1.这款耳塞居然卖到3000块！但听过的朋友都说好听

今天简单聊一聊最近几个月一直在听的一款耳塞——阿思翠Lyra Collection。这根耳塞是朋友送的，从去年年底听到现在也差不多有2~3个月了。

之所以有写一写的兴致，是因为这款耳塞听了几个月，确实蛮特别！

特别在什么地方呢？

1、高阻版Lyra Collection定价高达￥2598.00元，算是刷新了平头耳塞的记录。

2、分高低阻双版本，高阻版150欧（我听的这款就是）

3、以前我也听过PK1、888、A8、Cm7之类的耳塞，但Lyra Collection的水平确确实实高出一截。

Lyra Collection耳塞的原配耳机包先聊聊平头耳塞吧，80后刚刚开始接触随身听的时候，对这种平头耳塞一定都很熟悉。大概在15年前，耳塞市场刚刚兴起的时候，各类平头耳塞充斥市场，占据绝对的主导地位。

平头耳塞结构简单，佩戴舒适。但美中不足的是，平头耳塞与耳朵的接触是不紧密的，因此会有比较严重的“漏音”问题。而漏音会导致低频声波能量大幅削弱。因此，很多的平头耳塞就只能通过设计上加大低频波段的能量，加大音量来补偿“漏音”造成的问题。但由于平头耳塞的喇叭单元很小，再加上补偿设计之后，喇叭的振膜在工作时震动的幅度就特别大，音量略大一些，就很容易引起失真。

这就是平头耳塞为什么音质不佳的原因：

漏音—》低频损失—》补偿低频+加大音量—》容易失真

讲到这里，要指出一点，这个问题是所有平头耳塞结构上的通病，因此，大家如果看到一些文章吹嘘什么XX作坊的XX型平头耳塞的低频、解析媲美大耳机、入耳耳塞之类，那肯定是枪文。

那么为什么说阿思翠Lyra Collection的素质超脱以往的其他产品呢？

12年前，我也评测过PK1，这款耳塞薄声、动态低，音量略大的时候，高频还是会失真发刺。而阿思翠Lyra Collection这款耳塞，我用创新的E5声卡搭配自制高压47耳放（20V供电），声音响度即使到相当高的水平，这枚耳塞的声音失真控制依然非常好！

这说明阿思翠Lyra Collection这枚耳塞的扬声器水准是相当高的。此后我向行业内的朋友求证了下，也证实了我的推测。阿思翠Lyra Collection的扬声器使用了“复合双层振膜”，振膜由两层厚度、机械刚性不同的的高分子材料复合而成，具有很好的性能。（4.5u+9u）但驱动这种比较厚的复合振膜，需要加大版的线圈、新型的粘合剂、以及超标号的新型强磁铁。（阿思翠Lyra Collection采用的磁体是超标号的N52H——最大磁能积应该在52~55之间）

另外，阿思翠Lyra Collection的耳塞壳体也颇为特别，耳塞正面的开孔为了追求尽量大的“开口率”，采用了“十字”出音孔的设计。

阿思翠Lyra Collection正面而阿思翠Lyra Collection的背面同样很奇葩，一开始我以为是刻意设计的“微粒”表面。请教了朋友才知道，这枚耳塞的背面是无数只“镀铬的小铜球”超高压下压合而成的。由于球体与球体之间会存在缝隙，所以这款耳塞的背面也是会透声的。类似“开放式耳机”的效果。

阿思翠Lyra Collection

阿思翠Lyra Collection背面阿思翠Lyra Collection耳塞的线材也挺好看的，银色与金色交织，一种高大上的感觉。但它其实不是银铜混编线，而是6N单晶铜丝，按照本色与镀银混编。这点主要是出于美观考虑吧，反正看着确实挺好看的。耳塞线的外皮是PVC，我带着它，经过了今年冬天的考验，0度左右的天气下，依然保持柔软。

阿思翠Lyra Collection的耳塞线佩戴方面必须吐下槽，正常佩戴的情况下， 耳塞由于出线位与重心不一致，外力作用下，力矩过大，容易造成脱落。必须用绕耳的方式佩戴才可以。

在这里顺便补充一下，这耳塞佩戴图是我用巧克力忽悠3岁的女儿当模特拍出来的，小孩子嘛，耳朵会比大人小一些，不要觉得这耳塞好大一个哈……

阿思翠Lyra Collection正常佩戴法

阿思翠Lyra Collection绕耳佩戴法最后附上阿思翠Lyra Collection的全套附件合照

阿思翠Lyra Collection全套配件总结：

阿思翠Lyra Collection的优点：

1、绝对是平头耳塞里面素质最高的一款，三频均衡，即便在大音量下，失真也不明显。

2、很特殊的背壳处理，这款耳塞的声音听着就像“开放式耳机”，宽松、通透、不闷，听上2~3个小时也不累。

3、线材真的很不错，又美又柔软。

阿思翠Lyra Collection的缺点：

1、不隔音，火车、公交、地铁上使用，外界的噪音声声入耳。

2、居然不配线夹！

3、我耳朵大，佩戴的时候很容易脱落，最后是采用了“牛角附件”加持才解决了佩戴的问题。

最后，耳塞、耳机这类产品不像镜头，你说它好，说它坏，至少“有图有真相”。耳塞产品的很多评测跟讨论很容易变成“拼脑放”。不过平头耳塞还好，它不受个人耳道大小、耳塞佩戴深浅的影响，听感还是相对一致的，感兴趣的朋友可以试试看。（注意，这款耳塞由于采用了复合振膜，煲机的时间相对要长一点，大概70~100小时之后声音才会稳定下来。）

2.特斯拉马斯克宣称永磁电机不使用稀土材料可能吗？

马斯克宣称特斯拉将制造不含稀土的永磁电动汽车电机，这个消息引起了行业震动，让A股稀土和新能源行业股票大跌，特斯拉当天股价也跌了。那么这个不含稀土的永磁电动汽车电机技术现实吗？我们结合实际一点点来分析。

永磁电机不使用稀土材料可能吗？

永磁电机通常使用稀土材料制成永磁体，这些材料具有高磁能积和良好的磁性能，因此可以实现高效的电动机设计。然而，由于稀土材料的供应量非常有限，并且价格较高，因此一些研究人员正在寻求开发不使用稀土材料的永磁电机。

虽然使用稀土材料可以提高电机的效率和性能，但也存在一些缺点，例如材料的稀缺性和成本高昂。为了避免这些问题，研究人员正在寻找其他类型的磁性材料来替代稀土材料。例如，一些新型的永磁材料，如钕铁硼磁体和石墨烯磁体，已经被研究并在实验室中得到了应用。

此外，一些非永磁电机，如感应电机和交流同步电机，也可以用于某些应用。这些电机不需要永磁体，因此不会受到稀土材料供应的限制。但它们通常需要控制器来实现最佳性能，而这可能增加了成本和复杂性。

总之，尽管永磁电机通常使用稀土材料制成永磁体，但研究人员正在探索其他类型的磁性材料和非永磁电机来替代稀土材料，以便在不影响性能和效率的情况下减少成本和依赖性。

非永磁电机有实际应用吗？

非永磁电机在很多实际应用中都得到了广泛的应用。非永磁电机是指不使用永磁体的电机，其中最常见的类型是感应电机和交流同步电机。

感应电机是一种非永磁电机，它利用感应电流产生转矩，而不是通过永磁体产生磁场。感应电机适用于一些应用，如工业驱动、风力发电、污水泵站等。它们通常比永磁电机更便宜和可靠，因为它们不需要永磁体，且控制器相对简单。

交流同步电机也是一种非永磁电机，它们在一些应用中也得到了广泛应用，如风力发电机组、轨道交通、空调和压缩机等。交流同步电机通常需要控制器来调节转速和功率因数，但是在一些应用中，它们可以提供比永磁电机更好的性能和效率。

另外，某些应用对电机的成本和复杂性要求较低，因此非永磁电机可以是更好的选择。因此，在选择电机类型时，需要根据应用需求和预算来综合考虑。

有非永磁电机在汽车上的使用案例吗？

非永磁电机在汽车上也有使用案例。

一个常见的非永磁电机是感应电机，它在混合动力汽车和纯电动汽车中得到广泛应用。感应电机通常由交流电源驱动，通过旋转转子在定子线圈中产生感应电流，从而产生转矩驱动汽车前进。感应电机的结构相对简单，可靠性高，并且没有永磁体，因此可以比永磁电机更经济。

