愛迪生(14)_學達書庫

一四

　　1872年，該裝置在紐約至費拉德爾菲亞的線路上進行了試驗。它的效率達到了每分鐘傳送1000個詞（用莫爾斯電碼信號）。愛迪生在收報機上採用了高質量的（浸透鐵鹽溶液的）紙帶，並對打孔機進行了某些改進。1872年8月16日，愛迪生遞交了對利特爾自動電報系統進行各種改進和變動的專利特許證申請書。在接近1873年冬季時，這一工作就獲得了圓滿成功。成果要比所預料的更加可觀。最新型號的電報機器能夠用一種宛如打字機的裝置來進行打孔。在接收端，接收到的電文不是以孔洞顯示出來，而是以打印形式顯示出來。愛迪生希望把經過他改進的自動電報機系統提供給英國。他為此目的而前往倫敦。但此行並沒有如願以償。他的這種電報機系統在倫敦沒有被採用，後來只是在美國得到了某些應用。

　　三

　　愛迪生在把自動電報機改制成功後，也就把注意力轉到了能提高電報電路的通報能力的其他一些條件的研究上。這些條件一方面是能多路通報，另一方面是有能反向同時拍發的系統。多路通報是：在把一個以上的發報機接到一根電線上後，可以利用一些發報機傳送信號的間歇來傳送另一些發報機的信號。法國發明家博多在這方面獲得了卓越成就，他曾研製出了五位制電碼，並在1876年使用了五路機。愛迪生在這方面沒有研究。他致力於雙工通報並制定了「複式雙工」即「四工制」，因為用複式雙工即四工可以在同一根電線上雙方同時能各拍發兩封電報。在所有的雙工線路圖中，基本原理是要設計出一種對自己的發報機工作不起反應，而只能接收從另一個發報機拍發來的信號的裝置。愛迪生所提出的雙工通報，具有惠斯通電橋的「橋」式線路。

　　這種惠斯通電橋功效頗高，帶有選配得很適當的平衡電阻，所以每個電報局接通在電橋內部支路的收報機本身，對來自本局的發報機的電流不起反應，而只對另一個電報局傳來的電流有反應。線路兩端的線路完全相同，都配置了很出色的裝置。愛迪生像茲·亞·斯洛尼姆斯基一樣，運用了四工通報接收法。這種接收法是用兩種不同方法，把簡單的或單工的發報組合起來。這種組合使發報能在同一根電線上同時進行，而相互間又不干擾。其中一種方法就是兩種電流法，即電池組恒久地接到發報台的線上，而在不斷路的情況下，電流的方向就會在每一信號開始和終結時發生變化。

　　極化了的接收繼電器，是一個沒有調整彈簧的銜鐵，其作用只取決於線路中的極性轉換，而不取決於電流強度。另一種方法即單一電流法，即發報是通過降低或增加電流強度來實現的，而收報是靠帶有拉簧銜鐵的非極化繼電器進行的，這一系統的作用，只取決於電流強度，所以電流方向也就沒有什麼意義了。同時把這兩種方法（即電流方向的改變和電流強度的變化）都用上，並且把它與逆向的雙工通報接收法結合起來，就可以在一根電線上安裝四部電報機，即線路的每一端各安裝兩部電報機。

　　儘管第一個完全實用的四工線路圖是茲·亞·斯洛尼姆斯基早在1858年就已經提了出來，而採用愛迪生1874年獲得了專利權的橋接線路圖中的四工方法，只是在16年後才開始。但正如隨後的實踐所證明的那樣，橋接線路圖並不是最好的線路圖；曾付出了大量勞動加以改進的差動型線路圖才是最好的。但愛迪生在這方面的研究工作頗大地促進了對四工通報的研究工作的展開，推動了這方面的設計工作，毫無疑問，這一點對於電報技術的進步也是很重要的。愛迪生的線路圖，是把四工通報線路圖付諸實施的第一份線路圖。

　　愛迪生在這方面的研究工作，是他在電報技術方面進行研究的最重要的工作。但他在電報技術方面所獲得的成就，不只限於這一系統。1881年12月6日，愛迪生（和帕特裡克·凱南一起）進行了「電報傳真」專利申請。1892年7月19日才發給他專利特許證，專利特許證的號碼是第47183號。在這項發明的專利的說明中指出，傳真的發送是在改變發報裝置中的電流強度的基礎上，通過在紙上或其他材料上的親筆字跡筆劃的變化來實現的。

　　四

　　愛迪生的電動記錄機，是一種使電報系統不用繼電器而工作的嘗試。因為繼電器是電路中一種變幻莫測的因素，它常常給人造成許多麻煩。愛迪生於1874年8月13日進行了該項發明權的申請，而在1875年1月才得到了專利特許證（號碼為第158787號）。對某些鹽溶液在電流的影響下改變其性質的現象所進行的觀察，使愛迪生得以製造出電動記錄機來。例如，如果使位於連接電池組負極的接點處的鉛尖或鉑尖摩擦放到連接電池組正極的金屬上的那張浸透了氫氧化鉀溶液的紙面，那麼紙和金屬間的摩擦與否就將取決於電流是否通過。在電流通過時摩擦就會停止，而金屬在紙上就像在鏡子上一樣滑行，一直到電流中斷為止；當沒有電流通過時，摩擦力就很大。

　　這種效應能在微弱的電流作用下可觀察到。這種交替產生的摩擦和滑動，都可以使某個機件嚴格按照發報機中產生的電流的中斷情況而移動。愛迪生在電動記錄機中利用的正是這一性能。這一裝置可以作為電報的收報機，可以用莫爾斯電碼把信號從線路的這一端轉發到另一端。該裝置所接收到的信號可以用墨水記到紙帶上，或能用聲碼器收聽。該裝置在進行某些改裝後，還可以被用來進行通話：這種情況下，它就叫做「接收記錄機」。

　　五

　　愛迪生在擬定電報機線路圖各種系統和研究其特性的過程中，當然知道，線路本身在經濟上和使用上會造成多少困難。他總是關心彼此間沒有聯結的電路的相互感應作用所產生的遠距離效應問題。當他在四工電報方面已經付出很多心血之後又過了很久，於1875年開始研究起這一問題。而對愛迪生能解決這一問題，從邏輯上說也是可以理解的。既然四工電報可以利用單線線路進行通報，頗為經濟，那麼能找出一種實地運用無線通報的方法，就會具有更巨大的社會意義。愛迪生在80年代和90年代不止一次地反復採用各種方法來解決這一問題。早在1875年他就預言，將來就不用電線這種「累贅」來通信息了。

　　80年代，在英國有普裡斯在這方面做了大量的試驗；而在美國哈佛大學的約翰·特羅布裡奇和愛迪生也都在這方面做了大量試驗。與愛迪生關係最密切的人中，有一個叫埃茲拉·吉利蘭，曾在紐約愛迪生的機器製造廠裡進行試驗。任務開始是根據國家的實際需要的範圍提出來的。當時列車在其連續多天的運行中所行駛的線路從東到西貫穿了整個國家，通過了尚未充分開墾、人煙稀少而甚至是某些半沙漠的地方，所以特別迫切的任務，是使正在運行的列車同整個鐵路線建立聯繫。

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