Komponen analog, komponen, jenis analog yang diketengahkan

The Komputer analog Mereka adalah jenis komputer yang menggunakan aspek fenomena fizikal yang berterusan, seperti jumlah elektrik, mekanikal atau hidraulik, untuk memodelkan masalah yang diselesaikan.

Iaitu, mereka adalah komputer yang beroperasi dengan nombor yang diwakili oleh nilai berterusan yang boleh diukur secara langsung, seperti tekanan, suhu, voltan, kelajuan dan berat badan. Sebaliknya, komputer digital mewakili nilai -nilai ini secara simbolik.

Sumber: x -15_analog_computer dengan cara dibuat - https: // www.Youtube.com/watch?V = pw1naczldgs, domain pub, https: // commons.Wikimedia.org/w/indeks.Php?Curid = 52164169

Komputer analog boleh mempunyai pelbagai kerumitan yang sangat luas. Yang paling mudah adalah peraturan pengiraan dan nomogram, sementara komputer yang mengawal meriam tentera laut dan komputer hibrid digital/analog yang besar adalah antara yang paling rumit. Pada masa itu, mereka adalah mesin komputer pertama yang dibangunkan.

Sistem kawalan proses dan relay perlindungan menggunakan pengkomputeran analog untuk melaksanakan fungsi kawalan dan perlindungan.

Pada tahun 1960 -an, pengeluar utama adalah syarikat Amerika Syarikat Electronic, dengan komputer analog 231R, dengan tiub vakum dan 20 penyepadu. Seterusnya, dengan komputer analog 8800, dengan penguat operasi keadaan pepejal dan 64 penyepadu.

[TOC]

Penggantian komputer digital

Pada 60 -an komputer digital 60 -an, yang terlebih dahulu berdasarkan tiub vakum, dan kemudian pada transistor, litar bersepadu dan mikropemproses, mereka menjadi lebih murah dan lebih tepat.

Ini membawa kepada komputer digital yang sebahagian besarnya menggantikan komputer analog. Walau bagaimanapun, komputer analog tetap digunakan dalam aplikasi saintifik dan perindustrian, kerana pada masa itu mereka biasanya lebih cepat.

Sebagai contoh, mereka terus digunakan dalam beberapa aplikasi tertentu, seperti komputer penerbangan di dalam pesawat.

Aplikasi yang lebih kompleks, seperti radar pembukaan sintetik, kekal di bawah domain pengkomputeran analog sehingga ke tahun 1980 -an, kerana komputer digital tidak mencukupi untuk tugas tersebut.

Malah sedang menyiasat pengkomputeran analog. Sesetengah universiti masih menggunakan komputer analog untuk mengajar teori kawalan sistem kawalan.

Ciri -ciri

Pemprosesan Data Analog

Komputer analog digunakan untuk memproses data analog, seperti voltan, suhu, tekanan, kelajuan, dll. Terus menyimpan data kuantiti fizikal ini dan melakukan pengiraan dengan bantuan pengukuran ini.

Ia agak berbeza dari komputer digital, yang menggunakan nombor simbolik untuk mewakili hasilnya.

Komputer analog sangat baik untuk situasi yang memerlukan data diukur secara langsung, tanpa mengubahnya menjadi nombor atau kod.

Penggunaan isyarat analog

Komputer analog menggunakan isyarat analog, yang boleh diwakili sebagai gelombang sinusoidal atau berterusan, yang mengandungi nilai yang berbeza -beza dalam masa.

Isyarat analog boleh berubah mengikut kekerapan atau kekerapannya. Nilai amplitud adalah intensiti isyarat yang berkaitan dengan titik tertinggi, yang dipanggil Crest, dan dengan titik terendahnya. Sebaliknya, nilai kekerapan adalah panjang fizikal dari kiri ke kanan.

Contoh isyarat analog adalah ucapan manusia atau ucapan melalui kabel tembaga elektrik.

Komputer analog tidak memerlukan kapasiti penyimpanan kerana dalam satu operasi mereka mengukur dan membandingkan kuantiti.

Ketepatan terhad

Perwakilan analog mempunyai ketepatan yang terhad, biasanya beberapa perpuluhan.

Ketepatan komputer analog dihadkan oleh elemen komputernya, serta kualiti tenaga dalaman dan interkoneksi elektrik.

