниканың маңыздылығын түсінген болса, ол бұл принципті патенттерінде ашуға (немесе қорғауға) сәл сәтсіз болды. Джордж С. Тиффани Грей Ұлттық телеавтограф компаниясының атынан айнымалы ток сигналының маңыздылығын жақсы түсінді. Ол қысқа уақыттан кейін және Ричиге жауап ретінде берген патентте ол қаламның ток сигналына немесе қабылдағышта қосылған қасақана механикалық тербелістерге қосылған айнымалы ток (AC) сигналын пайдалану статикалық қалам мен актuatorдың үйкелісін жеңе алатынын және қаламды таратқыштан өте жақсы бақылап ұстауға мүмкіндік беретінін түсіндірді. Бұл принцип бүгінде пропорционалды пневматикалық және гидравликалық басқару клапандары мен реттегіштерінде қолданылатын діріл (dither) түрінде қолданылады. Діріл сигналы магниттік гистерезисті де, статикалық үйкелісті де жеңе алады және кейінгі телеавтограф конструкцияларында оны механикалық тербеліске қарағанда артық көреді. Бұл техника жақсы жұмыс істеген сияқты, өйткені Тиффани Ричидің патентінің ешқандай құрылымдық ерекшеліктерін қастамаған болса да, ол дәл сол негізгі техниканы қолданды және аналогты телеавтограф принципі кем дегенде келесі 35 жыл бойы қолданыла берді, сондай-ақ ішкі көрініске де қараңыз. Тиффанидің 1901 жылдан кейінгі патенттері механизмді жетілдірді, бірақ принципті емес. Ричи өзінің дизайнын Ұлыбританияда "Telewriter" деп сатты. Бұл коммерциялық мақсатта пайдаланылған-жоқ екені белгісіз.
changed the encoding scheme. They also mention use of four wires for increased speed and accuracy, but the additional wires were later abandoned. It's clear from the commentary in these and other patents that Gray needed to increase the speed and accuracy of his pulse based system, and in fact he patented a large number of increasingly complicated and refined mechanisms to achieve this. In 1893 Gray's system using the mechanism seen in Pat. US491347 An article in Manufacturer and Builder of this year describes the current and previous versions. shows the rapidity with which an operator might move the pen. This type of use would produce perhaps 600 1000 pulses per second on a digital system, a challenge for any electromechanical system connected over earth return telephone/telegraph lines. A more elegant technology was around the corner, and an analog coup was being staged at the turn of the century. By the end of the 19th century the telautograph was modified Calling it the telewriter, Ritchie's version of the telautograph could be used for either copying or speaking over the same telephone connection. Ritchie had returned to the analog principle and made it work well. He did this by adding an AC signal whenever the pen needed to be lowered, on top of the direct current position signal already on the line wires. The angle of the two pen crank bars was turned into the position signal by two rheostats, driving large D'Arsonval movements at the receiver that moved similar crank bars, in turn moving the receiver pen. Interruption of the direct current advanced the paper. The AC pen lowering signal was highly important. If Ritchie understood the significance of this technique, he strangely failed to reveal (or protect) this principle in his patents. George S. Tiffany on behalf of the Gray National Telautograph Company understood the significance of the AC signal quite well. In the patent he filed shortly after and presumably in response to Ritchie
he explains that the use of either an AC signal superimposed on the pen current signal or intentional mechanical vibrations added at the receiver can overcome static pen and actuator friction, and allow the pen to follow the transmitter quite perfectly. This principle is in common use today in the form of dither, as applied to proportional pneumatic and hydraulic control valves and regulators. A dither signal can overcome both magnetic hysteresis and static friction and was preferable to mechanical vibration, as later Telautograph designs
used it exclusively. Apparently this technique worked well, because even though Tiffany studiously avoided every constructional feature of Ritchie's patent, he used the exact same fundamental technique, and the analog telautograph principle continued to be used for at least the next 35 years, also see interior view. Tiffany patents after 1901
refined the mechanism but not the principle. Ritchie marketed his design as the Telewriter in the UK. it's not clear if this was ever commercialized.
Қолданылуы
Телавтограф қолтаңбаларды алыстан жіберу үшін, сондай-ақ банктер мен ірі ауруханаларда дәрігерлердің нұсқауларын және пациенттер туралы ақпаратты жылдам әрі дәл жеткізу үшін кең таралды. Бірнеше ірі теміржол станцияларында телеавтограф жүйелері орнатылды, олар станцияның әртүрлі бөлімдеріне пойыз қозғалысы туралы қолмен жазылған хабарламаларды жіберді. Grand Central Terminal-дегі телеавтограф желісі 1960 жылдарға дейін негізгі залдың ішіндегі көпшілікке көрсетіліп тұрды; Чикаго Юнион станциясындағы ұқсас жүйе 1970 жылдарға дейін қолданыста болды. 1911 жылы телеавтограф 10-шы қабаттағы жұмысшыларды екі қабат төменде болған Үшбұрышты жең фабрикасындағы өрт туралы ескерту үшін пайдаланылды. 1956 жылғы «Жер және ұшқыш тәрелкелер» фильмінде телеавтограф машинасының жазу үлгісін механикалық аудармашының шығыс құрылғысы ретінде көруге болады. 1936 жылғы «Күнәкарлардың бәрі» фильмінде кеңседе хатшыға құпия нұсқаулар жіберу үшін қолданылатыны көрсетілген. Телаутограф корпорациясы бірнеше рет атауын өзгертті. 1971 жылы ол Arden/Mayfair компаниясымен сатып алынды. 1993 жылы Danka Industries компанияны сатып алып, Danka/Omnifax деп атады. 1999 жылы Xerox корпорациясы компанияны сатып алып, оны Omnifax бөлімшесі деп атады, ол кейіннен корпорацияға енгізілді. Телаутограф сияқты машиналар бүгінге дейін қолданылуда. Allpoint Pen қазір қолданыста және АҚШ-та ондаған мың дауыс берушілерді тіркеу үшін пайдаланылды, ал жазушы Маргарет Атвудтың ойлап тапқан LongPen авторларға кітаптарына қашықтықтан қол қоюға мүмкіндік береді.