Диф автомат принцип работы


Дифавтомат устройство и принцип работы

Технические характеристики

Можно выделить следующие технические характеристики автоматов:

  1. Рабочий ток. Значение силы тока, который, протекая через дифавтомат, не вызывает его срабатывания.
  2. Временно-токовая характеристика. Обозначает соотношение действительной силы тока, пропускаемого через автомат, к его номинальному значению. Характеризует степень чувствительности срабатывания автомата.
  3. Выключающий рабочий ток утечки. Выпускаются номиналами 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA.
  4. Рабочее напряжение. Существуют устройства, используемые для работы в электрической сети 220 и 380 вольт.
  5. Отключающая способность. Пороговое значение тока короткого замыкания. Величина тока которую устройство отключает без последствий для своих компонентов. Маркируется на лицевой стороне в прямоугольнике, имеет значения 3000 A, 4500 A, 6000 A, 10 000 А.
  6. Класс токоограничения. Значение определяется скоростью реакции устройства на появление нештатной ситуации. Классификация происходит по трём классам, с 1 по 3. На приборе отмечается в середине квадрата цифрой, соответствующей классу.
  7. Тип управления дифзащиты. Бывает электромеханическое или электронное.
  8. Тип дифференциальной защиты. Зависит, с каким типом тока утечки работает автомат. Тип A. C. работает при синусоидальном сигнале. Тип A при синусоидальном и постоянном сигнале.
  9. Количество полюсов. Каждый полюс — это вход для линии электропередачи. Количество зависит от типа сети. Выпускаются устройства с количеством полюсов от двух до четырёх.
  10. Температурный диапазон. Чаще всего используется от -25 до +40 C. На корпусе устройства обозначается снежинкой.

Контакты и дугогасящая камера

Контактная группа представляет собой систему подвижных и неподвижных контактов, которые соединены с выходными клеммами дифференциального автомата.

Для увеличения износостойкости и уменьшения переходного сопротивления контактов, некоторые производители покрывают их металлокерамикой. В качестве металла используется серебро, как имеющее наименьшее удельное сопротивление. Для более надежного контакта, они подпружиниваются.

Дугогасящая Камера изготавливается из фибры. Внутри находятся металлические пластины, которые рассекают дугу, распределяют в пространстве, уменьшая тем самым ее мощность.

Фибра при нагревании мгновенно выделяет газы, которые вызывают гашение дуги. Во избежания разрыва корпуса от избыточного давления, возникающего при гашении электрической дуги, в нем предусмотрены отверстия. Корпус изготавливается из негорючего пластика.

Принцип работы дифавтомата, как работает дифференциальный автомат

Difference (англ.)- разница. Именно от этого слова произошло название «дифференциальный автомат», в этом случае имеется в виду разница между величинами входных токов в сети. Устройство, которое срабатывает в случае возникновения аварийной ситуации из-за несовпадения силы тока «туда и оттуда» и одновременно отключает фазу и ноль, называется дифференциальным автоматом.

Автоматический выключатель дифференциальный IEK АВДТ 32

Главным его предназначением и основным принципом работы является единовременное отслеживание возможного короткого замыкания (КЗ) и последующее отключение питания. Кроме этого, контролируется наличие токов утечки, в случае отклонения от нормы, производится обесточивание линии. Можно выделить несколько основных функций, выполняемых этим устройством:

  1. Контроль значений токов, недопустимость КЗ и обесточивание линии при возникновении нештатной ситуации.
  2. Отслеживание превышения максимально допустимых значений напряжения и отключение при возможной перегрузке (исключает возможность перегрева проводов и повреждение изоляции).
  3. Проверка наличия токов утечки в связи с повреждением токоведущих или изоляционных составляющих.

Схема дифавтомата

Таким образом, дифференциальный автомат совмещает в себе два устройства и образует комплекс устройства защитного отключения (УЗО) и автомата защиты. Как и у всех универсальных устройств, у него есть свои сильные и слабые стороны.

Виды дифавтоматов

По количеству одновременно обслуживаемых фаз все дифференциальные автоматы электрические подразделяются на однофазные и трехфазные устройства. Первые из них устанавливаются в сетях 220 Вольт путем подвода к ним фазного и нулевого проводов.

Согласно требованиям ПУЭ подводимые к двухполюсным приборам проводники должны подключаться только к верхним клеммам.

К нижним контактам подсоединятся фазная и нулевая жила, отводимая непосредственно к потребителю (в нагрузку). Необходимость ввода в него сразу двух шин объясняется требованием срабатывания дифференциального устройства защиты от утечек тока. В зависимости от марки используемого прибора и серии для монтажа на DIN-рейку потребуется два или более места.

Для установки в трехфазные сети 380 Вольт применяются 4-хполюсные дифавтоматы. К их верхним клеммам со стороны электрического счетчика подводятся три фазных провода и нулевая шина. А от нижних клемм в сторону нагрузки отходят три рабочих проводника и ноль.

В соответствие с особенностями конструкции и внутренней схемой этих приборов все они подразделяются на электромеханические и электронные образцы. В первых моделях выделение разностного тока и расцепление осуществляется комбинированным способом, а во вторых образцах за это «ответственна» встроенная электроника.

Назначение устройства защитного отключения (УЗО)

Аппараты по внешнему виду схожи, однако отличие есть, так как выполняют они разные задачи. Устройство защитного отключения отслеживает проходящий через него ток и разрывает цепь (срабатывает) при возникновении каких либо утечек на землю после него. Максимальный ток утечки, при превышении которого сработает УЗО, указан на его корпусе (от 10 мА до 500 мА).

Возникновение дифференциального тока (разность на входе и выходе УЗО), может произойти по разным причинам, например, неисправность бытовой техники или повреждение изоляции кабеля, при котором часть его начинает стекать на землю.

Как проверить качество изоляции, читайте в нашей статье: Как пользоваться мегаомметром для измерения сопротивления изоляции кабеля?

Отметим, что в строениях со старой электропроводкой пожары по причине возгорания проводки происходят довольно таки часто.

Для человека смертельно опасным считается значение тока, проходящего через него, превышающее 30 мА. Поэтому в электрощитках для защиты розеточных групп, устанавливают УЗО с отсечкой тока 10 мА или 30 мА. УЗО с большим номиналом этого параметра (например, 100 или 300 мА) называют противопожарным и нужно оно не для защиты человека, а для того чтобы не допустить возгорания в месте повреждённой изоляции кабеля.

Важно понимать, что УЗО не защищает сеть от сверхтоков, это является ключевым отличием его от дифавтомата. В случае возникновения короткого замыкания, он может сгореть, но не отработать (ведь при КЗ нет утечки тока на землю)

Поэтому самостоятельно он не применяется, а устанавливается последовательно с автоматическим выключателем.

Таким образом основным назначением УЗО является защита от поражения человека электричеством (если оно будет протекать через тело человека на землю) и своевременное обесточивание участка сети с повреждённой изоляцией электропроводки.

Watch this video on YouTube

Объем, занимаемый устройством в щитке

Конечно, в данном аспекте сколько-нибудь важные отличия могут увидеть только те люди, у которых очень мало места в квартире, что не позволяет разметить в прихожей нормальный электрический щиток. Впрочем, учитывая всеобщее стремление к компактности и красоте, таковых в нашей стране большинство. Кроме того, лучше заранее все разместить в как можно меньшем объеме, так как впоследствии щиток не придется расширять, если возникнет необходимость в установке более мощного электрического оборудования в квартире.

Итак, в настоящее время УЗО (трехфазное – в том числе) занимает в щитке значительно больше места, нежели чем дифференциальный автомат. С чем это связано? Наиболее внимательные читатели уже и сами могли найти ответ на этот вопрос в статье.

Мы уже говорили о необходимости установки автоматов защиты перед УЗО, так что из-за этого вся конструкция в щитке начинает занимать больше места. Если же монтировать туда дифференциальный автомат, то можно сэкономить некоторое количество места. Для примера: в стандартном случае УЗО с автоматами выключения занимают сразу три модуля, в то время как дифференциальный автомат займет только два.

Таким образом, в этом «раунде» победил дифавтомат, позволяющий оставить место под расширение конструкции.

Подключение

Подключение дифавтомата – весьма несложный процесс. Верхняя часть дифференциального автомата содержит контактные пластины и зажимные винты, предназначенные для подключения нуля N и фазы L от счётчика. Нижняя часть располагает контактами, к которым и подключается линия с потребителями.

Подключение дифавтомата можно представить следующим образом:

  1. Зачистка концов проводников от изоляционного материала примерно на 1 сантиметр.
  2. Ослабление зажимного винта на несколько оборотов.
  3. Подключение проводника.
  4. Затягивание винта.
  5. Проверка качества крепления простейшим физическим усилием.

Выбор между конфигурацией УЗО + автомат и обычным дифавтоматом должен обуславливаться наличием места в щитке и ценой самих устройств. В первом варианте сложность монтажа слегка возрастёт.

В случае с однофазной сетью в 220 В, используемой в большинстве квартир и домов, необходимо использовать двухполюсное устройство. Монтаж дифференциального автомата в данном случае можно провести двумя способами:

  1. На входе после электросчётчика для всей квартирной проводки. При использовании данной схемы питающие провода подключаются к верхним клеммам. К нижним же подаётся нагрузка от различных электрических групп, разделённых автоматическими выключателями. Существенным минусом данного варианта является сложность поиска причины выхода из строя в случае срабатывания автоматики и полное отключение всех групп при неполадках.
  2. На каждую группу потребителей по отдельности. Этот метод применяют для защиты в помещениях, где отмечается повышенный уровень влажности воздуха – ванные, кухни. Актуален метод и для мест, где электробезопасность должна быть на высшем уровне – например, для детской. Понадобится несколько дифференциальных автоматов – несмотря на большие затраты, данный способ является наиболее надёжным и гарантирующим бесперебойное электроснабжение, а срабатывание любого из дифавтоматов не заставит сработать остальные.

При наличии трёхфазной сети в 380 В нужно применять четырёхполюсный дифавтомат. Вариант используется в новых домах или коттеджах, где устройству необходимо выдерживать высокие нагрузки от электроприборов. Использовать такое подключение дифавтоматов можно и в гаражах в связи с возможным использованием мощного электрооборудования.

Можно сделать вывод, что схема подключения дифференциальных автоматов мало чем отличается от аналогичных схем для УЗО. На выходе устройства должны быть подключены фаза и ноль от защищаемого участка сети. Безопасность именно этой группы и будет контролироваться.

Дифференциальные автоматы успешно применяются и в однофазных, и в трёхфазных сетях переменного тока. Установка такого устройства значительно повышает уровень безопасности при эксплуатации электроприборов. Кроме того, дифференциальный автомат может поспособствовать предотвращению пожара, связанного с возгоранием изоляционного материала.

{SOURCE}

Электронный или электромеханический

Для выбора подходящей модели в первую очередь нужно определиться с тем, какой тип автомата подобрать: традиционный электромеханический или более современный электронный. Правильному выбору поможет знакомство с особенностями каждого из этих исполнений.

Электромеханические автоматы

Эти модели энергонезависимы, то есть сохраняют свою функциональность даже в отсутствие электричества. В отличие от них электронные модели могут работать только при наличии напряжения питания, расходуемого на собственные нужды.

В первых образцах за отключение и формирование полезных сигналов «ответственны» следующие электрические и механические узлы:

  • электромагнитные прерыватели цепи;
  • тепловые расцепители;
  • индуктивные катушки, выделяющие дифференциальный ток;
  • электромагнитные реле и другие модули.

Все эти элементы не имеют никакого отношения к электронным схемам и работают за счет собственных энергетических резервов. Для срабатывания дифавтомата этого класса достаточно тока утечки или КЗ в обслуживаемой линии.