另一个常见的非永磁电机是开关磁阻电机，它在某些汽车中也得到应用。开关磁阻电机与感应电机类似，但它利用磁阻效应产生转矩，而不是感应电流。这种电机的结构非常简单，没有永磁体和电刷，因此可以减少成本和维护需求。

此外，某些汽车还使用永磁同步电机（PMSM），但这种电机通常需要稀土磁铁，因此成本较高，供应链也相对脆弱。因此，一些汽车制造商正在寻找不使用稀土材料的替代方案，例如感应电机和开关磁阻电机。

总之，虽然永磁电机在汽车领域中也得到广泛应用，但非永磁电机也是一种重要的选择，可以在性能、成本和可靠性方面提供不同的优势，因此在不同的汽车应用中也得到了广泛应用。

什么品牌的电动汽车使用非永磁体电机？

很多电动汽车制造商都在使用非永磁电机。以下是一些品牌的例子：

特斯拉：特斯拉的Model 3和Model Y车型使用感应电机。值得注意的是，特斯拉最初使用的是不需要稀土元素的交流感应电机（尼古拉·特斯拉正是交流感应电机的发明者），但当Model 3上市时，特斯拉默默地推出了一款新的永磁直流电机，并且最终在其他车型上也使用这一款电机。

日产：日产的Leaf车型使用感应电机。

奥迪：奥迪的e-tron车型使用异步电动机，这也是一种非永磁电机。

比亚迪：比亚迪的e5、e6和e7车型使用感应电机。

雷诺：雷诺的ZOE车型使用异步电动机。

宝马：宝马的i3车型使用感应电机。

大众：大众的e-Golf车型使用异步电动机。

有什么想法欢迎大家理性评论。

3.一文看明白电磁炉各功能块电路原理，附九阳电磁炉实际电路图

电磁炉维修在当前属热门维修类之一，熟练掌握电磁炉维修技术有助于职业发展。而牢固掌握电磁炉维修技术有几大前提，其一为了解各大电磁炉的电路图。因此，为帮助大家有效掌握电磁炉维修相关技术，本文特地带来九阳三款电磁炉的电路图，并做出详细解释，和小编一起来看看吧。

九阳电磁炉电路图(一)

九阳JYC-21CS21型电磁炉电源电路如下图所示，由以下几个部分组成：

1.IGBT管供电

从下图中可以看到，AC220V电源通过接线螺钉Jl、J2，保险丝FUSEl/10A(大电流保护)，压敏电阻CTRl/10D561(过压保护)，再经过高频滤波电路(共模变压器L2、C1、C2)后分为两路，其中，主电路通过串联互感器T1(感应电压用于监测主电路电流)，桥堆DB1整流，L1、C3(LC)滤波得到，约300V的直流电压加至电磁线圈和IGBT管上，C4和线圈构成谐振回路。

2.电网监测

从共模变压器L2输出的AC220V电压经过D200、D201整流后，一路通过R200、R201、R202、C200组成的分压、滤波电路取得电网监测电压送给CPU，用于监测电网电压。如果电网电压不正常，CPU将及时切断振荡电路。需要说明的是，部分偏远地区或超负荷工业园区会因电网电压极不稳定而导致电磁炉不能正常工作。

此时，可将R202做成可调电阻，通过调整分压比来解决此类问题。

3.开关电源部分

D200、D201整流后的另一路经过D500、R503、C500降压滤波后提供给本机开关电源，这一部分电路是本文要重点讨论的。在实际使用中，由于开关电源处在高电压状态下，造成此部分电路损坏元件较多，故障率较高。下面介绍此部分电路的工作原理。

D500、C500整流滤波后输出约300V的直流电压，加到开关变压器T500初级，通过开关模块IC500(ACT30B)控制开关管Q502(13002)，起振后在开关变压器初级产生20kHz左右的高频高压脉冲，耦合到开关变压器次级，次级输出较高的脉冲电压，通过快速’恢复二极管D503整流、C504电容滤波后，得到直流电压VCC(+18V)，给三路电路供电：一路送IGBT管驱动电路(Q300、Q301)。如果该点电压偏低，将造成驱动电流减小，使得IGBT管脱离开关状态进入放大区，造成管耗增大而损坏;一路加到风扇电路;还有一路给比较、振荡电路LM339供电。次级的另一只脚输出较低的脉冲电压，通过D504、C505整流滤波，78L05稳压后输出+5V直流电压，给CPU、数码显示、LED指示及其他监测电路供电。在通电瞬间，300V电压通过R501、R513(1MΩ)降压后，输出一个启振电压至Q502基极，让开关电源启振。所以，R501、R513又称启振电阻。次级整流滤波输出的VCC(+18V)电压，通过D506整流、稳压二极管ZD500钳压、C509滤波后，为开关模块ACT30BS提供所需的VDD电压，并通过ZD502、ZD504、C502构成的稳压监测电路来稳定+18V电压。

九阳电磁炉电路图(二)

九阳JYC-21CS3型电磁炉电路图

整机电路由电源电路、加热主回路、驱动放大电路、脉宽调制电路、同步跟踪与振荡电路、锅具检测电路、电流检测与功率调整电路、ICBT管温度检测电路、炉面温度检测电路、加热线盘温度检测电路、电压浪涌检测电路、电流浪涌检测电路、反压检测电路、输入电网电压过、欠压检测电路、上电延时保护电路、风扇驱动电路、长时间无人操作防干烧保护电路、MCU等组成。

九阳电磁炉电路图(三)

九阳JYC-19AS3型电磁炉实绘电路图及功能简述

电原理图

电路功能简要说明

众所周知电磁炉是采用电磁感应涡流加热原理进行工作的，工作原理示意图如图⑥所示。通常利用徼电脑控制加热线盘中的高频电流(20～38KHz)产生交变磁场，当磁通Φ穿过金属器皿的锅底时，产生无数的小涡流，基於小电阻大电流的短路热效应产生热量，进而加热锅内食物。JYC-19AS3电磁炉分主回路保护和显示控制两部分，下面简要说明一下各单元电路的功能。

1、电磁干扰防护电路

在220VAC电源输入端的电容C6和压敏电阻CNR1为防止高频于扰或雷击等造成后面电路工作或损坏而设置的防护电路。

2、主回路和高频谐振电路

市电经桥堆DB1整流和L1、C11滤波变为直流电，再经加热线盘L2、C11和IGBT1组成的电压谐振变换器，变换成频率为20～35KHz的交流电。开关管IBGT1的通断受驱功脉冲和单片机控制。当IGBTI的C极电压为0时，IGBT1导通，流过L2中的电流急增，电感储能;当IGBT1由导通转为截止时，由于电感中的电流不能突变，还要沿着先前方向流动，由于IGBT1已关断，L2只能对C11充电，磁能转变为电能，从而引起IGBT1的C极电压升高，随充电电流减小至零时，C极电压最高。随后电容C11开始对L2放电，C极电压变低，当到达零伏时，由控制电路监测到这个值，驱动脉冲再次使IGBT1导通。又一循环开始，形成振荡波形。分析可知：

① L2中电流的大小决定了加热功率的大小，若驱动脉冲宽度越大，IGBT1导通时间长电流就越大，因此只要调节脉宽即可调节加热功率。

② 加热线盘L2与负载锅具相耦合，交流电的频率愈高，磁通变化愈快，锅具中产生的感应电动势和涡流就愈大，使锅具发热升温高。可证明它与电源频率的平方以及磁感应强度最大值的平方成正比。

③ L2、C11组成并联谐振电路，振荡的半周期时间是出现峰值电压的时间，亦是IGBT1截止时间，也是驱动脉冲没有到达的时间，这个时间关系是不能错位的，如峰值脉冲还没有消失，驱动脉冲已提前到来，就会出现很大的导通电流使IBGT1烧坏，因此必须使驱动脉冲的前沿与峰值脉冲的后沿相同步。