Boleh melayani anda: apakah periscope dan apa itu?

Terutamanya ia menghadkan ketepatan peralatan bacaan yang digunakan, yang biasanya tiga atau empat perpuluhan.

Pengaturcaraan

Pengaturcaraan pada komputer analog membayangkan transformasi persamaan masalah ke dalam litar komputer analog.

Apa komputer analog?

Mereka berfungsi untuk mewakili data untuk jumlah yang boleh diukur, seperti voltan atau putaran gear, untuk menyelesaikan masalah, bukannya menyatakan data sebagai nombor.

Pemantauan dan kawalan

Dalam sistem pemantauan dan kawalan mereka digunakan untuk menentukan formula kawalan dan untuk mengira parameter proses, seperti kecekapan, kuasa, prestasi dan lain -lain.

Sekiranya ungkapan matematik yang mentakrifkan persatuan parameter dengan koordinat objek boleh diberikan, komputer analog berfungsi untuk menyelesaikan persamaan yang sepadan.

Sebagai contoh, komputer analog digunakan secara meluas untuk menilai kecekapan ekonomi sistem tenaga, dan boleh berfungsi sebagai pengawal selia automatik.

Mereka sering digunakan untuk mengawal proses seperti yang ada di kilang minyak, di mana pengukuran aliran dan suhu berterusan penting.

Analisis lanjutan

Berulang kali menyelesaikan sistem persamaan yang menerangkan proses terkawal, komputer analog dapat mengimbas sejumlah besar penyelesaian alternatif. Untuk melakukan ini, gunakan nilai yang berbeza dalam parameter yang tertakluk kepada perubahan semasa proses.

Kualiti yang diperlukan dapat dijamin, dengan isyarat kawalan yang diumumkan oleh komputer analog.

Nilai yang ditentukan oleh komputer dihantar ke peranti pengawalseliaan, yang menyesuaikan titik kawalan.

Penentuan isyarat mengganggu atau berguna

Besarnya isyarat yang mengganggu atau berguna ditentukan dengan menggunakan persamaan pembezaan yang menggambarkan sistem dinamik, nilai keadaan awal, sebagai tambahan kepada perubahan yang ditentukan dalam statistik yang mengukur bunyi dan isyarat.

Komputer analog juga boleh digunakan untuk membina instrumen yang merekodkan gangguan secara automatik dan menghasilkan isyarat kawalan, yang bergantung kepada watak dan jumlah gangguan.

Simulasi Sistem Dinamik

Simulasi boleh dilakukan secara real time atau pada kelajuan yang sangat tinggi, dengan itu membolehkan mengalami larian berulang dengan pembolehubah yang diubah.

Mereka telah digunakan secara meluas dalam simulasi pesawat, loji tenaga nuklear dan juga dalam proses kimia perindustrian.

Komponen

Penguat operasi

Sebilangan besar komputer analog elektrik berfungsi memanipulasi voltan atau perbezaan yang berpotensi. Komponen asasnya adalah penguat operasi, yang merupakan peranti yang arus output berkadar dengan perbezaan potensi inputnya.

Dengan membuat aliran semasa output ini melalui komponen yang sesuai, lebih banyak perbezaan potensi diperoleh dan pelbagai operasi matematik dapat dijalankan, termasuk jumlah, penolakan, pelaburan dan integrasi.

Komputer analog elektrik terdiri daripada pelbagai jenis penguat. Ini boleh menyambung untuk menghasilkan ekspresi matematik kerumitan yang hebat dan dengan banyak pembolehubah.

Komponen hidraulik

Komponen hidraulik utama boleh termasuk paip, injap dan bekas.

Komponen mekanikal

Paksi berputar boleh mengangkut data di dalam komputer, gear pembezaan, penyepadu cakera, bola atau roller, cam 2-D dan 3-D, pelarut dan pengganda mekanikal, dan servo-torques.

Komponen elektrik dan elektronik

- Rintangan ketepatan dan kapasitor.

- Penguat operasi.

- Pengganda.

- Potentiometer.

- Penjana fungsi tetap.

Menurut sifat operasi matematik

Linear

Komponen linear melaksanakan jumlah, integrasi, perubahan tanda, pendaraban oleh yang tetap dan lain -lain.