Электронный вариант

Электронные устройства нуждаются в дополнительном электропитании и имеют большее быстродействие в сравнении с их электромеханическими аналогами. За выделение дифференциальных токов и выработку управляющих сигналов в них «ответственна» электронная схема, собираемая обычно на микропроцессоре или на транзисторах.

Электронной эту схему называют условно, поскольку в ней все равно присутствуют электрические узлы.

Для выделения токов утечки в этих устройствах применяется дифференциальный трансформатор электромагнитного типа, а для отключения силовой цепи используется реле того же класса.

Группа включения-выключения

Устройство включения/отключения представляет собой систему рычагов и пружин, которая обеспечивает быстрое срабатывание (замыкание/размыкание контактов) независимо от скорости перевода рычага автомата в ручном режиме в положение включено/выключено.

При срабатывании расцепителей оно также быстро размыкает контакты. Это необходимо для того, чтобы избежать образования дуги и преждевременного выгорания контактов. Конструкция устройства такова, что при любом состоянии дифференциального автомата, переключение происходит за счет энергии заранее взведенной пружины.

Работа дифавтомата

Устройство дифавтомата со стороны УЗО

В нормальном режиме ток в дифавтомате  протекает от фазного провода или жилы кабеля, подключающегося сверху к винтовому зажиму клеммы «1», к катушке соленоида, а затем по неподвижному и подвижному контактам, через гибкую связь, биметаллическую пластину и провода первичной обмотки трансформатора, после чего возвращается на нижний фазный винтовой зажим клеммы «2» дальше через жилу кабеля к нагрузке.  В обратном направлении ток протекает от нагрузки через жилу кабеля,  подключенного к нижней клемме «N», через гибкую связь к подвижному контакту, по неподвижному контакту, по виткам нулевого провода первичной обмотки трансформатора к верхней клемме N дифавтомата. 

Срабатывание электромагнитного расцепителя

При возникновении короткого замыкания отключить нагрузку должен электромагнитный расцепитель. Если ток, протекающий через обмотку, в достаточной мере превышает ток номинальный, в катушке мгновенно возникает сильное магнитное поле. Оно приводит в движение якорь. А тот в свою очередь надавливает на рычажок спускового механизма, что приводит к его срабатыванию и отключению нагрузки. В результате дифавтомат успевает отключиться до появления нежелательных последствий.

Однако во время размыкания между подвижным и неподвижным контактами возможно возникновение дугового разряда, который движется в сторону дугогасительной камеры. Разряд, соприкасаясь с пластинами, разделяется и затухает. При этом избыточное давление и газовыделения, образованные вследствие горения дуги, через специальное отверстие в корпусе выходят наружу.

Срабатывание теплового расцепителя

Защиту от перегрузки обеспечивает тепловой расцепитель. В случае, когда через дифавтомат протекает ток, превышающий номинальное значение в 13-45 % (горячее и холодное состояние), биметаллическая пластина нагревается и постепенно начинает выгибаться. Изогнувшись под определенным углом, она надавливает на рычажок спускового механизма, и дифавтомат отключается. 

Следует отметить, что для срабатывания теплового расцепителя требуется больше времени, чем для электромагнитного, но в то же время он более точен, поддается тонкой настройке.

В случае возникновения тока утечки, например, вследствие пробоя изоляции кабеля, в трансформаторе порождается магнитный поток, вызывающий напряжение на вторичной обмотке трансформатора. В свою очередь напряжение подается на поляризованное реле через выпрямительное устройство и при превышении предельного значения тока утечки приводит к срабатыванию дифавтомата.

Если заземление отсутствует, то дифавтомат не будет реагировать на ток утечки до того момента, пока в цепи не возникнет утечка на землю (например, если потребитель дотронется до металлического корпуса электроприбора). При таком касании возникнет разность токов, которая приведет к срабатыванию устройства.

Срабатывание токового реле

Дифавтомат имеет также кнопку «Тест», принцип действия которой заключается в том, что при ее нажатии подвижный контакт замыкает цепь, и ток начинает протекать от фазного к нулевому контакту через токоограничивающий резистор, который в свою очередь создает ток утечки и приводит к срабатыванию устройства. Если при нажатии копки «ТЕСТ» дифавтомат не выключился, это свидетельствует о его неисправности.

Мы рассказали об устройстве и принципе работы дифавтомата. Вы также можете посмотреть наше видео, в котором показано, как работают дифавтоматы. Кроме того, в данном видео вы можете увидеть, как выглядит дифавтомат изнутри. 

Селективная схема

Дифференциальные автоматы могут быть подключены по селективной или по другой схеме. Проще всего рассмотреть преимущества и недостатки каждой из схем на примере многоквартирного дома.

  • Селективная схема — при таком подключении даже в условиях утечки от питания будет отключен только тот объект (квартира), в котором произошла авария. Общий автомат будет продолжать работу, и другие объекты — квартиры, в которых системы не были повреждены — будут получать электричество в нужном объеме
  • Не селективная схема — такое подключение не гарантирует того, что питание будет обеспечиваться. Объект, на котором зарегистрированы неполадки, будет обесточен, а вместе с ним — и тот автомат, который расположен за его пределами. Сразу же будет деактивирована деформированная электролиния, вслед за ней отключатся и целые линии. Причина — в том, что автомат, установленный на площадке, имеет свои показатели утечки, а элементы отходящего типа — совершенно другие.

Селективная схема подключения автоматов к сети

Посмотрите короткое видео о том, что будет если неправильно выбрать общий неселективный дифавтомат

Критерии выбора дифавтомата

Перед покупкой устройства необходимо определиться с его назначением. По номинальному току утечки для розеток и осветительных электросетей применяются дифавтоматы с номиналом 10−30 mA. Если сети объединены в группы, то используются на 30 mA, а для отдельных розеток на 10 mA. Дифавтомат, устанавливаемый на входе выбирается в диапазоне 100−300 mA.

Чтоб подобрать из всех разновидностей дифавтомат, который будет служить долго и качественно, нужно рассчитать суммарную мощность нагрузки, которую планируется к нему подключить.

Например, для подключения домашней электрической линии, к которой подключена стиральная машинка с мощностью 700 Вт и бойлер на 1,8 кВт, потребуется устройство с током (700 ватт + 1800 ватт) / 220 вольт = 12 ампер. Из модельного ряда устройств подойдёт автомат с номинальным током 16 А

При выборе необходимо обратить внимание на маркировку

Примеры обозначений

Расположение значков на лицевой панели зависит от производителя, но основные данные указываются однотипно. Строгого указания в надписях нет, поэтому в прайс-листах или каталогах, можно встретить разное обозначение. Вот так обозначает свои модели дифференциального автомата шведско-швейцарская компания АББ, специализирующаяся в области электроники: AC-C 2P 40A/30 ma тип 6M:

  • AC-C — автомат селективный.
  • 2P — однофазный двухполюсный автомат.
  • 40 A — максимальный ток 40 ампер.
  • 30 mA — чувствительность тока утечки величиной в 30 mA.
  • 6M — типовой размер. Имеется крепление под DIN-рейку.

А вот как обозначает популярная немецкая фирма Хагер: Дифференциальный автоматический выключатель 1+N, 40A, 30 mA, С, 6 КА, A, 2 м AD990J:

  • 1+N — однофазный дифавтомат, двухполюсный.
  • 40 А — рабочая нагрузка.
  • 30 мА — рабочий ток утечки.
  • С — характеристика отключения.
  • 6 кА — максимальная отключающая способность.
  • А — чувствительность к синусоидальному и пульсирующему постоянному току.
  • 2 м — количество мест, занимаемое на din-рейке в щите.
  • AD990J — номенклатурный номер.

Цена дифференциального устройства зависит от производителя и рабочих характеристик. Чем значения показателей выше, тем дороже будет стоить автомат.

При покупке требуется различать УЗО от дифавтомата, так как их внешний вид схож. Внешние способы отличия в следующем:

  • Название устройства. К сожалению, не все производители указывают название, но большинство отмечают его на лицевой стороне устройства или боковых гранях.
  • Маркировка. Когда на устройстве обозначен один лишь номинальный ток, то это УЗО, а если вместе с величиной тока указан и тип характеристики, то это дифференциальный автомат, например, С16. Другой метод отличить устройство защитного отключения от дифавтомата — внимательно изучить надписи на корпусе прибора.
  • На устройстве должна быть указана схема коммутации. Если на схеме присутствуют обмотки электромагнитного и теплового расцепителей, то это дифавтомат.

Какой тип работы лучше

Ответить на вопрос о том, какой лучше выбрать тип электронный или механический, довольно сложно. Преимущества электронного дифавтомата — цена, размеры и более точная чувствительность. Электромеханическое устройство отличается надёжностью и простотой конструкции. Но самый большой недостаток электронных автоматов в том, что если не будет питания, он не сработает.

Кажется, что если нет напряжения, то и его работа не нужна, но это в корне не так. В случае отгорания нулевого провода, света не будет, но опасное напряжение сохранится. В таком случае при утечке тока механический дифавтомат сработает, а электронный — нет. При этом электронный дифавтомат подвержен влиянию перепадов напряжения в сети и может выйти из строя.

На рынке присутствуют модели как отечественных, европейских, так и азиатских производителей

Но в первую очередь нужно обращать внимание на известные бренды, такие как ABB, Schneider Electric, Siemens, Hager. Продукция этих изготовителей всегда имеет сертификат качества и привлекательный гарантийный срок

Основные параметры

Любой дифференциальный автомат располагает 8-ю клеммами для трёхфазной сети и 4-мя для однофазной. Само устройство является модульным и состоит из:

  • Корпуса, изготовленного из негорючего тугоплавкого материала;
  • Клемм с маркировкой, предназначенных для подключения проводников;
  • Рычага включения-выключения. Количество зависит от модели конкретного устройства;
  • Кнопки тестирования, позволяющей вручную проверить работоспособность дифференциального автомата;
  • Сигнального огонька, информирующего о выбранном типе срабатывания (утечка или перегрузка).

При выборе дифференциального автомата со всей интересующей информацией можно ознакомиться непосредственно на самом корпусе устройства.

Выбор дифавтомата нужно производить исходя из множества параметров:

  1. Номинальный ток – показывает, на какую нагрузку рассчитан дифавтомат. Эти значения стандартизированы и могут принимать следующие значения: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63А.
  2. Время-токовая характеристика – значения могут быть равны B, C и D. Для простой сети с маломощным оборудованием (используется редко) подойдёт тип В, в городской квартире – С, на мощных производственных предприятиях – D. Например, при запуске двигателя ток резко возрастает на доли секунд, ведь необходимы определённые усилия для его раскрутки. Данный пусковой ток может в несколько раз превышать номинальный ток. После запуска потребляемый ток становится в несколько раз меньше. Для этого и нужен этот параметр. Характеристика B означает кратковременное превышение такого пускового тока в 3-5 раз, C – 5-10 раз, D – 10-20 раз.
  3. Дифференциальный ток утечки – 10 или 30 мА. Первый тип подойдёт для линии с 1-2 потребителями, второй – с несколькими.
  4. Класс дифференциальной защиты – определяет, на какие утечки будет реагировать дифавтомат. При выборе устройства для квартиры подойдут классы АС или А.
  5. Отключающая способность – значение зависит от номинала автомата и должно быть выше 3 кА для автоматов до 25 А, 6 кА для автоматических выключателей на ток до 63 А и 10 кА для автоматических выключателей на ток до 125 А.
  6. Класс токоограничения – показывает, как быстро будет отключена линия при возникновении критических токов. Существует 3 класса дифавтоматов с самого «медленного» – 1 к самому «быстрому» – 3 по срабатыванию соответственно. Чем выше класс, тем выше цена.
  7. Условия использования – определяются исходя из потребностей.

https://youtube.com/watch?v=8KcVp5INk40

Выбор дифавтомата по мощности

Для того чтобы выбрать дифавтомат по мощности необходимо учитывать состояние проводки. При условии, что проводка качественная, надёжная и отвечающая всем требованиям, для расчёта номинала можно применить следующую формулу – I=P/U, где P – это суммарная мощность используемых на линии дифференциального автомата электрических приборов. Выбираем дифавтомат ближайший по номиналу. Ниже приведена таблица зависимости номинала дифавтомата от мощности нагрузки для сети 220 В.