3、同步电路

同步电路的作用是跟纵谐振电路波形，确定合理的IGBT1导通起点和提供检锅脉冲。它由电压比较器IC1-C及分压电阻等构成，加热线圈OUT1端电压经过R19、R20和R25分压输入到比较器的“-”端(8脚)，OUT2端电压经过R17、R18、R45、R50和RA+RB分压输入到 “+”端(9脚)，静态时“-”端比“+”端电位要低，输出端(14脚)输出高电平。由于上拉电阻R41使积分电容C7两端都是高电位不起作用。同时使IC1-D的“-”输入端(10脚)为高电平，导致输出端(13脚)输出低电平，控制IGBT1关闭。动态工作时“+”端(9脚)随IGBT1的C极电压而变化，使ICI的14脚输出和IGBT1驱动相似的方波。当谐振电容C3左负右正，IGBT1集电极电压最高时，IC1的14脚输出高电平，使IGBT1驱动信号仃止，当C3两端电压消失为零时，IC1的14脚输出低电平， IGBT1驱动信号输出高电平，使集电极电压变化和IGBT1驱动信号保持一致，得到IGBT1驱动信号的上升沿和Vcc反向脉冲的下降沿同步。

4、反压保护与PWM控制电路

反压保护电路中比较器IC1-A 5脚上(“+端”)的基准电压，由R22、R21分压提供+3V电压，4脚(“-”端)由IGBT1的C极上的电压经电阻RA，RB等分压而得，当提锅或移锅时，C极电压增大超过1025V(限压值)，4脚电压高过5脚，2脚输出低电平，然后比较器一直在切换，维持电压不超过限压值，保护IGBT1不损坏。比较器IC1-D、R33、R35、R34、R46、C15和EC6、R41、C7、D19构成PWM控制电路。同步电路IC1=A14脚输出方波脉冲，通过积分电容C7和R41形成锯齿波送至IC1-D的“-”端(10脚);从CPU送来的PWM脉冲信号经过平滑后接至IC1-D的11脚，脉冲宽度越大，电压越高，与10脚比较翻转的时间越长，13脚输出高电平的时间也越长，进而控制IGBT1的驱动脉冲宽度，使加热功率增大。相反则减小。可见CPU是通过控制PWM脉冲宽度，控制IC1-D比较器的输出来控制IGBT1的导通时间的长短，从而控制了加热功率的大小。PWM脉冲宽度是由CPU根据设定功率值和电流取样电路的电压值进行调整的。

5、IGBT1驱动电路

驱动电路的作用是保证IGBT1可靠导通与关断。IGBT G极电压要求大于10V，采用Q3、Q4和Q5组成的推挽驱动电路提供。当Q5的基极输入信号为低电平时，Q5(NPN)截止，Q4(NPN)、Q3(NPN)基极得高电平，Q4导通，Q3截止，+15V电源流通，IGBT1栅极得电导通，加热线圈L2开始储能。反之，输入信号为高电平时，Q5导通，Q4截止、Q3导通，IGBT1栅极接地，IGBT1关断。L2自感电势对C3放电，形　成振荡。稳压管Z2限定IGBT G极电压，防止输入电压过高时损坏IGBT1;电阻R14可快速拉低栅极残余电压，加速IGBT1截止。

6、电流检测反馈电路

电流检测电路的作用是提供电流负反馈稳定加热电流，调节负载功率和判别有无锅具。它由电流互感器CT1取样，经D11、、D12桥式整流，EC5电容滤波平滑，再经R26、WR1、R6分压送到CPU的CUR　端，取样电流的大小与负载功率成正比，待机时取样电流基本为零。CPU根据监测电流的变化，作出各种指令：

① 判断锅具是否合适：若电流过小，再判断PWM是否最大，两者都满足则为无锅。

② 限定最大电流，在正常情况保证电流稳定或不超值，保护关键器件工作在额定范围内防止电流过大烧坏。

③ 配合电压取样电路及时调控PWM的脉宽，使输出功率保持稳定。

7、电压取样反馈及浪涌保护电路

⑴电压取样电路的作用是检测电路即时的工作电压段和高低压保护。市电输入电源由D5、D6整流后，一路经R9、R10分压及EC4电容滤波平滑，直流电压馈给CPU的VN端口进行分析，正常情况这个电压是稳定的。CPU根据检测到的输入电压信号，然后发出相关指令：

①判别电压是否在允许范围内，否则仃止加热，并发出报警。

②与电流检测配合CPU智能计算出功率的大小，再和CPU中予设的功率值进行比较，去控制PWM的脉冲宽度，稳定调整各档所需的功率。

⑵浪涌保护电路的作用是监控输入电网有无异常变化，在异常变化时关断IGBT进行保护。D5、D6整流后的另一路经R8、R11、R12和C3、C24分压后输入到比较器IC1-B的“-”端(6脚)，与“+”端(7脚)+5V基准电压进行比较，正常时U6U7令IC1-B翻转，D17瞬间导通，将振荡脉冲电压拉低，关断IGBT的触发脉冲，形成硬件保护。同时 CPU的VN端监测得1脚变低电平信息，立即发出暂停加热指令，防止IGBT1浪涌电流过大而损坏。待浪涌电压过后，1脚恢复高电平时，CPU再重新发出加热指令，此为软件保护。

8、炉面温度和IGBT温度监测电路

这两个电路的作用是探测锅具内部温度和检测散热片发热情况。

⑴妒面热敏电阻温度传感器(RT/FAN)紧贴在微晶玻璃板底部，传感器阻值跟随锅具温度的变化，所以在电阻R5上分压变化即为锅具温度的变化。这个电压送到CPU的TMAN端，然后CPU作出相应的动作指令：

① 定温功能时，发出控制加热指令，使被加热物体温度恒定在设定的范围内。

② 若锅具温度高于220℃或于烧时，立即仃止加热，关机，并报知信息代码E6。

③ 当传感器开路或短路时，开机后发出不启动指令，并报知故障信息代码E5。

⑵IGBT和DB1产生的温度透过散热片传至紧帖其上的负温度系数热敏电阻RT/IBGT，热敏电阻与R4串联，分压点R4上电压变化简接反映了IGBT的温度变化。CPU依据TIGBT输入端电压的变化，CPU发出相应的动作指令：

① 当检测到IGBT1结温大于85℃时，调整PWM的输出，令IGBT1结温≤85℃。

② 当IGBT1结温某种原因而高于95℃时，加热立即仃止，并报信息代码E2。

③ 当热敏电阻开路或短路时，发出不启动指令，并报知相关信息代码E2

④ 关机时如IGBT温度>50℃，CPU发出风扇继续运转指令，继续运转超过4分钟，如温度<50℃，风机仃转。风扇延时运转期间，按一次关机键，可关闭风扇。

9、风扇驱动电路

风扇驱动电路的作用是驱动风扇旋转，排出妒内热气，降低妒内环境温度，维持电磁炉正常工作。CPU发出风扇运转指令时，FAN端口输出高电平，电压通过限流电阻R2送至Q1基极，Q1饱和导通，+18V电流流过风扇和Q1接地，风扇得电运转。当FAN口为低电平时，Q1断开风扇仃转。CPU是根据程序判断发出该控制指令：

① 结合炉面温度传感器和IGBT温度传感器检测到的数值，控制风扇工作。

② 判断是否开机，风扇长转。

③ 判断是否有特殊要求控制风扇工作。

10、蜂鸣器报警电路

CPU在发生故障、按操作键或功能完成时提醒用户，通过音响跟用户交流。蜂鸣器驱动信号由CPU的BUZ端口输出。

11、智能控制及显示电路

该电路的作用是智能控制和显示电磁炉各种功能：其中主要包括提供良好人机界面，功率自动控制、温度自动控制、定时控制及各种检测报警等。本机微电脑部分由8位单片机HMS87C1204AP、高速CMOS逻辑8位串入-并出移位寄存器CD74HC164及4位LED数码显示管、轻触按键等外围电路组成。依照予编的程序完成以下功能。

⑴手动功能

爆炒

①待机状态下，按“炒莱”键(SW3)，爆炒功能指示灯(L16)点亮;

②选定爆炒功能后，机器执行爆炒功能，定温270℃，机器以1900W功率进行加热;

③用户可根据烹饪效果随意调节加热功率。

馏炒

① 待机状态下，连续按二下“炒菜”键(SW3)，馏炒功能指示灯(L17)点亮;

② 选定馏炒功能后，机器执行馏炒功能，定温270℃，机器以1600W功率进行加热;

③ 用户可根据烹饪效果随意调节加热功率。

煸炒

① 待机状态下，连续按三下“炒菜”键(SW3)煸炒功能指示灯(L11)点亮;