Boleh melayani anda: teknologi pembinaan

Bukan linear

Fungsi penjana menghasilkan semula hubungan bukan linear. Terdapat komponen komputer yang direka untuk menghasilkan semula fungsi yang diberikan, dari satu, dua atau lebih argumen.

Adalah biasa untuk membezakan dalam kelas ini peranti yang menghasilkan semula fungsi yang tidak berterusan dari satu hujah dan peranti pembahagi pengganda.

Logik

Antara komponen logik adalah peranti logik analog, yang direka untuk memisahkan jumlah terbesar atau lebih rendah di antara beberapa jumlah, peranti logik diskret, relay switching litar dan beberapa unit khas lain.

Semua peranti logik biasanya digabungkan dalam satu, yang dipanggil peranti logik selari. Ia dilengkapi dengan papan sambungannya sendiri untuk menyambungkan peranti logik individu antara satu sama lain dan dengan komponen analog yang tinggal di komputer.

Lelaki

Komputer mekanikal

Mereka dibina dari komponen mekanikal, seperti tuas dan gear, bukannya komponen elektronik.

Contoh yang paling biasa adalah mesin ringkasan dan kaunter mekanikal, yang menggunakan putaran gear untuk membuat jumlah atau kiraan. Contoh yang lebih kompleks boleh menjalankan pendaraban dan bahagian, dan juga analisis pembezaan.

Komputer mekanikal yang paling praktikal menggunakan paksi berputar untuk mengangkut pembolehubah dari satu mekanisme ke yang lain.

Dalam synthesizer Fourier, yang merupakan mesin pasang, kabel dan kendi digunakan yang menambah komponen harmonik.

Adalah penting untuk menyebutkan instrumen penerbangan mekanikal di kapal angkasa awal, yang menunjukkan hasil yang dikira bukan dalam bentuk digit, tetapi melalui anjakan permukaan penunjuk.

Kapal angkasa yang dikendalikan dengan baik dilengkapi dengan instrumen yang dipanggil Globus. Ini menunjukkan pergerakan kiasan bumi melalui anjakan belon tanah kecil, sebagai tambahan kepada lintang dan penunjuk panjang.

Komputer elektrik

Mereka lebih biasa, kerana mereka mempunyai band laluan yang lebih luas dan mudah untuk berhubung dengan komputer lain dan elemen kawalan peranti.

Mereka menggunakan isyarat elektrik yang mengalir melalui beberapa rintangan dan kapasitor untuk mensimulasikan fenomena fizikal, bukannya interaksi mekanikal komponen.

Reka bentuk elemen analog komputer adalah berdasarkan penguat ex -current elektronik. Ini mempunyai keuntungan tinggi dalam mod litar terbuka.

Bergantung pada struktur litar input dan maklum balas, penguat operasi melakukan operasi matematik linear atau bukan linear. Juga gabungan operasi ini.

Komputer analog jenis ini mempunyai penggunaan luas dalam sains komputer dan teknologi ketenteraan pada pertengahan abad ke -dua, seperti ujian pesawat dan peluru berpandu.

Perbezaan dengan digital

Penghantaran isyarat

Isyarat digital mempunyai dua negeri yang diskret, dinyahaktifkan atau diaktifkan. Keadaan kurang upaya adalah sifar volt dan keadaan diaktifkan adalah lima volt. Oleh itu, komputer digital menggunakan data nombor binari, dalam bentuk 0 dan 1.

Isyarat analog berterusan. Mereka boleh mempunyai nilai antara dua hujung, seperti -15 dan +15 volt. Voltan isyarat analog boleh tetap atau berbeza dari masa ke masa.

Iaitu, dalam komputer analog data dihantar dalam bentuk isyarat berterusan. Dalam komputer digital mereka dihantar dalam bentuk isyarat bijak.

Jenis litar

Litar komputer analog menggunakan penguat operasi, penjana isyarat, rangkaian rintangan dan kapasitor. Litar ini memproses isyarat voltan berterusan.

Boleh melayani anda: permohonan tidak dapat dimulakan dengan betul. Ralat 0xc00007b

Komputer digital menggunakan pelbagai litar pencucuhan/mati, seperti mikropemproses, penjana nadi jam dan pintu logik.