Все характеристики дифавтоматов указываются непосредственно на самом корпусе устройства, что облегчит подбор подходящего дифференциального автомата и поможет определиться с тем, какой дифавтомат для квартиры подойдёт лучше всего.

Мощность Кабель Дифференциальный автомат
до 2 кВт ВВГнгLS 3х1.5 С10
от 2 до 3 кВт ВВГнгLS 3х2.5 С16
от 3 до 5 кВт ВВГнгLS 3х4 С25
от 5 до 6.3 кВт ВВГнгLS 3х6 С32
от 6.3 до 7.8 кВт ВВГнгLS 3х6 С40
от 7.8 до 10 кВт ВВГнгLS 3х10 С50

На данный момент в продаже имеются дифавтоматы с двумя типами расцепителя:

  • Электронный – имеет электронную схему с усилителем сигнала, которая питается от подключённой фазы, что делает устройство уязвимым при отсутствии питания. При пропаже нуля такой он не сработает.
  • Электромеханический – не потребует для работы внешних источников питания, что делает его автономным.

Сложность схем подключения

Для подключения любого оборудования необходимо затратить определенное время. Чем больше ты тратишь времени на выполнение одной операции, тем меньший объем работы ты сделаешь. Именно по этой причине были придуманы всевозможные пресс клещи, стрипперы и другие инструменты – для уменьшения затраты времени. Данный пункт подразумевает сложность и скорость подключения АВДТ по сравнению связки «узо + автомат» .

Схема подключения УЗО и автомата собирается следующим образом фазный провод первым делом подключается на автоматический выключатель, затем выходит из автомата и подключается на верхнюю «фазную» клемму УЗО. Нулевой провод подключается напрямую на верхнюю «нулевую» клемму УЗО. Затем фаза и ноль отходят от нижних клемм УЗО к потребителю.

Схема подключения дифавтомата выглядит немного проще здесь фазный и нулевой провод подключаются сразу на верхние клеммы дифа (каждый на свою клемму). С нижних клемм питание идет к потребителю.

Таким образом, получается гораздо меньше коммутаций и дополнительных соединений. Следовательно, при эксплуатации дифавтоматов существенно упрощается внутренняя установка щитков.

Что лучше — электромеханическое или электронное исполнение?

Дифференциальные автоматы могут изготавливаться как с электромеханическим устройством защитного отключения, так и с электронным.

Электромеханическое устройство не требует для работы дополнительного электропитания. Энергия для срабатывания катушки отключения, выводящей устройство из включенного состояния, берется от источника тока утечки. Дифференциальный трансформатор, регистрирующий эти токи, имеет большие габариты. Это сказывается на компактности прибора в целом.

Электронные аналоги, помимо датчика тока утечки и отключающей катушки, содержат электронную схему с усилителем сигнала. Небольшой по величине сигнал от датчика увеличивается до амплитуды и мощности, достаточной для работы катушки расцепителя. Такие дифавтоматы компактнее.

При обрывах нуля питающей линии дифференциальные автоматы  с электронной схемой управления становятся бесполезными. Напряжение питания электроники пропадает, что не дает возможности отключить устройство. Поэтому, несмотря на компактность, применять такие приборы целесообразно только в комплекте с реле напряжения.

Исходя из вышеизложенного, можно определится, какое исполнение прибора более приемлемо в конкретном случае.

Различные типы дифференциальных автоматов могут с успехом применяться в однофазных и трехфазных сетях переменного тока. Такие устройства способствуют повышению уровня безопасности в процессе эксплуатации различных электроприборов.

Назначение и применение

Дифавтомат обязательно применяется в условиях, когда возможно непроизвольное механическое повреждение изоляции проводников или пробой из-за высокой влажности, то есть когда возникает риск поражения человека или животных электрическим током.

На практике это могут быть места пребывания большого количества людей (концертные залы, торговые комплексы), помещения для разведения и содержания животных, бассейны, бани, ванны с джакузи, производственные цеха.

Правилами устройства электроустановок рекомендуется применение дифференциального автомата и в иных случаях, когда требуются повышенные требования к безопасности.

Очевидно, что на объектах электрохозяйства, питающихся от трехфазной сети переменного тока, необходимо применение трехфазного дифавтомата.

Дифавтомат является прибором, объединяющим в своей конструкции два других – автоматический выключатель и дифференциальное реле или устройство защитного отключения (УЗО).

Два этих устройства совершенно разные и по конструкции и по принципу действия. Заменять одно другим недопустимо. Иногда по стоимости трехфазный дифавтомат выходит дороже, чем УЗО и автоматический выключатель вместе взятые. В этом случае собственник решает, что лучше устанавливать на трехфазную сеть.

Конструкция дифференциального автомата

  • электродинамического расцепителя;
  • корпуса;
  • расцепителей: теплового и электродинамического;
  • рычага управления;
  • реле;
  • исполнительного механизма;
  • трансформатора с сердечником тороидального вида;
  • системы пружин и рычагов, удерживающих автомат в рабочем состоянии и отключающих его при срабатывании реле.

Корпус автомата изготавливается из негорючего полимера. Электродинамический расцепитель состоит из катушки с динамическим сердечником, который подключается к основным контактам дифавтомата.

При прохождении электротоков короткого замыкания с высокими параметрами по катушке, сердечник со значительной силой и скоростью выбивает защелку, которая удерживает автомат рабочем состоянии. Время срабатывания расцепителя минимально, а величина тока срабатывания выражается значением Iн и зависит от его исполнения.

Электродинамический расцепитель относится к независимому типу устройств, так как на скорость его срабатывания величина тока никакого влияния не оказывает. Тепловой расцепитель изготовляется из пластин, изготовленных из сплава двух металлов с отличающимся коэффициентом температурного расширения.

Прохождение электротока по пластинам приводит к их нагреву – разность показателей линейного расширения металлов приводит к их изгибанию. Если величина тока достигает предельного значения, то пластины прогибаются таким образом, что выбивают защелку, которая удерживает автомат во включенном состоянии.

Тепловой расцепитель является зависимым – скорость его срабатывания зависит от величины электротока и скорости нагрева.

Комбинация теплового и электродинамического расцепителей характеризует защитное свойство выключателя, которое изображается в виде графика с координатами времени и тока. Данный график представляет собой совмещенные кривые работы электродинамического и теплового расцепителя.

Назначение и принцип работы дифференциального автомата |

Главная » Статьи » Назначение и принцип работы дифференциального автомата

Дифференциальный автомат – устройство, перенявшее от себя весь функционал УЗО и получившее дополнительно автовыключатель. Если сказать несколько проще, то автомат выступает в качестве отключателя, когда возникает опасность в поражении электрическим током. Устройство также предназначено для защиты сетей от перегрузок и замыканий благодаря функции автоматического выключения.

Заметим, что УЗО (устройство защитного отключения) отличается от дифавтомата. Внешне два эти устройства очень схожи между собой, но функции, которые они выполняют – различны. Так, УЗО срабатывает, когда в сети, к которой подключено устройство будет возникать ток утечки, в первую очередь опасный для человека; утечка также способна привести к пожароопасным ситуациям. Дифавтомат же способен защитить не только человека от удара током, но и сеть от замыканий, перегрузок; препятствует возникновению утечек и т.п.

Конструкция

По своей конструкции автоматы, как и большинство подобного оборудования, состоят из рабочей и защитной части. Рабочая область содержит в себе рейку сброса и устройство расцепления. В зависимости от вида автомата, могут быть установлены двух- или четырехполосные расцепители. В большинстве случаев автомат оборудуется, имеет два расцепителя:

  • тепловой – работает при появлении перегрузок;
  • электромагнитный – отключает линию при появлении коротких замыканий.

В качестве защитной области выступает модуль защиты, который способен обнаруживать ток утечки. Модуль также способен конвертировать ток в механическое воздействие, благодаря которому выполняется сброс выключателя. Дополнительно в модуле реализованы устройства, один из которых – трансформатор, способный обнаруживать ток, а также усилитель с катушкой сброса.

Большинство автоматов имеют на своем корпусе специальную кнопку, при помощи которой будет выработан искусственный ток. Собственно, если автомат исправен, то он должен сработать. Эту кнопка в первую очередь предназначена для проверки устройства, до того, как оно было подключено к сети.

Принцип работы

Дифавтомат, как и устройство отключения, использует в качестве датчика трансформатор. Суть действия этого автомата заключается в изменении тока в проводниках, которые дают энергию на установку, для которой предоставляется защита.Назначение и принцип работы

Ток утечки будет отсутствовать в том случае, когда не будет возникать повреждений изоляции проводки или к частям установки не будет ничто прикасаться. При таком раскладе, в фазном и нулевом проводе будут протекать равные по напряжению токи.

Таким образом, если человек нечаянно дотронется до фазного проводника или будут нарушены изоляционные свойства диэлектрика, то произойдет нарушение магнитных потоков и баланса тока. В результате во второй обмотке появится ток, при помощи которого будет приведена в действие магнитноэлектрическая защелка; она в свою очередь приведет в действие механизм, который расщепит систему и контактную систему.

Подбивая итоги, отметим, что автоматы успешно используются в одно- и трехфазных сетях переменного тока. Данные устройства выводят уровень безопасности на совершенно новый уровень при использовании различных электроприборов; практика показывает, что автоматы превосходно предотвращают пожароопасные ситуации и защищают человека от ударов током.

       

Чем отличается дифавтомат от УЗО?

Главная » Все новости

30.06.2021

Большинство людей не понимают в чем отличия между понятиями дифференциальный автомат и УЗО. Однако в этих терминах приходится разбираться, когда в жилом помещении проводятся ремонтные работы и необходимо заменить всю проложенную электрическую проводку. В этом случае владелец дома должен осуществить правильный выбор между УЗО и дифавтоматом. Сегодня мы более подробно разберем основные отличия подобных электрических элементов.

Основные отличия УЗО и дифференциального автоматического выключателя

Каждый владелец дома либо квартиры желает обезопасить свое жилье и здоровье домочадцев, обеспечив надежную защиту от поражения электрическим током. При этом мы не желаем переплачивать и приобретать много непонятного для обычного обывателя оборудования. Для начала давайте разберемся в основных отличиях, существующих у подобных приборов.

УЗО. Данное устройство создано для защиты изоляции электрической проводки и предотвращения возникновения пожара. Кроме того, прибор защищает человека от возможного удара электротоком. Сработка прибора происходит после возникновения асимметрии токов в электросети на проводе фазы и нуля. При этом хотим подчеркнуть – УЗО не защищает электрическую линию от возникающих сверхтоков, что является одной из главных особенностей устройства защитного отключения от дифавтомата.

Дифференциальный автомат. Прибор специально разработан для защиты электросети от периодически возникающих перегрузок, токов КЗ и утечек. Автомат берет на себя выполнение функций автомата. При возникновении повышенных значений тока и короткого замыкания, дифференциальный автомат моментально отключает линию, не позволяя произойти возгоранию изоляции проводки.

УЗО и дифавтомат внешне практически ничем не отличаются. При этом стоит отметить присутствующие отличия:

  • разные надписи на внешней стороне;
  • маркировка;
  • разные функциональные схемы.

