模拟计算机:特征、示例及其与数字计算机的比较
我们听说过很多数字计算机,但是,什么是模拟计算机却很少被提及。并不是因为它们不存在,而是人们认为计算机只是数字的。我们遇到过许多模拟计算机示例,但我们几乎没有注意到它们是模拟设备。
模拟计算机和数字计算机之间的基本区别在于它们处理的数据类型。模拟计算机会不断更改其数据。数字计算机以二进制代码处理数据。
在本文中,您将了解什么是模拟计算机示例以及模拟计算机和数字计算机之间的区别。
什么是模拟计算机?
模拟计算机是一种使用连续数据执行任务的设备。模拟设备用于测量电压、压力、电流、温度。
这些量在测量量时不断变化,例如不断变化的人的体温。模拟计算机是第一代计算机,即计算世界的开端。
模拟计算机是用来测量事物的,而不是可计数或检查的。它们专门设计用于测量和执行数字的算术计算,其中数字以物理量表示。
在典型的电子模拟计算机中,输入被转换为可以使用专门设计的电路单元相加或相乘的电压。不断生成响应以供查看或转换为另一种所需形式。
当我们以图表等形式获得数据结果时,这台计算机的效率就会提高。模拟计算机无法存储统计数据。它们用于技术、科学、研究、工程、教育等领域。
模拟计算机的特点
模拟计算机的一个基本特征是代表数字数据的数量随着时间的推移而不断变化。
因此,模拟计算机与普通数字计算机不同,普通数字计算机仅使用数字或数量进行操作。
模拟计算机大多是机械或电机,可以执行加法、乘法、减法和除法等任务。
模拟设备的输出可以以在示波器屏幕或纸上绘制的图形的形式表示,或者以用于控制机构操作的电信号的形式表示。
模拟机是为特定目的而设计的。
这些通常用于监控现实世界的条件,如风、声音、运动、温度等。
除了技术应用(如自动变速器和音乐合成器)之外,模拟计算机还用于解决实际的特定计算问题。
模拟计算机的优点
模拟设备的优点是可以在短时间内以简单或图形的方式显示结果。数字计算机中的实时转换需要复杂的编程和图形程序,但模拟计算机中的情况恰恰相反。
模拟计算机的缺点
精度较低和缺乏通用性是模拟计算机的显着缺点。由于模拟计算机的精度有限,它必须取决于许多因素,例如电路参数的分布、不正确的组装、接线问题等。外部因素例如磁场、环境温度和压力的变化、电压等。
由于计算机的价格昂贵,模拟设备已经不再被普通人使用,因为计算机的价格较高,并且使用和学习起来比较复杂。计算机化数据比大脑视觉数据处理更昂贵。
模拟计算机的示例
例如,当病人到医院检查健康状况时,你一定看到过这一点。通过模拟计算机对病人进行检查,就像病人发烧多少度,病人身体的血压是多少,所有这些测试都是通过模拟计算机或机器来完成的。
模拟计算机的著名例子有面积计、列线图、运算放大器、机械积分器、计算尺、潮汐池捕食器、求解偏微分方程以及求解代数方程的电积分器。
模拟计算机的其他示例:重量测量机、Librascope、飞机重量和平衡计算机、机械计算机、水积分器。
模拟计算机不仅用于科学领域,还用于工业企业,它们必须根据需要在屏幕上提供温度、电压和电流。
现代模拟计算机的一个例子是汽车自动变速箱。当扭矩变化时,液压驱动器中的流体压力也会变化,并且可以建设性地改变这种“功能”的性质。