② 选定煸炒功能后，机器执行煸炒功能，定温270℃，机器以1200W功率进行加热;

③ 用户可根据烹饪效果随意调节加热功率。

煎炸

① 待机状态下，按“煎炸”键(SW4)，煎炸功能指示灯(L14)点亮;

② 机器默认定温160℃工作，用户可根据需要按调大(SW9)调小(SW10)键，在60～270℃范围　内调节定温温度。

火锅

手动：①待机状态下，按“火锅”键(SW7)，手动火锅功能指示灯(L15)点亮，机器默认1900W功率工作;

③ 用户可根据需要按调大(SW9)调小(SW10)键，在120～1900W℃范围内调节功率。

智能：

①待机状态下，连续按两下“火锅”键(SW7)，智能火锅功能指示灯(L8)点亮，机器默认1900W功率工作。

②机器按默认程序智能控制加热火力，大火、小火反复切换。

⑵智能功能

煲汤

① 待机状态下，按“煲汤”键(SW2)，“2小时”煲汤功能指示灯(L1)点亮。

② 连续按“煲汤”键(SW2)，可在“2小时-3小时-小时”中循环选定煲汤时间。选定3秒钟后，机器立即以默认方式启动，完成后进入两小时保温状态，然后自动报警关机。

熬粥

① 待机状态下，按“熬粥”键(SW1)，“45分钟”熬粥功能指示灯(L4)点亮;

② 连续按“熬粥”键(SW1)，可在“45分钟-1小时-1.5小时”中循环选定熬粥时间。选定3秒钟后，机器立即以默认方式启动。完成后进入两小时保温状态，然后自动报警关机。

烧水

① 待机状态下，按“烧水”键(SW6)，烧水功能指示灯(L7)点亮;

② 机器自动快速烧水，省时节能。

⑶ 予约/定时功能

① 定时：在启动“妙菜”、“火锅”或“煎炸”功能后，按下“定时/予约”键(SW5)，启动定时功能，再按“调小/小时”(SW10)、“调大/分钟”(SW9)键，可在1分至2围内设定自动关机时间。长按下“定时/予约”键2秒以上，即可取消定时功能。

予约：在待机状态下，按下“定时/予约”键，启动予约功能。再按“调小/小时”、调大/分钟”键。可在1分至24小时范围内设定予约时间。时间设定完毕后按下所需予约的智能功能键。予约功能设定完毕后，机器进入予约状态，数码显示区开始倒计时。倒计时结束时，机器鸣叫报警，所予约的智能功能启动。若要取消予约功能，长按下“定时/予约”键2秒以上，即可取消予约功能。

⑷显示功能

数码显示： 本机设置了4位数码显示区，主要用于显示功率/温度值，予约/定时时间及故障代码。

故障代码显示：

①Eo 机器内部电路有故障;

②E1 锅具材质和大小、形状、位置不合适;

⑶E2 机内过热，风口堵塞、风扇不转、IGBT温度传感器开路或短路;

④E3 电网电压过高;

⑤E4 电网电压过低;

⑥E5 陶瓷板温度传感器开路;

⑦E6 锅具发生于烧、锅具温度过高、陶瓷板温度传感器短路;

⑧E7内部潮湿或有脏物。

以上便是小编此次带来的有关电磁炉维修的相关内容，如果你觉得本文内容不错，不妨继续关注本网站哦。

4.一篇读罢头飞雪：计算机发展时间线（上）| 跟陶叔学编程

关注风云之声

提升思维层次

导读

计算机是怎么产生又是怎么发展与演变的？为什么早期计算机会用纸带作为输入载体？历史上第一位软件工程师竟然是位美女？有的老电影里出现的像手雷一样的手摇机器是什么？像电灯泡一样的电子管为什么可以用在计算机里？……这些问题通过阅读本文都可以获得解答。一篇读罢头飞雪，但记得斑斑点点。人类文明每一次进步都来之不易，有笑有泪，有畅快有惋惜，有侥幸有错过……万水千山不忘来时路，树高千尺根深在沃土，让我们记住这些闪光的名字，传递智慧与文明的火种。

注：风云之声内容可以通过语音播放啦！读者们可下载讯飞有声APP，听公众号，查找“风云之声”，即可在线收听~

16世纪

　　人类真正开始想用机械来代替脑力进行快速计算的想法，还是始于文艺复兴末期。随着那个时期各种自然科学的快速发展，尤其是数学、物理以及天文科学的进步，使得人们的计算越来越复杂，而精度要求也越来越高。就是在这个时候，计算机器的概念，开始在一些先驱者们的脑海中萌生。

17世纪

　　1623年，德国图宾根大学教授威廉·契克卡德（1592年—1635年）为天文学家开普勒（就是那个成为望远镜的开普勒）制作了一种机械计算器。据说，契克卡德制造了两台原型，但实物没有留下来。

1935年，后人在整理开普勒留下的研究资料时发现了几张三百年前的草图，当时人们不知道上面画的是什么玩意（这些草图从开普勒的一本书中滑落，估计是被用做书签了）。

直到1957年，一位开普勒的传记作者才认出来，那是史上真正的第一台机械式计算器——计算钟，它比帕斯卡机的诞生早了约20年。契克卡德的手稿被辨认之后，图宾根大学一位名叫布鲁诺·冯·弗雷塔格-洛林霍夫的学者立刻开展了相关研究，并于1960年做出了计算钟的复制品，并证明可以正常运行。

契克卡德计算钟支持6位整数计算，主要分为加法器、乘法器和中间结果记录装置三部分，它们虽然集成在同一台机器上，但相互之间没有任何物理关联。位于机器底座的中间结果记录装置是一组简单的置数旋钮，主要是为了省去计算过程中笔和纸的参与。当计算结果溢出（超出6位数）时，机器会发出响铃警告（所以被称为钟）。

　　同年，法国数学家布莱士·帕斯卡（1623年—1662年，就是那个物理的压强单位帕斯卡）出生。他三岁丧母，由担任税务官的父亲养大。在帕斯卡小时候，看到父亲计算税率税款的时候非常辛苦，就想帮父亲做点事情。

　　1630年，英国数学家威廉·奥特雷德（1575年3月5日—1660年6月30日）在使用当时流行的对数刻度尺做乘法运算时，突然想到，如果用两根相互滑动的对数刻度尺，不就省去了用两脚规度量长度了么。他的这个想法导致了计算尺的诞生，但奥特雷德对这件事情并没有在意。

　　1642年，帕斯卡（19岁）发明了人类有史以来第一台（划掉，因为契克卡德计算器更早。但帕斯卡是独立发明）机械计算器——帕斯卡加法器，全名为滚轮式加法器，当初发明它的目的是为了帮助父亲解决税务上的计算。其外观上有6个轮子，分别代表着个、十、百、千、万、十万等。只需要顺时针拨动轮子，就可以进行加法。而把上方的横条移下来，采用补九码的方式就可以以加法的方式进行减法（这也是计算机中沿用至今的补码思想）。父亲的上司、法国财政大臣来到他家，观看帕斯卡表演“新式的计算机器”， 并且鼓励他投入生产，大力推广这种“人类有史以来第一台计算机器”。不久，帕斯卡“加法器”在法国引起了轰动，机器展出时，人们成群结队前往卢森堡宫参观。就连大数学家笛卡尔听说后， 也乘回国探亲的机会，亲自上门观看。帕斯卡后来总共制造了50台同样的机器， 有的机器计算范围扩大到8位。其中有两台，至今还保存在巴黎国立工艺博物馆里。帕斯卡发明的加法器在全世界都有若干仿制品，它第一次确立并广泛传播了计算机器的概念。

　　1654年，帕斯卡提出差分思想：n次多项式的n次数值差分为同一常数。差分规律是一项伟大的发现，有了差分，在计算多项式时就可以用加法代替乘法。同时，许多常见的函数在数学上称为解析函数，它们都可以用多项式逼近（幂级数展开），常用的三角函数、对数函数都可以转换为多项式。借助差分思想，这些函数可以进一步转换为重复的加法。而加法运算正是机械计算器的“拿手好戏”，这样一来，绝大部分数学运算就都可以交给机器了。差分思想是机器计算的理论基础。

　　1662年，帕斯卡（39岁）去世。不久后，德国数学家戈特弗里德·威廉·莱布尼茨（1646年7月1日—1716年11月14日，就是那个和牛顿同时发明微积分的）看到了帕斯卡关于加法器的论文，勾引起了他的发明欲。