Кроме того, отличить устройства между собой можно, внимательно изучив надпись, которая указывается в верхней части после названия компании производителя. Оба прибора имеют схожий способ монтажа – крепятся на DIN-рейку. Монтируя устройства, необходимо в правильной последовательности. Если устанавливаете дифавтомат, тогда вначале следует разместить автоматический выключатель. Монтаж УЗО имеет определенные нюансы:

  • для группы потребителей: вначале монтируют УЗО, затем автоматический выключатель для каждой группы;
  • для одного потребителя: вначале устанавливают автоматический выключатель, а затем УЗО.

К другим отличия приборов можно отнести универсальность дифференциального автомата, который также выполняет функции УЗО. Также отличается и стоимость приборов: цена на дифавтомат гораздо выше, чем на устройство защитного отключения.

Напишите нам чтобы начать сотрудничество

* Поля обязательные для заполнения

Диф. автомат серии АД, тип АС

Дифференциальные автоматические выключатели серии АД-32, АД-2, АД-4 ЭКФ

 

 

Рис.

Наименование

Кол-во

Цены

Дополнительные
характеристики

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-32 PROxima 16A EKF

Штука

789,73

1п+N 2мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA32-16-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-32 PROxima 25A EKF

Штука

789,73

1п+N 2мод. C 30mA тип AC 3kA ЭКФ DA32-25-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-32 25A EKF

Штука

1 202,87

1п+N 2мод. C 30mA тип AC 3kA ЭКФ DA32-25-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-32 PROxima 32A EKF

Штука

864,07

1п+N 2мод. C 30mA тип AC 3kA ЭКФ DA32-32-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-32 32A EKF

Штука

1 202,87

1п+N 2мод. C 30mA тип AC 3kA ЭКФ DA32-32-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-32 PROxima 40A EKF

Штука

829,76

1п+N 2мод. C 30mA тип AC 3kA ЭКФ DA32-40-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-32 40A EKF

Штука

1 202,87

1п+N 2мод. C 30mA тип AC 3kA DA32-40-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-2 PROxima 10A EKF

Штука

784,59

2п 4мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA2-10-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-2 10A EKF

Штука

784,59

2п 4мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA2-10-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-2 PROxima 16A EKF

Штука

744,78

2п 4мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA2-16-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-2 16A EKF

Штука

744,78

2п 4мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA2-16-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-2 25A EKF

Штука

744,78

2п 4мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA2-25-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-2 32A EKF

Штука

784,37

2п 4мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA2-32-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-2 PROxima 40A EKF

Штука

744,89

2п 4мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA2-40-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-2 40A EKF

Штука

744,89

2п 4мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA2-40-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-2 PROxima 50A EKF

Штука

819,61

2п 4мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA2-50-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-2 50A EKF

Штука

819,61

2п 4мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA2-50-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-2 PROxima 63A EKF

Штука

745,15

2п 4мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA2-63-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-2 63A EKF

Штука

745,15

2п 4мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA2-63-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-4 PROxima 16A EKF

Штука

741,32

4п 7.5мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA4-16-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-4 16A EKF

Штука

970,59

4п 7.5мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA4-16-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-4 PROxima 25A EKF

Штука

1 175,02

4п 7.5мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA4-25-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-4 25A EKF

Штука

1 175,02

4п 7.5мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA4-25-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-4 PROxima 32A EKF

Штука

1 057,46

4п 7.5мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA4-32-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-4 32A EKF

Штука

1 057,46

4п 7.5мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA4-32-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-4 PROxima 40A EKF

Штука

1 175,48

4п 7.5мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA4-40-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-4 40A EKF

Штука

1 175,48

4п 7.5мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA4-40-30

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-4 PROxima 63A EKF

Штука

1 175,48

4п 7.5мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA4-63-30-pro

Автоматический выключатель (дифавтомат) ЭКФ АД-4 63A EKF

Штука

1 175,48

4п 7.5мод. C 30mA тип AC 4.5kA ЭКФ DA4-63-30

Дифференциальный автоматический выключатель – это аппарат, сочетающий функции автоматического выключателя с устройством защитного отключения

При обнаружении автоматическим выключателем в защищаемом участке сети тока утечки (повреждения) на землю или сверхтока (тока перегрузки или короткого замыкания) происходит срабатывание устройства, приводящее к отключению защищаемой сети.

 

Ассортимент производимых выключателей АД предоставлен следующими типами:

Дифференциальный автоматический выключатель серии АД-32 – двухполюсный с электронным УЗО типа АС.

Дифференциальный автоматический выключатель серии АД-2 и АД-4 – двух и четырех полюсные с электронным УЗО типа АС.

 

 

Звоните (499) 290-30-16 (мнгк), (495) 973-16-54, 740-42-64, 973-65-17 Ждем. Скидки. Доставка.

 

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ АВТОМАТОВ СЕРИИ АД

Дифференциальные автоматы объединяют в себе три устройства, обеспечивающие четыре вида защиты электрической цепи:
- автоматический выключатель типа ВА 47 с защитой от тока перегрузки и тока короткого замыкания;
- УЗО электронное, управляемое дифференциальным током, типа АС с защитой от тока утечки (повреждения) на землю;
- расцепитель максимального напряжения с защитой от повышения напряжения выше 270 В.

Работоспособность УЗО дифференциальных автоматов проверяется ежемесячно нажатием кнопки “ТЕСТ” – при ее нажатии устройство должно мгновенно отключиться .

Чтобы включить устройство после проверки, необходимо нажать кнопку “ВОЗВРАТ” (индикатор срабатывания УЗО) и взвести рукоятку выключателя.

Примечание: дифференциальный автомат АД-32 является двухполюсным с одним защищенным полюсом.


ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ АВТОМАТОВ СЕРИИ АД


1. Комбинированные зажимы из посеребренной меди и анодированной стали скругленной формы с насечками.
2. Встроенная защита от перенапряжения.
3. Большой ассортимент дифференциальных автоматов.
4. Компактность (для АД - 32).
5. Главные, вводные и выводные контакты выполнены из бескислородной меди.
6. Корпус изготовлен из не поддерживающей горение пласмассы.
7. Возможность подключения посредством гребенчатой шины.
8. Гарантийные обязательства составляют 5 лет.
9. Срок эксплуатации составляет более 20 лет.

 

 

Звоните (499) 290-30-16 (мнгк), (495) 973-16-54, 740-42-64, 973-65-17 Ждем. Скидки. Доставка.

 

 

Разностная машина Чарльза Бэббиджа в фотографиях с высоким разрешением

Чарльз Бэббидж, родившийся в 1792 году, британский астроном, механик и математик, является одним из первых людей, о которых мы слышим, начиная курс математики, информатики или менеджмента. Хотя он профессионально занимался улучшением работы заводов и на этом поприще имеет наибольшие достижения, его имя также связано с дифференциальной машиной. Есть две машины, построенные по планам Бэббиджа, фото одной из них можно увидеть на сайте компании xRez, реализовавшей проект.Также было снято видео для анализа некоторых движений, которые слишком быстры или медленны для человеческого глаза.

Разностная машина — это своего рода механический калькулятор, над которым работал Бэббидж. Стоит отметить, что применявшиеся в то время логарифмические или тригонометрические таблицы были результатом работы команд математиков, которые считали день и ночь. Мечтой Бэббиджа, который все-таки занимался оптимизацией производственных процессов, было разработать их на машине — быстро и без ошибок.Первое предложение было опубликовано в 1822 году, но его создание было слишком дорогим, и невозможно было проверить, работает ли оно вообще. Группа ученых из Лондонского музея науки спустя 150 лет вернулась к этой идее. Их трехтонная конструкция из 4000 элементов разрабатывалась 3 года и дает результаты с точностью до 31 знака после запятой. На основе конструкции 1847-1849 годов, состоящей из 8000 деталей, американцы собрали пятитонную конструкцию и сфотографировали ее. На разработку устройства ушло 10 лет, и его финансировал Натан Мирволд, бывший технический директор Microsoft.Машина работает, и ее работа демонстрируется ежедневно, краткий отчет о ее действии был предоставлен Wired.

Разностная машина Бэббиджа № 2

Эта машина сейчас находится в Музее компьютерной истории в Маунтин-Вью (идеальное расположение :)). В июне музей подписал соглашение с xRez Studio, которое занимается широко понимаемой фотографией, от таймлапса до очень крупных планов, а также предоставлением панорам. Это был первый объект, который компания сфотографировала так близко (7 футов).Задача состояла в том, чтобы бороться с глубиной резкости — при таком расстоянии и использовании телеобъективов она сводится к сантиметрам. Ему пришлось прибегнуть к небольшой афере в виде метода, известного как фокус-стекинг. Каждое изображение, используемое в этом проекте, состоит из 28 фотографий, самый обширный вид состоит из 1350 изображений. Сама съемка заняла два дня.

В плане организации труда и величайшим достижением Бэббиджа считается книга «Об экономике машин и мануфактур», которую он написал после 10 лет исследований на фабриках.Он сформулировал принцип разделения труда, заключающийся в отделении друг от друга определенных видов деятельности, подлежащих выполнению на производстве, и закреплении их за отдельными работниками. Это позволяло быстрее обучать каждого работника только одному виду работ, приобретая им со временем большую квалификацию, а также экономить время, ранее затрачиваемое на переход от одного вида деятельности к другому и совершенствование используемых машин. Сегодня для нас это очевидно, но в восемнадцатом веке заводы промышленного производства только зарождались и унаследовали многие механизмы от мануфактур или мастерских одного человека.

.90 000 История компьютеризации: 19 век 9 000 1

В начале 19 века английский математик Чарльз Бэббидж сконструировал разностную машину, которая должна была вычислять определенные математические уравнения. Задача этой машины состояла в том, чтобы избавить человека от утомительной и повторяющейся деятельности. В основе работы этой машины лежал дифференциальный метод. Существенным отличием дифференциальной машины от других машин было то, что после задания исходных данных все дальнейшие расчеты производились автоматически без участия человека, за исключением самого факта управления машиной.Он мечтал об универсальной машине и хотел, чтобы ее можно было программировать. До

в ее программировании использовались перфокарты. Идея использования перфорированных карт была заимствована из ткацкой промышленности.

Чарльз Бэббидж сейчас считается величайшим изобретателем вычислительных машин, жившим до появления электронных машин. Этой славе он обязан в основном своей следующей идее, заключавшейся в том, чтобы создать модель и попытаться реализовать аналитическую машину. Эта машина должна была состоять из магазина (сегодняшнего аналога памяти), мельницы (счетного узла) и управляющего механизма.Память должна была использоваться для хранения данных и результатов выполняемых над ними операций. Мельница, аналог современного арифметико-логического устройства, должна была выполнять простые арифметические операции. для того чтобы аналитическая машина могла быть запрограммирована, она должна иметь не только блок управления, но и память, роль которой выполнял склад. Именно в памяти хранились результаты промежуточных вычислений, так что на этой машине можно было выполнять больше, чем простые действия, можно было выполнять последовательности действий.К сожалению, создателям идеи не удалось построить законченную и работающую аналитическую машину. Но описания были настолько точными и полными, что когда они попали в руки Ады Августы , графини Лавлейс, дочери Байрона, она вдохновила ее на разработку первых программ для этой несуществующей машины. Правда, это были описания вычислительных процедур, а не программ в нынешнем понимании этого слова, но это не умаляет заслуг графини, ставшей первым в мире программистом, а говоря о профессии вообще, вообще первый программист.Ее заслуги были отмечены тем, что она была названа в честь одного из самых универсальных и передовых языков программирования на сегодняшний день — ADA.