Iaitu, komputer digital menggunakan litar elektronik, sementara komputer analog menggunakan rintangan untuk aliran isyarat berterusan.

Ketepatan

Komputer analog mesti berurusan dengan tahap bunyi elektrik tertentu dalam litar, yang mempengaruhi ketepatannya. Litar komputer digital juga mempunyai bunyi elektrik, walaupun ini tidak mempunyai kesan pada ketepatan atau kebolehpercayaan.

Sebaliknya, komputer analog tidak dapat menghasilkan hasil berulang dengan kesetaraan yang tepat. Ini bermaksud bahawa komputer analog kurang tepat berbanding dengan komputer digital.

Pengaturcaraan

Kedua -dua komputer analog dan digital boleh diprogramkan, walaupun kaedahnya berbeza.

Komputer digital menggunakan urutan arahan kompleks, seperti membandingkan atau mengalikan dua nombor, atau memindahkan data dari satu tempat ke tempat lain.

Untuk memprogram komputer analog yang mereka sambungkan secara elektrik dengan subsistem kabel yang berbeza antara satu sama lain. Sebagai contoh, penjana isyarat disambungkan ke tombol kawalan, untuk mengubah intensiti isyarat.

Contoh

Jam istana

Komputer terkenal ini dapat menyimpan arahan pengaturcaraan. Dengan lebih daripada tiga meter tinggi, peranti menunjukkan masa, zodiak dan juga orbit matahari dan bulan.

Bahagian pengiraan peranti membolehkan pengguna untuk menubuhkan tempoh pembolehubah hari ini bergantung pada musim ini. Diterangkan pada tahun 1206, komputer ini sangat kompleks untuk waktunya.

Peraturan slaid

Salah satu komputer analog mekanikal yang paling mudah dan paling dikenali adalah peraturan pengiraan. Ini adalah peranti untuk menghampiri pengiraan matematik asas.

Pengguna meluncurkan batang yang ditandakan untuk menyelaraskannya dengan beberapa jenama di batang lain, dengan itu membaca peranti mengikut penjajaran pelbagai jenama ini.

Penganalisis pembezaan

Komputer analog mekanikal ini dapat menyelesaikan persamaan pembezaan. Dengan reka bentuk setakat awal tahun 1800, penganalisis pembezaan telah disempurnakan pada tahun 1930 -an dan digunakan sehingga pertengahan abad ke -4.

Ia dianggap sebagai komputer moden yang pertama. Dia menimbang 100 tan dan mengandungi 150 enjin, sebagai tambahan kepada beratus -ratus kilometer kabel yang menghubungkan relay dan tiub vakum.

Menurut piawaian semasa, mesin itu perlahan. Malah, ia hanya seratus kali lebih cepat daripada pengendali manusia menggunakan kalkulator desktop.

Contoh lain

- Predictor Kerrison.

- Librascope, keseimbangan komputer dan berat pesawat.

- Penyepadu mekanikal seperti planimeter.

- Nomogram.

- Norden Bombing Viewer.

- Komputer yang berkaitan dengan kebakaran.

- Penyepadu air.

- Moniac, pemodelan ekonomi.

Majlis Simulasi adalah persatuan pengguna komputer analog di Amerika Syarikat.

Boletines Majlis Simulasi dari 1952 hingga 1963 kini boleh didapati dalam talian. Mereka menunjukkan teknologi pada masa itu dan juga penggunaan komputer analog biasa.

Rujukan

1. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2019). Komputer analog. Diambil dari: dalam.Wikipedia.org.
2. Ravepedia (2019). Komputer analog. Diambil dari: ravepedia.com.
3. Diesh Thakur (2019). Apa itu komputer analog? - Definisi. Nota Ecomputer. Diambil dari: Ecomputernote.com.
4. Encyclopaedia Britannica (2019). Komputer analog. Diambil dari: Britannica.com.
5. John Papiewski (2019). 10 Perbezaan antara komputer analog & digital. Diambil dari: Techwalla.com.
6. Kamus Percuma (2019). Komputer analog. Diambil dari: ensiklopedia2.kamus percuma.com.
7. Encyclopedia (2002). Komputer, analog. Diambil dari: ensiklopedia.com.