　　1674年，莱布尼茨在巴黎聘请了一些著名的机械专家和能工巧匠，终于制造出了一台更完美的机械计算器——步进计算器。莱布尼茨发明的新型计算器约有1米长，内部安装了一系列齿轮机构，基本原理继承于帕斯卡。

不过，莱布尼茨技高一筹，他为计算器增添了一种名叫“步进轮”（stepped drum）的装置。步进轮是一个圆筒，圆筒表面有九个长度递增的齿，第一个齿长度为1，第二个齿长度为2，以此类推，第九个齿长度为9。这样，当步进轮旋转一周时，与其啮合的小齿轮旋转的角度就可以因其所处位置（分别有0~9十个位置）不同而不同。代表数字的小齿轮穿在一个长轴上，长轴一端有一个示数轮，显示该数位上的累加结果。置零后，滑动小齿轮使之与步进轮上一定数目的齿相啮合：比如将小齿轮移到位置1，则只能与步进轮上长度为9的齿啮合，当步进轮旋转一圈，小齿轮转动1格，示数轮显示1；再将小齿轮移动到位置3，则与步进轮上长度为7、8、9的三个齿啮合，小齿轮就能转动3格，示数轮显示4；以此类推。这样一来，它就能够连续重复地做加法。连续重复的计算加法是现代计算机做乘除法采用的办法，因此莱布尼茨的计算器加减乘除四则运算一应俱全。

莱布尼茨步进轮

　　1679年，莱布尼茨发明了二进制，并对其系统性深入研究进行了完善。

18世纪

　　1714年，英国人亨利·米尔（Henry Mill）取得打字机的发明专利。

　　1725年，法国纺织机械师B·布乔为改进源自中国的提花编织机，发明了“穿孔纸带”的构想。布乔想出了一个“穿孔纸带”的绝妙主意。布乔首先设法用一排编织针控制所有的经线运动，然后取来一卷纸带，根据图案打出一排排小孔，并把它压在编织针上。启动机器后，正对着小孔的编织针能穿过去钩起经线，其它则被纸带挡住不动。于是，编织针自动按照预先设计的图案去挑选经线，布乔的“思想”“传递”给了编织机，编织图案的“程序”也就“储存”在穿孔纸带的小孔中。

　　1752年，美国科学家本杰明·富兰克林（Benjamin Franklin，1706年1月17日—1790年4月17日，就是那个印在100美元上的富兰克林）用风筝线将闪电引到了地表，这个像神话一般的大胆实验，宣告着人类正式从造物主那里接收了这件将从根本上改变计算技术的神物。

　　1784年，德国工程师约翰·赫尔弗里奇·冯·米勒最早提出差分机的设想，但他没有得到资金支持。

　　1785年，法国发明家查尔斯·泽维尔·托马斯（1785年—1870年）出生。他早年在军队工作，是整个法国军队后勤补给的检查员，繁重的计算使他萌生了建造实用机械计算器的想法。

　　1789年，法国大革命推翻君主制，新成立的国民议会大刀阔斧地推行着多方改革，其中一项很重要的工作就是统一全国混乱不堪的度量衡，这项旷日持久的工程直接导致了后来国际米制的诞生，成为法国对世界科学最伟大的贡献之一。

　　1790年，法国机械师约瑟夫·玛丽·杰卡德（1752年—1834年），基本形成了改进提花机的构想。

　　1791年，法国发起了一项宏大的工程——人工编制《数学用表》。表的规模十分庞大，计算结果需要精确到小数点后14～29位，工作量十分巨大是当时的超级工程。由于当时没有先进的计算工具，发动数学界调集大批的数学家，组成人工计算的流水线，算得昏天暗地才完成了17卷大部分的书稿，即便如此，计算出的《数学用表》仍有大量错误。

　　18世纪末，发明蒸汽机的英国科学家詹姆斯·瓦特（James Watt1736年1月19日—1819年8月25日，功率单位）成功制作了第一把计算尺，在尺座上增加了一个滑标，用来“存储”计算的中间结果，这种滑标很长时间一直被后人所沿用。

19世纪

　　19世纪初，意大利一位美丽的贵族女性双目失明，深爱着她的男友和她的哥哥合力为她建造了第一台打字机。

　　1805年，杰卡德真正完成”自动提花编织机“的制作。他为提花机增加了一种装置，能够同时操纵 1200 个编织针，控制图案的穿孔纸带后来换成了穿孔卡片。

　　1812年，英国数学家查尔斯·巴贝奇（1792年—1871年）承担制表任务。他深入调研前辈的工作，认识到人工计算出现错误不可避免，由此产生了用机器来计算对数表的想法。巴贝奇的第一个目标是制作一台”差分机“。所谓“差分”的含义，是把函数表的复杂算式转化为差分运算，用简单的加法代替平方运算。

　　1820年，托马斯总结了帕斯卡和莱布尼茨的经验教训，在经过两年的潜心研究，并在一位巴黎钟表匠的帮助下，完成了第一台原型机，并取得了专利。托马斯给了它一个极普通的名字——算术仪。随后这台机器，和后续零零散散的几台改良机一起，在托马斯的工作台上搁置了30年之久。

　　1820年4月，丹麦物理学家汉斯·克里斯蒂安·奥斯特（Hans Christian Ørsted）在实验中发现通电导线会造成附近磁针的偏转，证明了电流的磁效应。

　　1821年，托马斯因发明了算术仪而获得法国荣誉军团骑士勋章。

　　1822年，受打字机便捷的键盘操作启发，《新世纪的发明》（《A New Century of Inventions: Being Designs & Descriptions of One Hundred Machines, relating to Arts, Manufactures & Domestic Life》，作者James White）一书最早发表按键式计算器设计。随后有意、法、美等多国的发明家为按键式计算器的建造与改进前赴后继。

　　同年6月14日，巴贝奇向皇家天文学会递交了一篇名为《论机械在天文及数学用表计算中的应用》的论文，差分机的概念正式问世。与论文一起亮相的，是一台简单的原型机——差分机0号，它可以处理3个不同的5位数，计算精度达到6位小数，当即就演算出好几种函数表。巴贝奇上书皇家学会，要求政府资助他建造第二台运算精度为20位的大型差分机。政府看到巴贝奇的研究有利可图，破天荒地与科学家签订了第一个合同。财政部慷慨地为这台大型差分机提供出1700英镑的资助。拿到启动资金的巴贝奇立即着手差分机1号的研制，并宣称只需两三年就能完成任务。谁知实行起来要比想象中困难得多，那个时代的机械制造水平实在满足不了差分机的精密要求，巴贝奇跑遍整个欧洲也没找到多少能用的零件，于是在制造机器之前，还要先考虑怎么制造各类零件。在当时一位顶尖的英国机械师约瑟夫·克莱门特的帮助下，巴贝奇不但做出了差分机能用的零件，还培养出大批优秀的技师。也正因如此，他们无意间将一个项目的摊子铺到了一个行业的尺度，尽管实施的过程精雕细琢、尽善尽美，却没能交付一件满足要求的产品。

　　1831年，英国物理学家迈克尔·法拉第（Michael Faraday，1791年9月22日—1867年8月25日就是那个电容的单位法拉）发现了电磁感应现象，证实了电能和磁能可以相互转化，为后来的电动机和发电机的诞生奠定了基础，人类则因这些发明创造从此迈入电气时代。

理工科还是有帅哥的！

　　同年，美国物理学家约瑟夫·亨利（Joseph Henry ，1797年—1878年，就是那个电感的单位亨利）

在研究电路控制时利用电磁感应现象发明了继电器。最早的继电器是电磁继电器，它利用电磁铁在通电和断电下磁力产生和消失的现象，来控制高电压高电流的另一电路的开合，它的出现使得电路的远程控制和保护等工作得以顺利进行。继电器是人类科技史上的一项伟大发明创造，它不仅是电气工程的基础，也是电子技术、微电子技术的重要基础。（据说亨利比法拉第要早一年发现电磁感应现象。但是当时世界科学的中心在欧洲，亨利正在集中精力制作更大的电磁铁，没有及时发表这一实验成果。）