1890 р . - Герман Холлерит
выиграл конкурс на поставку счетных устройств для переписи населения США. Такая перепись согласно Конституции США проводится каждые 10 лет. Из-за неуклонно растущего населения последующие переписи становились все более трудными и занимали все больше времени.В 1985 г. перепись 1980 г. была далека от завершения - были серьезные опасения, что ее не закроют до наступления срока следующей переписи. Поэтому был объявлен конкурс, в котором победила таб-машина Hollerith. Данные в него вводились с помощью перфокарт, для считывания которых использовалось электричество. Перепись техники увеличилась на 98% по сравнению с предыдущей переписью. Отчасти это увеличение было вызвано искушением использовать всю мощь машин — количество компилируемых данных было значительно увеличено


1874. - Willgodt Odhner
Шведский инженер и предприниматель. Он сконструировал счетную машину — арифмометр. Он работал и жил в России, в Петербурге, построил свой арифмометр в 1870-х годах. Машина Однера была построена на основе так называемого рейки с переменным числом зубьев. Позднее это техническое решение было названо щитом Однера. Это позволило построить машины с более компактной конструкцией. Производство арифмометров его конструкции началось в Петербурге в 1891 г. и имело большой коммерческий успех.Многие европейские фирмы выпускали машины такой конструкции практически до семидесятых годов ХХ века. Счетная машина Odhner в народе называлась Brunsvig.

Электрический телеграф


Первый электрический телеграф был описан в 1753 году в Scots Magazine. Его автор, Ч. Моррисон предложил использовать несколько проводов, каждый из которых будет передавать разные буквы или символы.Его идея была реализована в 1810 году, когда Т. фон Зоммеринг из Мюнхена создал устройство для передачи сообщений — тогда он использовал 55 проводов.


Еще раньше, в конце 1795 года, дон Франсиско Сальв продемонстрировал воздушную линию первого электрического телеграфа. Он имел длину 1 км и соединял Барселону с фортом Атаразанс.
В третьем и четвертом десятилетиях девятнадцатого века многие ученые независимо друг от друга пытались создать электрический телеграф, а точнее электромагнитный телеграф, который на протяжении многих лет широко применялся в телекоммуникациях..

История счетных машин и их типов

Счетная машина — это механическое, электрическое или электронное устройство, поддерживающее процесс вычислений. В следующей статье вы узнаете, как это выглядело на Ближнем Востоке, 8000 г. до н.э., в 1960-х годах и как оно выглядит сегодня.

8000 г. до н.э. На Ближнем Востоке для расчетов используют глиняные бусины, нанизанные на нитку.

2700 г. до н.э. Жители южной Месопотамии (1), шумеры используют первые известные счеты - абаки (абаки).Первоначально они представляли собой деревянные доски для песка с размеченными для нужд купюр бороздками, в которые клали камешки. Со временем песчаные таблички были заменены глиняными табличками с бороздками для счета в шестидесятой системе счисления. Позже вавилоняне использовали глиняные абаки для точных вычислений, в том числе определить значение корня из числа 2 до пятого знака после запятой.

1. Счеты Месопотамии

300 г. до н.э. Стол Саламина, самые старые из сохранившихся счетов .Плита размером 150 × 75 × 4,5 см, найденная в 1846 году на греческом острове в Эгейском море, была сделана из мрамора с греческими символами и сеткой параллельных углублений с символами денег из греческой денежной системы. Из сочинений Геродота известно, что египтяне и римляне также пользовались для расчетов подобными таблицами. Название «абакс» происходит от греческого и означает «доска».

27 г. до н.э. Римляне представили бронзовые абаки (2), которые были удобными и маленькими, и поэтому их было легко носить с собой.Они использовали так называемую исчисления , то есть каменные или металлические жетоны. Римский компьютер, называемый калькулятором, располагал исчисления на линиях счетов. Самая нижняя строка была единичной строкой, последующие строки имели значение в десять раз больше.

2. Реконструкция бронзовых римских счетов

Фишка, но между линиями можно разместить только одну, тогда ее стоимость увеличилась в пять раз по сравнению с фишками из нижней строки. На одной строке не могло быть больше четырех фишек, а чтобы добавить пятую, нужно было добавить исчислений на старшей строке.Добавление пяти, хотя и кажется незначительным изменением, облегчило расчеты и позволило избежать ошибок.

1621 Английский математик Уильям Отред изобретает логарифмическую линейку (3) и работает над двумя вариантами — прямой и круглой. Умножение ползунка — это сложение сегментов в логарифмическом масштабе, а деление — их вычитание. Ползунок позволял выполнять точные расчеты и для дробей. Все управляется путем скольжения плоских полосок ползунка или круглого диска ползунка.Слайдеры использовались, например. летчики, инженеры, до 1970-х гг. 9000 3

3. Старая логарифмическая линейка

1623 Немецкий астроном и математик Вильгельм Шиккард создает , первую счетную машину . Он использовал дерево для изготовления устройства и использовал часовые механизмы , , такие как циферблаты, шестерни и шестерни. Он использовал механизм передачи с одним зубом, один полный оборот колеса переводил 1 на более высокий порядок, например, с единицы на десятки.Вычитание требовало вращения в противоположном направлении.

1642 Юный Блез Паскаль строит арифметическую машину для своего отца. Устройство должно было облегчить родителю ведение счетов при королевском дворе. Pascalina (4) поддерживает только два действия — сложение и вычитание. Молодой изобретатель использовал колеса с молотками, которые применялись на мельницах, вместо часовых шестерен, а сам механизм поместил в коробку размером 30 см на 8 см. Восемь вращающихся дисков разделены на количество единиц.Для их перемещения использовалась ручка, а переключение позиций чисел (например, с сотен на тысячи) стало возможным благодаря храповой системе.

4. Паскалин

1694 Немецкий философ и математик Готфрид Лейбниц изобрел счетную машину со ступенчатым барабаном , также известную как шестерня Лейбница. Механизм передачи стал возможен благодаря цилиндру с девятью зубьями разной длины, расположенному вокруг барабана. Устройство позволяло не только складывать и вычитать, но также умножать и делить.А результаты вычислений могли суммироваться до 16 символов. Однако новаторскому решению немецкого изобретателя пришлось ждать более 200 лет, чтобы его широко использовали в счетных машинах.

1822 Французский математик Шарль Ксавье Тома де Кольмар использует конструкцию Лейбница для построения арифмометра . Это был первый серийный механический калькулятор , модель . Стандартная модель выполняла расчеты по 16-20 цифровым числам.

5. Реконструкция аналитической машины по проекту Чарльза Бэббиджа

1822 Английский математик и инженер Чарльз Бэббидж получает правительственный заказ на создание дифференциальной машины для полиномиальных вычислений .Прибор так и не появился на свет, автор отказался от проекта после нескольких лет работы по разработке аналитической машины , работающей на паровом двигателе и с системой перфокарт для ввода данных (патент французского Жаккарда). И этот проект так и не был завершен (5), в основном из-за парового привода. Тем не менее Бэббиджа считают отцом современных компьютеров, так как более поздние изобретатели использовали идеи англичанина. По его задумке, для аналитической машины необходимы три элемента: композиция (память), мельница (арифмометр) и последовательный механизм (программа).Именно в соответствии с по этому принципу работали первых цифровых ЭВМ .

1831 Первое электрическое реле, построенное американским изобретателем-самоучкой Джозефом Генри . Реле позволило безгранично удлинять электрические линии, создав ряд реле с питанием от батарей и соединенных электромагнитами. Это изобретение позволило усовершенствовать вычислительные машины и создать ЭВМ нулевого поколения .

1855 Шведский печатник и изобретатель Джордж Шойц и его сын Эдуард представили табулятор - табулятор - дифференцирующую машину , которую он построил по проекту Чарльза Бэббиджа, на Всемирной выставке в Париже.Устройство имело ошеломляющий успех и завоевало золотую медаль на парижской выставке. А представленный экземпляр вычислительной машины был куплен за 1000 фунтов стерлингов обсерваторией Дадли в Олбани, штат Нью-Йорк, в США. Шведы также получили заказ на второй экземпляр для английского ЗАГСа, который использовал машину для вычисления массивов логарифмов чисел от 1 до 10 000, что было выполнено примерно за 80 часов работы машины.

1865 Английский математик, шпион и политик Сэмюэл Морланд создает тригонометрическую вычислительную машину ( см. также: Двойной агент), используя для расчетов графический метод, основанный на подобии треугольников.Устройство приводилось в действие рукояткой.

1887 Американский изобретатель Дорр Э. Фелт запатентовал комптометр (6), первую счетную машину с клавишами ввода данных. Клавиатура состояла из восьми или более столбцов по девять клавиш. Устройство приобрело популярность. Были разработаны и другие комптометры, например, для конвертации единиц или валюты. А в 1889 году Фелт сконструировал первый настольный калькулятор, способный распечатывать результаты вычислений — так называемый комптограф .В начале 20 века компания Felta представила электрические комптометры и комптографы.

6. Комптометр

1890 Сын немецкого иммигранта в США, инженер Герман Холлерит разрабатывает электрическую счетную машину для ввода, подсчета и обработки данных, собранных в ходе статистических переписей. Данные о зачисленных лицах помещались на перфокарты Жаккара, и они считывались автоматически.

Картридер состоял из двух пластин.В верхнюю помещали иглы, а в нижнюю - микрорезервуары с ртутью. Когда иглы попали в отверстие в карте, они соприкоснулись с жидкой ртутью, позволяя току течь и считывать данные. Благодаря счетной машине результаты переписи 1890 года стали известны уже через 6 недель. Одаренный дизайнер основал компанию Tabulating Machine Company, позже преобразованную в IBM.

1935-1938 Немецкий инженер Конрад Цузе строит Z1 (7) - первый механический компьютер на основе двоичной системы.Z1 был запрограммирован с помощью перфоленты с инструкциями, написанными 8-битным кодом. Он имел отдельный блок управления, арифметико-логический блок, память и устройства ввода-вывода. Оригинальный компьютер был уничтожен в декабре 1943 года во время бомбардировки Берлина.

7. Конрад Цузе и реконструкция машины Z1

1939 Создан прототип ЭВМ ABC ( Atanasoff-Berry Computer ). Устройство было разработано в Университете штата Иова Джоном Атанасоффом и его учеником Клиффордом Берри.В устройстве размером с огромный письменный стол использовалась электронная система, из которых около 210 работали на центральный блок, 30 — на работу считывателя карт и перфоратора, а около 40 выполняли вспомогательные функции. Машине требовалась постоянная поддержка человека, но она по-прежнему рассчитывала системы линейных уравнений с удовлетворительной скоростью — примерно в 1000 раз быстрее, чем другие вычислительные машины, доступные в то время.

1937 г. Британский логик Алан Тьюринг опубликовал свою теорию универсального алгоритмического автомата, названную «Машиной Тьюринга».Логическая машина Тьюринга состояла из: «блока управления», который может принимать любой из предопределенных «режимов работы»; любая длинная сетчатая лента, каждая сетка может оставаться пустой или содержать один символ из заданного набора и с подвижного считывателя/пера, который может читать, стирать или записывать символ в текущем поле в любой момент, в зависимости от режима блок управления и прочитанный символ и присвоить блоку управления другое состояние.

Тьюринг показал, что любая разрешимая задача может быть решена такой машиной и что сама машина может «думать».

8. Статуя Алана Тьюринга в кампусе Блетчли Парк

1943 г. Австрийский конструктор Курт Херцстар к, заключенный в концлагерь в Бухенвальде, сконструировал карманный калькулятор «Курт». Небольшое сложное механическое устройство позволяло выполнять четыре основных арифметических действия и вычислять квадратные корни до 11 знаков после запятой.

1944 год. Говард Эйкен и группа инженеров IBM создают первый полностью автоматический компьютер Harvard Mark I (9). Машина весом 5 тонн состояла из 750 000 частей, соединенных 800 км кабелей. Вся конструкция имела длину 16 м и высоту 2,5 м.

