莱布尼兹轮

莱布尼玆轮（Leibniz wheel），又称步进式转鼓（stepped drum）是有一组带有长度递增的轮齿的圆筒，当与计数轮相连时，可供某类机械计算器的计算引擎使用。莱布尼玆轮由莱布尼兹于1673年发明，使用了三个世纪，直到1970年代中期电子计算器问世。

在所示位置，莱布尼兹轮共有九个轮齿，其中三个与计数轮啮合。
未加装外壳的布伦斯维加牌机械计算器（Brunsviga 15）。

戈特弗里德·威廉·莱布尼玆在1694年根据步进式转鼓的设计制造了“步进计算器”（Stepped Reckoner）。[1]一个半世纪后的托马斯‧德‧科尔马（Thomas de Colmar）在第一台量产的计算器“托马斯四则运算器（英语：Arithmometer）”（Thomas Arithmometer）使用了该设计，使步进式转鼓闻名于世。[2]科塔计算器亦使用了步进式转鼓的设计，科塔计算器是20世纪下半叶推出的一种非常受欢迎的可携带式计算器。

概念

以一个自由上下移动的计数轮与莱布尼兹轮相结合，计数轮可以与任意数量的轮齿紧密啮合。

示意动画显示有九个轮齿的莱布尼兹轮与红色计数轮相结合。莱布尼兹轮被设置为每次旋转会与三个轮齿啮合，因此每旋转一次就会将计数器加上3或减去3。

托马斯计算器的计算引擎有一组相连的莱布尼兹轮，接上手摇曲柄。每次转动手摇曲柄都会使所有莱布尼兹轮旋转一周。输入用的滑动装置会使计数轮在莱布尼兹轮旁上下移动，而莱布尼兹轮本身则由进位机制连接起来。

从19世纪末开始，莱布尼兹步进式转鼓在纯机械计算器中有一部分被设计类似但更为简洁的针轮所取代；不过在纯电子计算器崛起之前，步进式转鼓仍然是机电式计算器的主流技术。

 
仿制的莱布尼兹步进计算器收藏于德意志博物馆。

参见

  • 帕斯卡计算器

注记

 

  1. ^ Ifrah, p. 125 (2001)
  2. ^ Chase, p.204 (1980)

资料来源

 

  • Chase, George C. History of Mechanical Computing Machinery. Volume 2, Number 3. IEEE Annals of the History of Computing. July 1980. 
  • Ifrah, Georges. The Universal History of Computing . John Wiley & Sons, Inc. 2001. ISBN 0-471-39671-0. 
  • de Brabandere, Luc. Calculus. Paris: Mardaga. 1995: 114–125. ISBN 978-2-87009-591-1 （法语）. 
  • Marguin, Jean. Histoire des instruments et machines à calculer, trois siècles de mécanique pensante 1642-1942. Hermann. 1994. ISBN 978-2-7056-6166-3 （法语）. 

外部链接