　　1832年，项目启动10年之后，巴贝奇却只完成了设计稿的七分之一——一台支持6位数、2次差分的小模型（设计稿为20位数、6次差分）。

差分机1号的七分之一模型

　　1834年，巴贝奇提出了一个更新更大胆的设计——通用的数学计算机。巴贝奇称它为“分析机”，它能够自动解算100个变量的复杂算题，每个数字可以达25位，速度每秒1次。巴贝奇为分析机构思了一种齿轮式的“存贮库”，每一齿轮可贮存10个数，总共能够储存1000个50位数。分析机的第二个部件是所谓“运算室”，其基本原理与帕斯卡的转轮相似，但他改进了进位装置，使得50位数加50位数的运算可完成于一次转轮之中。此外，巴贝奇也构思了送入和取出数据的机构、以及在“存储库”和“运算室”之间运输数据的部件。他甚至还考虑到如何使这台机器处理依条件转移的动作（即条件跳转结构）。一个多世纪过去后，现代电脑的结构几乎就是巴贝奇分析机的翻版，只不过它的主要部件被换成了大规模集成电路而已。仅此一说，巴贝奇就当之无愧于计算机系统设计的“开山鼻祖”。在巴贝奇之前或之后发明的机械时期的计算设备可以统称为“计算器”（calculator），而巴贝奇想发明出的分析机则属于“计算机”（computer）。发明计算器时，人类将运算的能力交给机器；发明计算机时，人类将组织运算的能力交给机器。计算机的发展史，就是人类一步步将智慧交给机器的过程。分析机读卡装置的原理与杰卡德提花机类似，也是靠探针尝试穿过卡片，要么顺利穿过，要么被卡片顶住，两种不同情况下的探针位移能产生不同的机械传动——这其实是计算机史上最早的二进制应用。巴贝奇首次将运行步骤从机器身上剥离，靠随时可以替换的穿孔卡片来指挥机器，成就了机器的可编程性。这其中，穿孔卡片的引入功不可没。这种经典的数据载体跨越了机械、机电和电子3个时代，一直沿用至20世纪80年代中期。

分析机使用的穿孔卡片——上：数据类卡片｜下：运算类卡片

　　1842年，由于进度缓慢，政府宣布停止对巴贝奇的一切资助，为期20年的差分机项目最终以失败告终。至此，项目花销的经费已经高达17500英镑，是最初预算的整整10倍，巴贝奇称自己也贴进去2万多英镑巨款，用以弥补研制经费的不足。在当年，这笔款项的数额无异于天文数字（有关资料介绍说，1831年约翰·布尔制造一台蒸汽机车的费用才784英磅）。巴贝奇收到了一封信，写信人不仅对他表示理解而且还希望与他共同工作。收到信函不久后，写信的女士来到了巴贝奇的实验室。她在十多年前曾经听过巴贝奇讲解差分机原理，同时她也是英国诗人拜伦之独生女，名叫阿达·罗浮莱斯（Ada Lovelace）。阿达开天辟地第一回为计算机编出了程序，其中包括计算三角函数的程序、级数相乘程序、伯努利函数程序等等。阿达编制的这些程序，即使到了今天，电脑软件界的后辈仍然不敢轻易改动一条指令。人们公认她是世界上第一位软件工程师。

　　1843年，瑞典人佩尔·乔治·舒茨在借鉴巴贝奇的设计之后，建成了一台支持5位数、3次差分的差分机，随后又分别在1853和1859年建成了两台支持15位数、4次差分的机器，先后由美国纽约的一家天文台和英国政府购买使用。舒茨之后，还有来自瑞典、英国、美国、德国、新西兰等多国的发明家和公司在1859～1931年间都成功建造了差分机。

乔治·舒茨及其差分机

　　1846年～1849年，巴贝奇升级了设计，提出支持31位、7次差分的差分机2号方案，但没了政府的资助，只能停留于稿纸。于是，巴贝奇的设计是否真的可行，其人作为“差分机之父”是否名副其实，成为学术界长久以来的一大争论。直到1985～1991年，伦敦科学博物馆为了纪念巴贝奇诞辰200周年，根据其1849年的设计，用纯19世纪的技术成功造出了差分机2号，才彻底巩固了他的历史地位。（博物馆发现，巴贝奇的设计稿中仅存在少量错误，而且基本可以断定它们是巴贝奇刻意设置的防盗措施。）

这台差分机被珍藏于伦敦科学博物馆的玻璃柜中。后来，由前微软CTO内森·梅尔沃德负责建造了第2台差分机2号，于2008～2016年在美国加州的计算机历史博物馆展出（现存于梅尔沃德创办的高智发明公司），由工作人员现场讲解和演示，参观者得以更直观地感受其工作机理。

　　1850年以后，计算尺迅速发展，成为工程师随身携带的”计算器“，一直到20世纪五六十年代，计算尺仍然是工科大学生的一种身份标志。

　　1851年，66岁的托马斯开始了算术仪的商业生产。以往的机械式计算器通常只是发明者自己制作了一台或几台原型，帕斯卡倒是有赚钱的念头，生产了20台加法器，但是根本卖不出去，这些机器往往并不实惠，也不好用。托马斯是将机械式计算器商业化并取得成功的第一人。托马斯的尝试非常成功，他在余生的20年时间里卖出了大约1000台算术仪。采购算术仪的买家会得到一个质感厚重的木盒，打开盒盖，只见里头是一架结构精致的黄铜机械。作为一件正式商品，每台算术仪上都标有独一无二的产品序列号，并附带使用说明书。算术仪有4种主流型号，分别支持10位数、12位数、16位数和20位数的计算，各型号机身的宽度都在18cm左右，高度约在10~15cm范围，长度与位数相关，10位算术仪约长45cm，20位算术仪约长70cm。他贴心的细节设计为用户提供了最大限度的便利，比如一键清零、滑钮置数、手柄始终顺时针旋转——正是这些看似微小的改进，使得算术仪虽与步进计算器的用法大致相似，却更受欢迎。传统计算员的工作模式发生了质的改变。他们的习惯动作从计算尺的一抽一拉，变成了手柄的不停旋转，一个“手摇计算”的时代正式开启。

　　1852年，因为经历了长期超负荷的脑力劳动，阿达的身体状况急剧恶化，年仅36岁的阿达怀着对分析机美好的梦想去世。艾达对分析机有着不亚于巴贝奇的热爱，想象中机器的运转在她看来是如此美妙，她形容到：“杰卡德提花机织出了红花与绿叶，而分析机编织着代数的图案。”（the Analytical Engine weaves algebraical patterns just as the Jacquard-loom weaves flowers and leaves）。艾达还说：“无论如何编程，分析机都不能自己做出决策。它只能完成我们让它做的事情……它的证明只能协助我们证明我们已经懂得的东西。”（The Analytical Engine has no pretensions whatever to originate anything. It can do whatever we know how to order it to perform…. Its province is to assist us in making available what we are already acquainted with.）这后来被阿兰图灵形容为“罗浮莱斯夫人异议”。这位聪慧而浪漫的女性，还在分析机身上看到了连巴贝奇都没有看到的潜力：它不该只能用来计算，它还能用来表达其他东西，比如音乐。这是多么长远的目光！1980年，美国国防部将一种编程语言命名为Ada，以纪念这位与巴贝奇同样具有超前思想的伟大女性。

　　1854年，英国数学家乔治·布尔（1815.11.2—1864.12.8）出版了《思维规律的研究》 ，这是他最著名的著作。在这本书中布尔介绍了现在以他的名字命名的布尔代数。他也是巴贝奇与艾达的朋友。

　　1855年，托马斯为巴黎世界博览会专门制作的30位算术仪，足有一架钢琴那么大。

　　1857年，美国牧师托马斯·希尔（1818年—1891年）获得按键式计算器专利。那个年代的人们终于发现旋钮置数确实不太方便，希尔是计算器改为按键设计的第一人。计算机史上有关他的记载不多，但是能找到他1857年的专利，其中详细描述了按键式计算器的工作原理。

　　1871年，巴贝奇去世，最终分析机没有被制造出来。阿达去世后，他默默地独自坚持了20年，晚年的他已经不能准确发音和有条理的表达自己的意思，但仍坚持工作。分析机的研制不幸步了差分机的后尘，巴贝奇付出了几十年的努力，却仍只建成了它的一小部分。巴贝奇抱憾而终，留给后世的仅仅只有这台小小的模型和两千多张图纸。巴贝奇和阿达设想的分析机超出了他们所处时代至少一个世纪。为了纪念巴贝奇一生伟大的成就，后人将一座月球环形山命名为“巴贝奇”，美国明尼苏达大学设立了专门研究IT历史的查尔斯·巴贝奇机构，上世纪的一型电子计算机还提供了一种名为巴贝奇的编程语言。在英国，巴贝奇早已成为一种文化符号和民族骄傲。普利茅斯大学专门修建了一座巴贝奇大楼，托特尼斯镇则干脆把巴贝奇的头像印到了当地的纸币上，2015年，巴贝奇和分析机、艾达和她的伯努利程序还一同出现在英国的护照上……