Ученые использовали концепцию разностной машины Чарльза Бэббиджа. Операции сложения, вычитания, переноса или нуля занимали 0,3 секунды, умножение — от 4 до 6 секунд, деление — от 11 до 16 секунд. Началась эра компьютеров, и постепенно они стали намного больше, чем просто вычислительные машины.

9. Гарвард Марк I

Типы счетных машин

I. Машины с малой механизацией

  • Сумматор - Офисная машина или ее часть, выполняющая две или три основные арифметические операции: сложение, вычитание и умножение. Часто приравнивается к простому счетному устройству из раздвижных планок.
  • Арифмометр - предшественник калькулятора. Арифмометр обычно производил только сложение и вычитание, а умножение и деление на натуральные числа производилось повторным сложением или вычитанием.Он приводился в действие вручную (рукояткой или рычагом) или электрически. На заключительном этапе развития арифмометры уже автоматически извлекали квадратный корень. Другим направлением развития арифмометров были счетно-фактурные машины, представлявшие собой комбинацию счетных устройств и пишущей машинки.

II. Машины со средней механизацией

  • Счетная машина - Комбинация пишущей машинки и сумматора для сложения и вычитания чисел в строках и столбцах.Его основным приложением был бухгалтерский учет, а управление осуществлялось полностью вручную или автоматически с помощью программы в таблице программ. Некоторые из этих машин имели возможность подключения перфоратора. Со временем его заменил автоматический счетный автомат, а затем и компьютер.
  • Машина для выставления счетов - Комбинация пишущей машинки и счетной машины. Его основным приложением было выставление счетов, а управление было полностью ручным или автоматическим с программой в таблице программ.

III. Машины с высокой механизацией

  • Аналитическая машина - устройство для счета и поддержки расчетов, в котором использовались перфорированные (перфорированные) карты, применяемые в технике. Среди них различают:
    - перфораторы карт (пробойники), используемые для пробивки отверстий в картах соответствующим способом (ручным, автоматическим) и вывода результатов,
    - репродукторы карт, используемые для копирования уже перфорированных карт,
    - подборщики , используемые для соединения различных карточек в файлы по определенным правилам,
    - сортировщики, используемые для разделения,
    - вкладки, используемые для печати содержимого карточек,
    - калькуляторы, используемые для выполнения арифметических вычислений, напр.Odra 1103,
    - считыватели перфокарт для ввода данных.

IV. Машины электронные математические машины (теперь называемые компьютерами)

  • Цифровой компьютер
  • Аналоговый компьютер
  • Гибридный компьютер (аналогово-цифровой)

М. У.

.

Алгоритмов и романсов. Какое отношение лорд Байрон имеет к математическому взгляду на мир?

Что появилось раньше: программа или компьютер? Ответ оказывается проще, чем проглотить вопрос о приоритете яйца или курицы, заданный над утренней яичницей. Первой была программа, но она была написана для компьютера, которого не существовало. Он не должен был. Достаточно того, что он был разработан.

Ада Лавлейс. Первую программу она написала в блокноте на компьютере друга.

Представьте себе, что Ада Лавлейс, которой приписывают авторство первой компьютерной программы, родилась не в 1815 году.в дворянской семье в Англии, но полтора века спустя, в Польше. Она начала писать программы в блокноте. Ее первая программа будет основана на Atari или ZX Spectrum друга. Было бы полезно переписать привезенную из Берлина книгу, описывающую точные принципы работы процессора, или «Турбо Паскаль», или «Атари Бейсик», если она решила использовать язык более высокого уровня. Многие из нынешних экспертов и специалистов продвинутого уровня начали программировать «всухую» в 1980-х годах.Когда им повезло, они запустили листинг программы в университете. Или у друга, у которого был компьютер и магнитофон, вкрутил кассету «Месть Монтесумы» и играть было невозможно. Настоящая Ада Лавлейс, жившая в 19 веке, начинала так же - она ​​написала программу для компьютера друга. Компьютер, который еще предстоит собрать.

Коллега Бэббидж - больше предан числам, чем людям

В Польше в конце 20 века почти ни у кого не было компьютера. В Англии девятнадцатого века потенциал для такой концепции только зарождался.Чарльз Бэббидж, математик и преподаватель Кембриджа, разработал первую аналитическую машину — прототип компьютера. Он также был соавтором основ организации, алгоритмизации и повышения эффективности работы. Его исследования повлияли на формулировку тейлоризма. Результатом стало повышение эффективности производства, но также и все менее человеческое и более индустриальное отношение к работникам. Подробнее об этом аспекте организации труда и алгоритмах обучения вы можете прочитать в статье «Безработица — это недостаток роботов?».

К сожалению у него самого были проблемы с работоспособностью. Мания постоянного совершенствования собственных конструкций привела к тому, что два его величайших изобретения — дифференциально-аналитическая машина, то есть механический вычислитель и программируемый компьютер, — так и не были построены. И это было так близко...

Когда Ада Лавлейс встретила Бэббиджа на вечеринке, она была им очарована. Что их сближало, так это их интеллект и общие интересы. Неясно, следует ли приписывать Аде полное авторство первой программы. Однако стоит помнить, что она сделала для программирования, алгоритмов и даже основ машинного обучения больше, чем кто-либо в ее время. Она первая перевела идею математической машины на язык и нужды обычных людей. Она увидела, что компьютер — это не только числа, но и весь материальный мир и множество аспектов жизни, которые могут представлять эти числа.

Дифференциальная машина Бэббиджа, созданная командой Лондонского музея науки. (источник: commons.wikimedia.org/wiki/File:Babbage_Difference_Engine_(the_power-supply_end).jpg)

Как байронический романтизм и алгоритмический прагматизм соединились в образе необыкновенной женщины.

Мать Ады, баронесса Анна Изабелла Милбэнк, позже известная как Аннабелла или леди Байрон, раздираемая противоречивыми чувствами, решила выйти замуж за лорда Байрона. Той самой, которая в будущем станет иконой эпохи романтизма. Анна была религиозной женщиной, знавшей о своем сильном уме и блестящем образовании. Особенно увлекаясь точными науками, она как будто не устраивала раздираемого противоречиями поэта-романтика.Но что-то должно было очаровать ее в его нестабильной личности, потому что она приняла предложение, хотя и не в первый раз. Изначально она решила поддержать его, а возможно, и положительно повлиять на его экстравагантную личность. После года переписки она приняла еще одно предложение.

Ходили слухи, что предложение руки и сердца и его принятие могло быть продиктовано желанием скрыть роман Байрона со своей сводной сестрой. Плодом кратковременного объединения двух противоположностей стала Ада. Ее талант к науке, унаследованный от матери, слился с отцовским даром рассказчика.Брак родителей продлился меньше года. Байрон не оказался склонен к тому, чтобы выправить свою жизнь строго воспитанной баронессой. Его финансовые проблемы, его роман и слишком частое видение мира через призму стекла не могли быть скалой для Аннабеллы. И все же поэт казался удивленным решением расстаться. В конце концов он принял ее, и леди Байрон решила воспитывать дочь одна, хотя и при поддержке состоятельных родителей. В результате она смогла дать Аде образование, недоступное в то время многим мужчинам, не говоря уже о женщинах, которых не допускали в университеты.

В девочке проявились как математические таланты от матери, так и поэтические таланты от отца. Нетрудно догадаться, что леди Байрон, опасаясь дурного влияния отца, делала все, чтобы обратить внимание дочери на точные науки. Известно, однако, что она долго думала о бывшем муже, а сам Байрон о плоде их отношений, то есть Аде - дочери, которая хотела с ним встретиться, но так и не увидела его. Лорд Байрон был убит, поддерживая греческое восстание, в год, когда Аде исполнилось девять лет.

Fruwologia, или Пегас для пары

Юная Ада мечтала летать, поэтому в двенадцать лет создала Fruwologia. Позвольте мне перевести "Флайология" , как она назвала свое частное исследование полетов. Однако она была не просто типом мечтательного подростка, летящего над облаками, а скорее конструктором, реализующим то, о чем мечтает. Или, по крайней мере, она сделает все, чтобы никто не мог сказать, что она не пробовала. Она подошла к проблеме системно, сегодня мы бы сказали - научно - и начала с крыльев.Она изучала размеры и пропорции крыльев птиц. Она изучала различные материалы, из которых могла построить крылья. Она решила поднять лошадь в воздух. Механический. Работает от паровой машины. Всадник мог сидеть на лошади. Почему бы нет? Паровой пегас кажется идеальным транспортным средством для 12-летнего студента-естественника, решившего покорить мир.

Первая встреча неупокоенного духа с машиной

Ее старшей подругой и учителем была Мэри Сомервиль - шотландский физик, еще одна влиятельная женщина-ученый, хотя сегодня лучше бы написали ученым. Именно ее деятельность заменила термин «человек науки» в английском языке термином «ученый», не имевшим мужского оттенка. Благодаря Мэри Сомервиль восемнадцатилетняя Ада познакомилась с Чарльзом Бэббиджем. Ада, очарованная концепцией дифференциальной машины Бэббиджа, находилась с ним в постоянном контакте, чему способствовало его знакомство с Мэри Сомервиль. Результатом знакомства стал один из самых известных переводов в истории компьютерных наук и программа, авторство которой так же часто приписывается Аде, как и ставится под сомнение.

Разумно, дерзко и романтично. Она жила так, как хотела - всем сердцем

Через два года после знакомства с Чарльзом Бэббиджем Ада Байрон вышла замуж за Уильяма Кинга, который вскоре стал графом Лавлейсом. У них было трое детей: дочь и два сына. Ада назвала своих сыновей в честь их романтического дедушки. Женитьба и материнство не помешали Аде заниматься своей научной страстью . Она также была общительна, в чем ее мать видела следы авантюрного характера отца.Любовь к лошадям и неугомонная, романтическая сторона его личности раскрылись еще иначе, своеобразно. Ада имела репутацию склонной к азартным играм. Она хотела приручить последнее или, возможно, рационализировать его с помощью научных методов. Она попыталась создать математическую модель, которая позволила бы ей и ее друзьям выигрывать большие суммы в скачках. Эти усилия закончились дорогостоящим провалом. Однако Ада могла рассчитывать на то, что муж покроет долг.

Подобно жизни, Ада подошла к науке.Она считала, что интуиция и воображение должны направлять ученых в их поисках . Если она чувствовала, что идея того стоит, она была готова служить ей всем своим сердцем и умением. Она преследовала то, чего хотела добиться, и, поскольку была очарована характером Бэббиджа, она могла соответствовать маленьким дерзностям, когда хотела, чтобы он стал ее учителем. В результате Чарльз Бэббидж познакомил ее с концепцией аналитической машины, которая легла в основу самой известной публикации миссис Лавлейс.

Она перевела машину так, чтобы ее понял человек.

В 1840 году Чарльз Бэббидж прочитал в Турине лекцию, в которой обсуждал работу аналитической машины. Присутствовавший там молодой инженер, впоследствии ставший премьер-министром и сенатором Королевства Италия - Луиджи Менабреа, изложил информацию о машине в виде статьи на английском языке. Французский. Вскоре после этого Ада Лавлейс опубликовала перевод статьи в английском журнале Scientific Memoirs. Мало того, что Ада была достаточно осведомлена, чтобы перевести статью.Благодаря своей проницательности и воображению она смогла рассказать о машине как о необыкновенном изобретении, которое изменит повседневную жизнь людей. Воодушевленная Бэббиджем, она добавила собственные заметки, длина которых превышала содержание статьи. Среди них была первая опубликованная компьютерная программа для вычисления чисел Бернулли.

