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Il computer analogico Il regolo calcolatore elettrico veniva distribuito in kit, col nome di "computer analogico".La calcolatrice elettrica ebbe una breve stagione d'oro negli anni '60.Resta un ottima introduzione ai veri computer analogici e per capirne il funzionamento basta costruirne uno: l'assemblaggio è semplice, la spesa minima. Vediamo come fare.Oggi i computer vengono associati alla tecnologia digitale. Agli esordi ne venivano costruiti anche di analogici, come il gigantesco Beckman EASE del 1956, utilizzato dalla GM Allison per la progettazione dei suoi motori aeronautici.
Tanti potenziometri e voltmetri per il Beckman EASE, ma Un computer analogico sfrutta fenomeni fisici continui e ripetendo il processo non si è sicuri di ottenere sempre lo stesso risultato, ma la sua velocit di calcolo è molto alta.
Il funzionamento è intuitivo, semplifichiamo all'estremo: misurando col voltmetro una pila da 1,5 volt leggeremo 1,5 volt.
Aggiungiamone un'altra uguale e misurandole in serie (cioè una sull'altra) leggeremo 3 volt: abbiamo eseguito analogicamente l'operazione 1,5 + 1,5 = 3.
Anni '60: scale grandi per compensare la scarsa precisione Come funziona
Lo schema che propongo si ispira agli articoli "An introduction to analog computers" di J. Sienkiewicz (Popular Mechanics, dicembre 1961) e "Archimede, calcolatore elettronico" (Sperimentare, luglio 1968), senza la parte dedicata alle addizioni e sottrazioni, che richiede un complicato circuito di stabilizzazione.
Semplice: poco più di tre potenziometri e un amperometro Esaminiamo lo schema. Alla batteria e allo strumento sono collegati da un lato i potenziometri P1 e P2, dall'altro il P3, tutti con le scale graduate da 1 a 10. Quando sono tutti posizionati su valori uguali la lancetta dello strumento rimarr sullo zero centrale. Per eseguire 8x5 impostiamo P1 su 8 (20% della resistenza). All'uscita avremo l'80% della corrente in entrata che andr ad alimentare P2 posizionato su 5 (50% della resistenza). Alla sua uscita avremo quindi il 50% dell'80% (cioè il 40%): mancando l'equilibrio la lancetta si sposter dallo zero centrale. Ruotiamo ora P3 fino a quando lo strumento indichi zero: . Questo avverr quando il potenziometro sar al 40% della sua corsa, cioè su 4, e la sua corrente equilibra perfettamente il 40% in uscita da P1 e P2. 40 è proprio il risultato di 5x8, visto che si opera come coi regoli classici calcolando a mente i decimali. Per moltiplicare basta quindi impostare moltiplicando e moltiplicatore su P1 e P2, ruotando P3 fino a portare la lancetta sullo zero e leggere il risultato sulla sua scala. Poich trattiamo valori percentuali il risultato sarà sempre corretto, qualsiasi sia il voltaggio in entrata. Si puà eseguire qualsiasi operazione eccetto somme e sottrazioni. In questo caso la tensione deve infatti essere regolata perfettamente da un circuito separato. 1,5 volt + 1,5 volt sono 3 volt che leggeremo direttamente sopra un voltmetro. L'errore nei calcoli (ca. 2,5%) è superiore a quello dei regoli nonostante oggi disponiamo di economici potenziometri di precisione. Invece negli anni '60 erano costosi, senza perà garantire una buona linearità. (relazione tra angolo di rotazione e resistenza). Per l'inaffidabilità di questi componenti le calcolatrici analogiche incontrarono scarso successo e furono utilizzate principalmente per uso didattico.
Computer analogico Science Fair in kit per autocostruzione Cosa acquistare
I due pi comuni modelli di potenziometri di precisione Come si usa Moltiplicazione:
Divisione:
Elevazione al quadrato:
Estrazione di radice quadrata:
Per azzerare correttamente centrare la lancetta e poi premere S2 (ZERO) per affinare la lettura. Impostando le operazioni manovrare i potenziometri con cautela per non andare fuori scala. Evitare l'estremo inferiore delle scale (es. per eseguire 5x5 impostare 500x500 e non 005x005. Ricordarsi che, come nei regoli calcolatori, virgola e decimali sono relativi e vanno posizionati a mente. Nel caso lo strumento indichi zero ma il risultato letto sul potenziometro non sia giusto bisognerà tenere conto di questo errore residuo, normalmente costante, o registrare con pazienza la manopola di P3.
Il frontale della calcolatrice analogica
Particolare delle connessioni
Il diffuso regolo elettrico Multivider La mia presentazione del regolo elettrico alla Oughtred Society Links: Analog Calculators - Calcolatrice analogica su Wikipedia © 2004 - 2025 Nicola Marras Manfredi |