巴贝奇逝世后，小儿子亨利·普雷沃斯特·巴贝奇继承了他的遗志，在1880～1910年间断断续续做出了分析机的“工厂”和打印装置，其中的“工厂”还不具有可编程性。和差分机不同的是，分析机现存的图纸并不完整，因此至今也没人建造出来。2010年10月，一位英国的计算机专家发起了一个名为“Plan 28”的项目（名称来源于巴贝奇的第28套设计方案），通过公开募捐的形式筹集资金，计划深入研究分析机的设计，而后构建仿真模型，最终建造实物。截止2017年，“Plan 28”完成了对所有现存资料的整理、归类和消化，它最终能否让分析机从图纸上“活过来”，让我们一起拭目以待。

　　1874年，“打字机之父”美国人克里斯托夫·拉森·肖尔斯开始了打字机的商业化生产，并设计了我们熟悉的“QWERTY”样式（为了减少故障率而故意折腾我们的坏人）。

　　1875年，美国发明家弗兰克·史蒂芬·鲍德温（1838-1925）取得销轮计算器专利。（起个大早赶个晚集）

　　1878年，来自瑞典的机械工程师W·T·奥德纳（1845-1905）在俄罗斯取得销轮计算器专利。

莱布尼茨步进轮虽然好用，但由于其长筒状的形态，机器的体积通常很大，某些型号的算术仪摆到桌子上甚至要占掉整个桌面，而且需要两个人才能安全搬动，亟需一种更轻薄的装置代替步进轮。这一装置就是销轮（Pinwheel）即可变齿数齿轮，从17世纪末贯穿整个18世纪，有很多人尝试研制，限于当时的技术条件，没能成功。直到19世纪70年代，真正能用的可变齿数齿轮才由鲍德温和奥德纳分别独立制成。该装置圆形底盘的边缘有着9个长条形的凹槽，每个凹槽中卡着可伸缩的销钉，销钉挂接在一个圆环上，转动圆环上的把手即可控制销钉的伸缩，这样就可以得到一个具有0~9之间任意齿数的齿轮。齿轮转一圈，旁边的被动轮就转动相应的格数，相当于把步进轮拍成了一个扁平的形状。步进轮必须并排放置，而可变齿数齿轮却可以穿在一起，大大缩减了机器的体积和重量。

　　1880年，美国举行第11次全国性人口普查。人口普查需要做大量工作，如年龄、性别等用调查表做采集的项目，还要计算每个社区有多少老人、小孩，男人、女人等。在人口调查局从事统计工作的赫曼·霍列瑞斯（1860-1929），产生了用机器自动统计这些数据的想法。

　　1883年，美国发明大王托马斯·爱迪生（Thomas Alva Edison，1847年2月11日—1931年10月18日）正在为寻找电灯泡最佳灯丝材料，曾做过一个小小的实验。他在真空电灯泡内部碳丝附近安装了一小截铜丝，希望铜丝能阻止碳丝蒸发。虽然失败了，但他无意中发现，没有连接在电路里的铜丝，却意外地用电流表检测出了金属片中的微弱电流。这在当时是匪夷所思的，难不成电流从空中飞渡了吗？他进一步实验，发现只有当金属片与电源的正极相连时才会产生电流，反之则不会。爱迪生不明白这是什么原理，也没想过可以怎样应用，但依然申请了专利，这种现象因而被称为爱迪生效应（Edison effect）。爱迪生并没有料到，自己的无意之举打开了电子学的大门。

爱迪生及其发现爱迪生效应的灯泡

　　1884年，霍列瑞斯制作完成了第一台制表机。机器上装备着一个计数器，当穿孔纸带被牵引移动时，一旦有孔的地方通过鼓形转轮表面，计数器电路就被接通，完成一次累加统计。当年，他把机器运到巴尔的摩人口登记办公室去进行实验，尽管存在着许多问题，机器统计的先进性还是受到人们的欢迎。后来他又对制表机进行了改进，把连续的“穿孔纸带”换成每人一张的“穿孔卡片”，解决了穿孔纸带数据无法分类的困难。同时他设计制作了配套的卡片打孔装置——缩放仪，并雇佣了一些女职员来做打孔工作。这些女职员也成了历史上第一批数据录入员。

　　1885年元旦过后不久，美国发明家多尔·尤金·菲尔特（1862-1930）

制作了第一台按键式计算器的原型机。这是一只木质的通心粉盒子，里面组装着从小商店里淘来的肉扦子、订书钉、橡皮筋等小零件。

没过多久，菲尔特就遇到了赞助商罗伯特·塔兰特。塔兰特十分看好菲尔特计算器的前景，于是给他提供了每周6美元的补助和一个像样的工作台，以及高达5000美元的制作费用。

　　1886年秋天，菲尔特做出了第一台实际可用的原型，并于次年7月获得专利。机器的内部实现基本参考了帕斯卡的算术机。在此基础上，菲尔特又照搬了托马斯·希尔的按键设计。1887年11月，俩人签订合作协议，一个提供技术，一个提供资金，于1889年1月25日成立菲尔特&塔兰特制造公司（F&T）。他们为所生产的计算器专门想了个名字——Comptometer（计算仪），这个单词后来成为按键式计算器的代名词，尽管菲尔特和塔兰特一再强调其商标的专用性。

这是一种“全键盘”设计，每个数位都有1～9九个按键（0不需要置数），某一位上要置什么数，就按下这一列上对应的按键。每列按键都装在一根杠杆上，杠杆前端有一根与杠杆垂直的齿条，按下按键带动杠杆摆动，与齿条啮合的齿轮随之旋转一定角度。按键1～9的键程依次递增，按下之后所带动杠杆摆动的幅度便依次递增，齿轮旋转的角度也依次递增（相当于给旋钮转到不同位置）。手指抬起后，在弹簧的作用下，按键和杠杆恢复原位，同时带动齿轮反向旋转，此时的齿轮带动示数轮旋转相应角度。这意味着，按完一个键，这个键所代表的数值就已经被累加到结果之上了，置数与计算一气呵成，不再像手摇计算器那样，完成置数后还要旋转计算手柄。公司成立之后，在菲尔特的持续改进下，计算仪经历了多个阶段的发展。

一款1905年的Model A

F&T公司在机械计算器市场一路高歌猛进，菲尔特在计算仪的改进上先后取得了46项美国专利和25项国外专利。

　　1889年，菲尔特发明了世界上第一台能在纸带上打印计算结果的机械式计算器——Comptograph，相当于给计算器引入了存储功能。

1914年的Comptograph

　　1890年，奥德纳拥有了自己的工厂，开始生产销轮计算器，他的机器被称为奥德纳算术仪。销轮计算器的优势在于“销轮”。托马斯的算术仪继承莱布尼茨计算器的“步进轮”，并使其更加实用，却绕不过它笨重的特质。销轮就是把步进轮拍扁的改进设计。奥德纳算术仪也分为不动和可动两大部分，通过拨动外露的销轮把手置数，计算手柄顺时针旋转进行加、乘运算，反之减、除。奥德纳还设计了标识小数点的滑块，方便用户小数计算时的读数。显然，扁平式的销轮使机器上的数位可以挨得很近。

上图中是比较主流的13位（计算结果）奥德纳算术仪，这一型产品（含底板）的长度一般在30cm左右，而20位的产品长度一般也只有40cm出头，相比托马斯算术仪要紧凑得多，而且位数越多越有优势。电影《横空出世》里陆光达计算原子弹数据时所用的机器就是其中之一。