Благодаря своей проницательности и воображению Ада Лавлейс смогла рассказать о машине как о необыкновенном изобретении, которое изменит повседневную жизнь людей.

Между чувством, слайдом и взглядом. Сохранится ли «возражение леди Лавлейс» в мире обучения одного ИИ другому?

Многие исследователи отрицают математический и программный вклад Ады Лавлейс в развитие информатики. На основании переписки Бэббага и Ады можно сделать вывод, что только Бэббидж придумал все математически и логически - в том числе и формулу для вычисления чисел Бернулли. Ада могла только перевести его работу на язык, понятный нематематикам, и ей нужны были точные инструкции, чтобы не ошибиться.Дочь Байрона, жена аристократа, была известной личностью и смогла помочь Бэбеджу с его изобретением, особенно с привлечением финансов. Это также мотивы, приписываемые Бэббиджу, чтобы объяснить, почему он решил привлечь Аду Лавлейс к проекту. Дело в том, что перевод и заметки Ады стали основной англоязычной публикацией по первому компьютеру с современной архитектурой. Алан Тьюринг, которого считают создателем концепции алгоритма, был знаком с работой Ады. Утверждение о том, что аналитическая машина может делать только то, что может сказать ей человек, но не может удивить ее собственной инициативой, он назвал «возражением леди Лавлейс» .Возможно, именно на наших глазах благодаря развитию искусственного интеллекта и машинного программирования это утверждение устаревает.

Ада Лавлейс. Научный нарцисс или романтический провидец, рассказывающий миру, что скрывается за уравнениями? Безусловно, икона верной женщины. Женщина, не склонившаяся перед условностями и взявшая то, что мог дать ей мир

Может быть, и неважно, правильно ли ее называют автором первой программы. Важно, что первым увидел более широкую перспективу счетной машины .У нее было достаточно знаний, чтобы увидеть потенциал, скрытый в вариабельной хирургии. Она поняла, что переменными можно заменить все, что они представляют, включая большую часть реальной реальности. Она унаследовала от отца талант и интуицию, которые позволили ей рассказать об этом мире. Возможно, она была лучшим представителем, которого Бэббидж мог найти. Ей не нужно было программировать себя, достаточно было увидеть потенциальное применение изобретения.

Изобретение, к которому мир еще не готов.

Она также была одной из немногих, кто тогда пытался понять идею компьютера. И единственный, кто приложил усилия для популяризации этой идеи. Даже если бы ее программа создавалась в соавторстве с Бэббагом, сегодня мы бы назвали это соавторством. Они действовали как романтика и наука; догадка в сочетании с «стеклом и глазом». Спустя годы оказалось, что романтики были немного правы. Потребовалась буря, чтобы идея развернулась и проросла. Жаль, что эта буря оказалась войной. Хотя, возможно, компьютеры со временем появились бы и без него.

Ада Лавлейс сегодня является иконой женщины, которая положила начало развитию компьютерных наук. Ее изображение можно найти на голограмме, подтверждающей подлинность продукции Microsoft. Ее именем назван мультипарадигменный язык программирования, победивший в конкурсе Министерства обороны США в конце 1970-х годов. По сей день он используется в военных и гражданских приложениях, требующих высочайшего уровня безопасности, таких как Боинг 777. Многие организации, конференции и мероприятия, направленные на популяризацию достижений и укрепление власти женщин в области науки, увековечивают ее имя. .

На всю оставшуюся жизнь она осталась верна памяти своего отца, которого никогда не встречала. Она умерла от рака шейки матки, возможно, из-за врачебной ошибки, в возрасте 36 лет — в том же возрасте, что и ее отец. Похоронена в церкви св. Марии Магдалины в Хакнелле, где он и находится.

.90 000 Галактика Гутенберга | Ада разработчик
Леди Ада Байрон была дочерью известного поэта; Она не встретила своего отца, потому что он исчез из ее жизни, когда ей было шесть недель. В честь мужа она взяла фамилию Лавлейс и, родив троих детей, умерла в возрасте 37 лет от рака матки. В книге «Алгоритм Ады» представлена ​​его история с особым акцентом на знания и сотрудничество с Чарльзом Бэббиджем, создателем Аналитической машины, то есть прототипа современных компьютеров.

Леди Лавлейс, несомненно, обладала математическими способностями, но не имела образования.Она брала уроки математики, и ее общение с Бэббиджем позволило ей стать свидетельницей великого открытия первой половины XIX века: дифференциальной машины и аналитической машины. Это были вычислительные устройства, построенные из фрагментов, в основном состоящих из шестерен. Ада храбро подбадривала Бэббиджа и поддерживала его, как могла.

Сенсационные публикации пытаются сделать Аду первым программистом в истории. Делают они это на основе ее перевода статьи об Аналитической машине, с ее собственными комментариями, которых почти в три раза больше, чем в исходном тексте.Это единственная работа Ады Лавлейс, но с острыми суждениями и предсказаниями; можно с уверенностью сказать, что она была лучшим провидцем, чем сам Бэббидж. Из реплик Ады видно, что она поняла принцип работы Аналитической машины и правильно оценила ее перспективы. К сожалению, Бэббидж так и не закончил эту работу.

Суждение Эссингера о том, что Ада была компьютерным гением, опередившим свое время, исходит из того же прихода, что и мнение о том, что Милева Марич, первая жена Эйнштейна, была соавтором теории относительности.На это не было никаких указаний, кроме необходимости видеть больше женщин среди гениев. Похожую попытку продвинуть леди Лавлейс можно увидеть в «Алгоритме Ады». Кроме комментария к переведенному тексту, она не опубликовала никаких работ в этой области.

Биография Ады Байрон, рассчитанная на массового зрителя, написана грамотно и с хорошим пониманием реалий. Это представляет интересного, сильного человека, который в противном случае был бы в состоянии сделать больше. Но каждая великая мысль должна прийти в свое время; в этом отношении Аналитической машине, ее создателю и ее музе не очень повезло.

.90 000 СЧЕТНЫХ МАШИН - Насколько далеки были предки компьютеров?

Если вы один из тех людей, которые говорят, что математика — это глупо, то убирайтесь к черту из окна со своим компьютером, смартфоном и планшетом, потому что, следуя вашему ходу мысли, они тоже глупы. Если бы не математика, мы бы никогда не использовали этот тип устройств. Посмотрите почему...

Если предпочитаете смотреть, приглашаю к просмотру материал ниже, а если предпочитаете читать - текст можно найти под видео.

Вы когда-нибудь задумывались, почему вы обязаны тем фактом, что в этот момент вы можете использовать YouTube и смотреть это и другие видео? Ну, это не очень сложный вопрос и тут не о чем думать - в общем-то вы обязаны развитию интернета.

Откуда взялся интернет? Ну, от соединения компьютеров в сеть - сначала несколько, а потом несколько миллионов/миллиардов компьютеров.

Ладно, зачем изобрели компьютер? Ну зачем! А, например, писать в Word, играть в игры или серфить в Интернете.

Точно нет!

Может быть, я вас разочарую, но компьютер был придуман по более банальной и математической причине — просто для того, чтобы облегчить и ускорить счет (поэтому до недавнего времени компьютер называли математической машиной).

Так что, если вы один из тех людей, которые говорят, что математика — это глупо, то убирайтесь к черту из окна со своим компьютером, смартфоном и планшетом, потому что, следуя вашему ходу мысли, они тоже глупы. Если бы не математика, мы бы никогда не использовали этот тип устройств.

Если понять это и рассматривать компьютер сначала как вычислительную машину, то окажется, что его история восходит к доисторическим временам. И я думаю, стоит познакомиться с ней.

Поэтому сегодня я расскажу вам историю эволюции математических устройств и машин, поддерживающих счет.Я расскажу вам о генеалогическом древе (т. е. о дедушках и бабушках, прапрадедушках, прапрадедушках и т. д.) современных компьютеров.

И, как оказалось, первую скрипку в этой истории сыграет математика.

Человек по своей природе существо ленивое, но изобретательное, поэтому обычно, когда есть чем заняться, он ищет способы сделать это проще и быстрее, особенно когда речь идет о каких-то повторяющихся действиях, таких как… счет.

Неудивительно, что на протяжении тысячелетий изобретались и использовались различные вспомогательные средства для счета.Конечно, их уровень прогресса всегда зависел от двух вещей: уровня математических знаний и технологии, доступной в любой момент времени.

И да. В доисторические времена, когда математические знания были на нуле, а технологии… почти на нуле, человек делал счетные машины из костей животных. Числа для людей той эпохи были чистыми абстракциями — они интуитивно различали только 1 и 2, а все большие значения определяли как много. Но, несмотря на это, им удалось произвести примитивные расчеты, разрезав кости животных.

Как? Предположим, что такой доисторический человек имел во владении, например, 20 овец. Как он их считал, если вообще не знал чисел? Ну, сидел бы он перед своей пещерой с куском кости и кремнем, а как вошла овца, так и вырезал себе кость — и так, пока все овцы не вошли в пещеру. С этого момента он всегда мог проверить, что все овцы вернулись с пастбища, просто проведя пальцем по костям и осмотрев порезы.

Первыми крупными счетными устройствами были структуры, похожие на счетчики.Еще в 3000 г. до н.э. Шумеры использовали глиняные таблички с бороздками, в которые вставлялись камешки, чуть позже китайцы изобрели суанпан, а египтяне, греки и римляне использовали счеты.

И именно название абак, пожалуй, больше всего ассоциируется у большинства людей. Это даже название налоговой инспекции, которую я использую.

Счеты изначально представляли собой покрытую песком доску с параллельными нарисованными на ней царапинами.Камни располагались в созданных таким образом полях: в первом столбце они означали единицы, во втором - десять, в третьем - сто, в четвертом - тысяча и т. д. Расчеты производились путем подкладывания и смены расставленных камушков. в канавках. Со временем внешний вид абаков менялся, но правила их использования были очень похожи. На этих устройствах можно было выполнять 4 основных арифметических действия, т. е. сложение, вычитание, умножение и деление.

Позже счеты превратились в счеты и использовались до второй половины 20 века - счетами я научился пользоваться сам.Сегодня мы, конечно, легко можем купить счеты в магазине, но к ним относятся скорее как к детской игрушке или как к элементу декора.

Другим прорывным изобретением, которое значительно улучшило процесс счета, была логарифмическая линейка, изобретенная в первой половине 17 века Уильямом Отредом.

Он состоял из 2 планок - одна с четной шкалой, а другая с логарифмической шкалой.Эти планки монтировались в корпусе так, чтобы одна могла скользить вдоль другой.

Логарифмический ползунок позволял выполнять 4 основные арифметические операции намного быстрее, чем счеты, а также давал возможность возводить в степень и извлекать квадратный корень как из целых чисел, так и из дробей. И все это без каких-либо сложных, дополнительных расчетов – достаточно было считать результат со шкалы.

Эта вычислительная машина была в то время прорывным изобретением, сравнимым с изобретением компьютера в 20 веке.Это способствовало развитию многих областей науки, где необходимо было производить вычисления над большими числами, например, в астрономии.

Слайдер широко использовался инженерами с большим успехом до конца 1980-х годов.

ПРОЧИЕ УСТРОЙСТВА

Примерно в то же время, что и логарифмическая линейка, было создано еще одно счетное устройство. По сути, это была первая вычислительная машина в своем роде, известная как Counting Clock , потому что в ней использовались часовые механизмы — режимы, колеса, движения которых взаимно зависят друг от друга.Она могла складывать, вычитать, умножать и делить.

Был заказан известным астрономом и математиком Яном Кеплером другим немецким математиком Вильгельмом Шикардом .

Мгновением позже - в 1642 году, тогда 19-летний математик и физик, Блажей Паскаль построил арифметическую машину с двумя действиями, названную Паскаль - эта машина только слагала и вычитала. Это было предназначено для облегчения налогообложения его отца, который был королевским сборщиком налогов.

Через 30 лет другой математик Готфрид Вильгельм Лейбниц , следуя по стопам Паскаля, построил арифмометр , с помощью которого уже можно было производить четыре математических действия.

Но прорыв в развитии счетных машин произошел в 1801 году, когда было представлено изобретение французского ткача Жозефа-Мари Жаккара , заключавшееся в управлении ткацким станком с помощью перфокарт (т.н.перфорированный) с закодированным узором для плетения. В последующие годы такие перфорированные жаккардовые карты использовались, в частности, в для сохранения музыки, исполняемой на них автоматическими пианино. Но гораздо важнее то, что на многие десятилетия они стали универсальным носителем информации, например, данных для расчетов, программ или результатов.

Тот же метод управления машиной он использовал при создании т.н. Отличие машины Английский математик Чарльз Бэббидж в настоящее время считается самым выдающимся создателем счетных машин, жившим в докомпьютерную эпоху. Разностная машина , которую он сконструировал, была чем-то вроде «калькулятора», в котором использовались некоторые факты из математики. К сожалению, Бэббидж не завершил этот проект и отказался от работы над ним в пользу построения аналитической машины.

Интересный факт, однако, состоит в том, что разностная машина не была построена (на основе планов Бэббиджа и с использованием средств 19-го века) до 1989-91 гг. И что? И дифференциальная машина работала отлично, производя вычисления до 31 цифры.

Аналитическая машина , над которой позже работал Бэббидж, оказалась революцией. Он должен был быть оснащен арифмометром (управляемым с помощью перфокарт), памятью на тысячу чисел и устройством для чтения перфокарт, а также должен был приводиться в движение паровой машиной, например той, что использовалась в паровозы того времени. Возможно, сложность конструкции и самой технологии ее реализации означала, что математик и эту машину не доделал, а ее концепция и конструкция были использованы более поздними авторами для разработки сегодняшних компьютеров.

В 1887 году Герман Холлерит построил вычислительную машину в Балтиморе для стандартизации данных о смертности населения США. Машина работала с перфокартами и автоматически считывала, организовывала и группировала данные на основе определенных критериев.

Говорят, что это устройство позволило в 8 раз ускорить вычислительную работу, связанную с переписью 1890 года.

Неудивительно, что на волне успеха и славы в 1896 году Холлерит основал компанию Tabulating Machine Company, которая менее чем через 20 лет превратилась в International Business Machine, сегодняшнюю IBM.

ХХ ВЕК И СОВРЕМЕННОСТЬ

Другой важный период в развитии автоматических цифровых машин приходится на вторую мировую войну, когда направление их развития изменилось с типично научного на военное. Прогресс военной техники был связан с потребностью в быстродействующих цифровых машинах.

Еще до войны, в 1936 году Конрад Цузе, создал (естественно в Германии) счетную машину Z1 . В последующие годы были созданы его улучшенные версии — Z2 , Z3 и Z4 .Эти машины, явно предназначенные для военных целей, были лишены механических частей и использовали электромагнитные реле. Они выполняли расчеты в двоичной системе и управлялись программой, записанной на перфорированную ленту.

Интересен тот факт, что единственная Z4-версия машины, спрятанная в Баварских Альпах, которую купил после войны один из банков в Цюрихе, пережила войну. Для нужд банка машина безотказно работала несколько послевоенных лет, являясь на тот момент единственным компьютером в Европе.

Следует отметить, что и во время Второй мировой войны, при разработке шифра «Энигма» (т. е. немецкой шифровальной машины), на теоретической основе работ выдающегося математик Алан Тьюринг. Принцип работы этого устройства напоминал современные компьютеры — это была первая полностью программируемая электронная машина. Руководили проектом «Колосс» Макс Ньюман и Томми Флауэрс (считается дизайнером), а также в нем участвовал сам Алан Тернинг .

Я немного упомянул об этой теме в материале по криптологии.

В конце войны в 1943-45 годах в США был создан ENIAC ( по-польски Electronic, Numerical Integrator and Computer) - и хотя мнения разделились, это устройство общепризнано как первый компьютер. Это первая машина, в которой используются только электронные компоненты — вакуумные лампы. А их было почти 18 000. ENIAC весил более 27 тонн и занимал площадь ок.140 квадратных метров. Он не имел оперативной памяти и изначально программировался путем переключения кабельных вилок, а позже с помощью перфокарт. Целая команда математиков и физиков работала над ENIAC, а затем и над его другими, лучшими версиями. Особую роль в этом сыграли работы американского математика венгерского происхождения Иоганна фон Неймана . Он первым ввел разделение компьютера на три основные части: оперативную память, процессор, устройства ввода/вывода.

Интересным фактом является то, что Нейман оставался в Польше перед Второй мировой войной, где узнал о достижениях всемирно известной польской математической школы. Он даже безуспешно пытался уговорить выдающегося польского математика Стефана Банаха поехать в Соединенные Штаты и заняться там исследовательской работой.

Очень важным этапом в развитии ЭВМ был , изобретение транзистора , а затем и интегральных схем. Это привело к значительному улучшению многих параметров компьютера — в первую очередь к уменьшению его веса и габаритов, увеличению памяти и значительному ускорению операций.

Но только изобретение микропроцессора в 1971 году дало надежду на то, что через некоторое время компьютер будет доступен в каждом доме.

И действительно спустя 4 года был создан первый персональный компьютер Альтаир . У него был только 8-битный процессор и 256 байт памяти. У него не было ни дисковода, ни клавиатуры, ни даже монитора. Интересен тот факт, что язык BASIC для этого компьютера написал Билл Гейтс.

Altair

приобрел огромную популярность и стал предшественником всей серии восьмибитных компьютеров.

В 1976 году был создан предшественник столь популярных сегодня яблок, а именно домашний компьютер Apple I. Дизайн одного из основателей Apple — Стив Возняк .

Однако абсолютным прорывом в истории компьютеров стало создание в 1980 году компьютера IBM PC (Personal Computer), который в народе называют сегодняшним ПК.

Все последующие события, связанные с развитием компьютеризации, уже происходили лавинообразно и, следовательно, сегодня обычному хлебоеду вроде меня сложно угнаться за технологическим развитием компьютерных устройств и всеми сопутствующими новинками.

Одно можно сказать наверняка! Если бы не математика и математики, мы бы точно не были технологически на том месте, где мы находимся сегодня, и мы бы не наслаждались таким количеством технологических достижений каждый день.

А что вы еще говорите математика глупая?

Ярослав Бигос

90 250

Вам понравился этот материал?

Если да, то зарегистрируйтесь, чтобы получать уведомления о новых статьях и других материалах в моем блоге.Не волнуйтесь, я не спамлю и точно никому не скажу ваш адрес!

.

Что отличает нас от мыслящих машин?

Могут ли машины думать? - этот вопрос волновал людей почти 200 лет, когда начались первые концептуальные работы над ранними прототипами вычислительных машин. Первой спрашивает Ада Лавлейс, внебрачная дочь британского поэта и авантюриста Джорджа Байрона. Художественные пристрастия отца Ада сочетает со страстью к новаторским открытиям. Вместе с Хрлесом Бэббагом в 1823–1842 годах он работает над проектом дифференциальной машины — прообраза современных компьютеров.Проект, поддержанный британским правительством, призван воплотить идею динамичного прогресса викторианской эпохи 1837-1901 годов — времени британской гегемонии как в области колониальной экспансии, так и в области новаторских открытий. Художественные вкусы Ады Лавлейс выражаются в поиске способов «обучения» сконструированных устройств характеристикам человека, связанным с созданием текстов и сочинением песен.Совместный проект Бэббиджа и Лавлейс так и не был завершен, но является важным этапом в развитии современной интеллектуальные машины.

***
К вопросу «могут ли машины думать?» спустя более ста лет возвращается Алан Тьюринг, блестящий британский математик, сумевший разгадать тайну шифров «Энигма», использовавшихся немцами во время Второй мировой войны, которые позволили союзникам ускориться быстрее.Работа по расшифровке кода конца войны проводится в первые годы Второй мировой войны на секретном британском объекте под названием Блетчли-Парк в Бакингемшире, и концептуальная работа Тьюринга по искусственному интеллекту не менее важна.Алан Тьюринг считает, что разумная машина должна быть не столько способна думать, сколько вести себя как человек.

***
"Здравствуйте, я Евгений, как дела?" способен ответить на вопросы и поучаствовать в чате. Хоть он и не человек, но ведет себя как человек, по крайней мере, в соответствии с чувства некоторых его собеседников.Приложение, проект ученых из Принстонского университета, первым в 2014 году прошло тест Тьюринга, который опирается на убежденность не менее 33 процентов. участники чата, что они разговаривают не с машиной, а с человеком. Успех приложения широко открывает двери для всевозможных алгоритмических помощников, сопровождающих людей в их повседневной деятельности. Алгоритмические системы преодолевают еще один барьер, обыгрывая гроссмейстеров таких интеллектуальных игр, как шахматы, го или даже игровое шоу «Jeopardy!» (польское издание «Va Banque»), что требует большой дозы знаний.

***
На этом этапе необходимо учитывать несколько моментов. Чем человеческий мозг отличается от искусственных нейронных сетей? Есть ли у машин чувства и знают ли они, что такое мораль? В чем они могут или могут быть лучше нас, что могло бы помочь или даже спасти нас, даже в процессах принятия решений? Или, может быть, есть какие-то барьеры, которые алгоритмические системы не в состоянии преодолеть?
Прежде всего стоит указать, что отличает наши когнитивные процессы от машинного обучения.Человеческий мозг ищет короткие пути, в первую очередь ищет эвристические закономерности в сложной материи функционирования мира. Когда дело доходит до обучения путем поиска закономерностей, наш мозг мало чем отличается от искусственных нейронных сетей. Однако алгоритмические системы способны обрабатывать очень большое их количество, и это выходит за рамки возможностей одного человека.

Эвристика вводит нас в заблуждение. Машины не осознают человеческих пороков, связанных со сферой желаний и эмоций, таких как принятие желаемого за действительное, проблемы с оценкой риска, жадность, выражающаяся как по отдельности как жадность и эгоизм, так и коллективно - как безудержная экспансия за счет необратимой деградации экосферы. .Машины не разделяют эмоций и противоположных чувств, связанных с эмпатией или даже любовью, которая, по словам итальянского поэта Уго Фазоло, «нуждается в тайне и ночи» и которая не может быть сведена к форме алгоритмической формулы. системы стараются подчеркнуть свое присутствие, выбирая потенциальное сходство как рецепт построения прочных отношений даже на сайтах знакомств — часто с очень разными результатами. Это по простой причине — эмоциональная сфера людей гораздо сложнее.

Алгоритмы, не отягощенные страхом перед явно рискованным решением, могут указать лучший вариант для управленческой команды. Отлично отыскивая огромное количество закономерностей, они также могут значительно поддержать, например, работу врачей, ищущих симптомы рака, или юристов, ищущих улики в громоздких томах файлов.

***
25 октября 2017 года в Эр-Рияде, столице Саудовской Аравии, презентована София - первый человекоподобный робот, сразу получивший гражданство этой страны.Софья имеет человеческие черты, улыбается точно так же, как и большинство из нас, интеллигентно отвечает на вопросы зрителей. В то же время он выражает наши человеческие желания, связанные с антропоморфизацией искусственного интеллекта, т.е. с приданием ему человеческих внешних черт, чтобы приручить людей с совершенно отличными от нашего вида алгоритмическими системами. Каким будет продолжение наших отношений между людьми и машинами? Конечно интересно.

Марчин Ковальчик, фото.Пиксабай

.

Смотрите также