左手拨动可变齿数齿轮上的把手进行置数，右手旋转计算右侧手柄进行计算

　　同年，美国第12次人口普查即将开始。人口调查局以向社会招标的方式，征集计算设备和统计方案。前来应征的共有三个人。霍列瑞斯的主要竞争对手是威廉姆·亨利和查尔斯·皮格金，其中，亨利还是人口调查局的头头。录入数据的过程，亨利和皮格金分别用了144小时和100小时，霍列瑞斯的机器只用了72小时；数据统计的过程，亨利和皮格金分别耗费44小时和55小时，霍列瑞斯制表机再次夺冠，仅仅用了5小时28分钟。制表机以无可置疑的优势，让霍列瑞斯赢得了这个合同。在霍列瑞斯制表机支持下， 第12次人口普查的统计工作仅用了6个星期时间，其中一部分时间还被用来处理上次普查的遗留问题。这种制表机为人口调查局节省了约500万美元费用，是霍列瑞斯本人估计的10倍。人口调查局在报告中写道：“用这种机器，在不增加费用的前提下，过去许多无法编制的表格现在都有可能统计出来了。”

下图就是用在1890年人口普查中的穿孔卡片，一张卡片记录一个居民的信息。卡片设计长约18.73cm，宽约8.26cm，正好是当时一张美元纸币的尺寸，因为霍列瑞斯直接用财政部装钱的盒子来装卡片。

卡片设有300多个孔位，与杰卡德和巴贝奇的做法一样，靠每个孔位打孔与否来表示信息。尽管这种形式颇有几分二进制的意味，但当时的设计还远不够成熟，并没有用到二进制真正的价值。举个例子，我们现在一般用1位数据就可以表示性别，比如1表示男性，0表示女性，而霍尔瑞斯在卡片上用了两个孔位，表示男性就其中一处打孔，表示女性就在另一处打孔。其实性别还凑合，表示日期时浪费得就多了，12个月需要12个孔位，而常规的二进制编码只需要4位。当然，这样的局限也与制表机中简单的电路实现有关。细心的读者可能发现卡片的右下角被切掉了，那不是残缺，而是为了避免放反而专门设计的，和现在的二维码只有3个角是一个道理。在制表机前，穿孔卡片（或纸带）多用于存储指令而不是数据。比较有代表性的，一是杰卡德提花机，用穿孔卡片控制经线提沉；二是自动钢琴，用穿孔纸带控制琴键压放。是霍列瑞斯将穿孔卡片作为数据存储介质推广了开来，并开启了一个崭新的数据处理纪元。后来人们也把这类卡片称为霍列瑞斯卡片，穿孔卡片和穿孔纸带作为输入输出载体，统治了计算领域整整一个世纪。

　　1893年开始，世界各地相继出现了许多生产奥德纳算术仪的其他公司。

　　1896年，霍列瑞斯创办了制表机公司（The Tabulating Machine Company），并不断改进自己的产品，先后与英国、意大利、德国、俄罗斯、澳大利亚、加拿大、法国、挪威、美国波多黎各、古巴、菲律宾等多个国家和地区合作开展了人口普查。产品也不再局限于人口普查，逐渐扩展到会计、库存管理等一些同样需要跟大数据打交道的领域，这些机器作为制表机的后裔被统称为单元记录设备（unit record equipment）。围绕穿孔卡片的制卡、读卡、数据处理和卡片分类是它们的标准功能，穿孔机、读卡器、分类器是它们的标准配置。这些部件的自动化程度越来越高，比如手动的读卡装置很快被自动读卡机所取代，读卡速度从每分钟100张逐步提高至每分钟2000张。随着识别精度的提高，卡片的孔距也越来越小，具有80～90列孔位的卡片成为主流，有些卡片的孔位甚至多达130列。机器的功能也逐渐强大，不再只是简单地统计穿孔数目，减法、乘法等运算能力陆续登场。

20世纪典型的80列穿孔卡片

1911年，制表机公司与另外3家公司合并成立CTR公司（Computing-Tabulating-Recording Company），制表机公司作为其子公司继续运营到1933年。1924年，CTR更名为国际商业机器公司，就是现在大名鼎鼎的IBM公司。可见，在如今众多年轻的IT公司中，拥有百年历史的IBM是位当之无愧的前辈，它完整地参与和见证了整个现代计算机的发展史。

　　1897年，英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生（Joseph John Thomson，1856年—1940年）发现了电子，人们才明白爱迪生效应是电子从加热的灯丝表面逃逸，被金属片捕获的结果，当金属片连接电源负极，同极相斥，也便不会接收来自灯丝的电子。爱迪生效应因此有了一个更专业的名称——热电子发射（Thermionic emission）。

　　到19世纪结束时，机械计算器逐渐进入鼎盛时期，电子计算器与电子计算机逐渐露出曙光。让我们看两段视频，好好欣赏一下这些改变世界的机械之美：

1. 机械美学：古董机械计算器 via Kevin Twomey

2. 看看Friden 1217机械计算器怎么运算（除法时间好长！）

　　还有一篇文章，这里有大量的机械计算器的美图：

【精算之美】It s ALIVE！神奇而复杂的古董机械计算器

未完待续……

整理摘抄自以下资料：

1. 计算机发展历史https://www.cnblogs.com/lst1010/p/5785526.html
2. 如果没有这20个理科生的存在，估计这世界要倒退100年https://www.sohu.com/a/258735599_722760
3. 机械之美——机械时期的计算设备https://www.jianshu.com/p/4f69217a58f8
4. 契克卡德计算钟——被遗忘的第一台机械计算器https://www.jianshu.com/p/c4cf468fc3de
5. 百度百科：契克卡德https://baike.baidu.com/item/%E5%A5%91%E5%85%8B%E5%8D%A1%E5%BE%B7/6988809?fr=aladdin
6. 百度百科：威廉·奥特雷德https://baike.baidu.com/item/%E5%A8%81%E5%BB%89%C2%B7%E5%A5%A5%E7%89%B9%E9%9B%B7%E5%BE%B7/18437978?fr=aladdin
7. 帕斯卡算术机——数学天才的十余年匠心https://www.jianshu.com/p/4de1b635ae39
8. 百度百科：布莱士·帕斯卡https://baike.baidu.com/item/%E5%B8%83%E8%8E%B1%E5%A3%AB%C2%B7%E5%B8%95%E6%96%AF%E5%8D%A1/8791342?fr=aladdin
9. 百度百科：滚轮式加法器https://baike.baidu.com/item/%E6%BB%9A%E8%BD%AE%E5%BC%8F%E5%8A%A0%E6%B3%95%E5%99%A8/3957701?fr=aladdin
10. 莱布尼茨步进计算器——不想当发明家的数学家不是好的哲学家https://www.jianshu.com/p/79e6eacaabc0
11. 百度百科：戈特弗里德·威廉·莱布尼茨https://baike.baidu.com/item/%E6%88%88%E7%89%B9%E5%BC%97%E9%87%8C%E5%BE%B7%C2%B7%E5%A8%81%E5%BB%89%C2%B7%E8%8E%B1%E5%B8%83%E5%B0%BC%E8%8C%A8/5028927?fromtitle=%E8%8E%B1%E5%B8%83%E5%B0%BC%E8%8C%A8&fromid=417549&fr=aladdin
12. 托马斯算术仪——商人懂技术，谁也挡不住https://www.jianshu.com/p/0f1bf73c21b1
13. 巴贝奇：现代计算机真正的鼻祖https://www.jianshu.com/p/e171e4b48529
14. 百度百科：查尔斯·巴贝奇https://baike.baidu.com/item/%E6%9F%A5%E5%B0%94%E6%96%AF%C2%B7%E5%B7%B4%E8%B4%9D%E5%A5%87/5466849?fr=aladdin
15. 解开“艾达之谜”：关于第一位程序员你所不知的故事https://blog.csdn.net/u012396362/article/details/80121363
16. Untangling the Tale of Ada Lovelacehttps://writings.stephenwolfram.com/2015/12/untangling-the-tale-of-ada-lovelace/
17. 销轮计算器——走出阶梯轴的「笨拙」困境https://www.jianshu.com/p/096a8acb231a

拓展阅读：

迎接即将到来的“脱钩”，国产软件的战略准备：数据库篇 | 陶卓彬

背景简介：本文作者陶卓彬，毕业于解放军理工大学，曾在军队技术部门从事软件开发十余年，并多次获得军队科技进步奖。现在北京某大学校企从事教育开发工作。长期关注互联网、软件领域课题。本文于2020年5月13日年发表于微信公众号 跟陶叔学编程 （一篇读罢头飞雪：计算机发展时间线（上）），风云之声获授权转载。

责任编辑：陈昕悦