Sistema de Wheatstone

El sistema Wheatstone era un sistema telegráfico automatizado que reemplazaba a un operador humano con máquinas capaces de enviar y grabar código Morse a una velocidad rápida y constante. ^{[ 1 ]} El sistema incluía una perforadora, que preparaba una cinta de papel perforada llamada hoja Wheatstone, un transmisor que leía la cinta y convertía los símbolos en puntos y rayas codificados como corrientes eléctricas de marca y espacio en la línea telegráfica, y un receptor en el otro extremo de la línea telegráfica que imprimía los símbolos Morse. ^{[ 2 ]} El sistema fue inventado por Charles Wheatstone . ^{[ 2 ]} Se podían realizar mejoras para que fuera un sistema dúplex , capaz de enviar y recibir en la misma línea simultáneamente.

La cinta Wheatstone era una cinta de papel con agujeros dispuestos en un patrón para controlar las señales de marca y espacio en la línea telegráfica. La cinta tenía un ancho de 0,46 a 0,48 pulgadas (aunque el ancho estándar era de 0,472 a 0,475 pulgadas) y un grosor estándar de 0,004 a 0,0045 pulgadas. ^{[ 3 ]} El proceso de perforación se lubricaba con aceite de oliva. ^{[ 4 ]} Había tres filas de agujeros. La fila central formaba una cremallera para que una rueda estrellada pudiera mover el papel hacia adelante. Cada posición utilizada en la cinta tenía un agujero central perforado. El agujero superior indicaba cuándo activar la señal de marca en la línea, y el agujero inferior indicaba cuándo desactivarla. Cada columna vertical representaba un intervalo de tiempo en el código Morse, incluyendo el espacio entre los agujeros. Los agujeros estaban espaciados a 0,1 pulgadas de distancia. Una columna de tres agujeros activaba la marca al comienzo del intervalo y la desactivaba al final, formando un punto. Si hay un agujero superior sin fondo, y luego la siguiente columna tiene un fondo sin agujero superior, la marca se coloca durante tres intervalos y se representa con un guion. Si solo hay un agujero central, no cambia nada, y esto normalmente se usaría para poner espacio entre letras y palabras. ^{[ 2 ]}

La perforadora Wheatstone fue un desarrollo de la máquina perforadora manual de Alexander Bain de 1848 para su "telégrafo rápido". ^{[ 5 ]} Producía hojas Wheatstone usando tres botones (o teclas) etiquetados como "A", "A1" y "A2". "A" perforaba el patrón para el punto, "A1" perforaba el patrón para el espacio y "A2" perforaba el patrón de guion en dos columnas. Las teclas eran tan difíciles de presionar que se usaban mazos con punta de goma sostenidos con el puño para presionarlas y operar las perforadoras. Usando esto, no se podían producir combinaciones de agujeros inválidas. La cinta de papel en blanco se alimentaba desde la derecha sobre un rodillo y salía por el lado izquierdo. Estaba orientada en un plano vertical. ^{[ 2 ]} Las perforadoras de papel estaban etiquetadas con números: 1 para el agujero superior del punto, 2 para el agujero de la rueda dentada para el punto y 3 para el agujero inferior para el punto. Cuando se perforaba un guion, las perforadoras adicionales a la derecha perforaban un agujero central con el número 4 y un agujero inferior con el número 5. ^{[ 2 ]} La perforadora se introdujo en 1867. ^{[ 6 ]} Permitió que las velocidades de transmisión en una línea telegráfica aumentaran a 70 palabras por minuto . ^{[ 6 ]} El primer mensaje perforado en una cinta fue "SOS EIOS". ^{[ 7 ]} La perforadora manual fue posteriormente reemplazada por perforadoras de teclado como la perforadora de teclado Gell o la perforadora de teclado Kleinschmidt .

Cada una de las teclas tenía un resorte para restaurar su posición después de presionarla. Cada tecla movía una palanca correspondiente debajo del instrumento. El otro extremo de las palancas sobresalía hacia la parte posterior del mecanismo. Cada varilla perforadora también tenía un resorte para volver a su lugar después de perforar un agujero. Para la codificación de espacios y puntos (A o A1), la rueda estrellada solo podía girar una posición mediante un trinquete , y la cinta de papel solo avanzaba una posición. Sin embargo, cuando se presionaba la tecla A2, la palanca correspondiente B2 levantaba una barra (h) que permitía que otra palanca unida al trinquete se moviera más hacia atrás cuando la rueda estrellada giraba, y la rueda podía girar dos posiciones, para un guion. La distancia que se movía la cinta de papel para cada posición estaba determinada por el desplazamiento de la palanca k, y su rango de movimiento debía ajustarse mediante los tornillos i y t. Un resorte plano g almacenaba la energía de la perforadora para mover el papel. La fuerza del resorte se determinaba ajustando los tornillos n y n'. Un rodillo guía (r) con una ranura era presionado por un resorte ajustable para presionar el trinquete contra la rueda estrellada. La rueda dentada estaba montada sobre un marco con una pieza que sobresalía del lado izquierdo a modo de palanca. Cuando el operador quería insertar cinta de papel, se tiraba de esta palanca y la rueda dentada se retraía del papel. ^{[ 3 ]}

El transmisor Wheatstone leía una cinta de papel (placa Wheatstone) y convertía el patrón de puntos en símbolos de marca y espacio en la línea telegráfica. Funcionaba mediante dos varillas que se elevaban alternativamente para sondear los orificios de la cinta. Primero se sondeaba el orificio superior y, si la varilla podía atravesarlo, movía una palanca compuesta que conectaba la señal de marca a la línea. Si no había orificio, la palanca permanecía inmóvil. A continuación, la varilla del orificio superior descendía y la varilla del orificio inferior comprobaba si había un orificio inferior en la cinta. Si lo había, la palanca compuesta volvía a su posición original para conectar la señal de espacio en la línea. Si no había orificio, la palanca compuesta permanecía en su posición. Un interruptor adicional permitía puentear el transmisor para utilizar una llave Morse en su lugar. ^{[ 8 ]}

El receptor Wheatstone convertía la señal de la línea telegráfica en un dibujo entintado sobre una tira de papel. Un electroimán conectado eléctricamente a la línea telegráfica movía una rueda entintadora que presionaba contra el papel. Un mecanismo de relojería avanzaba la cinta de papel y hacía girar la rueda entintadora y una rueda de suministro de tinta. La velocidad de avance del papel podía ajustarse entre 7 y 60 pies por minuto. La alimentación del mecanismo de relojería provenía de tres fuentes: un resorte helicoidal, una pesa o un motor eléctrico . Las bobinas de papel se almacenaban en cajones debajo del lector para permitir un cambio rápido cuando se agotaba una. La rueda de suministro de tinta giraba en un tintero. La máquina se encendía y apagaba mediante una palanca. En cuanto a sus características eléctricas, el electroimán tenía dos bobinados, cada uno con una resistencia de 100 ohmios. Estos podían conectarse en paralelo o en serie para obtener una resistencia de 50 o 200 ohmios, para adaptarse mejor a la línea telegráfica. Otro mantenimiento que podría haber sido necesario fue la limpieza de las ruedas de marcación y suministro, el ajuste del espaciado entre la armadura y la bobina para evitar un sesgo de marcación o espaciado, y la limpieza de la lengüeta de sondeo y los puntos de contacto. ^{[ 9 ]}

El telegrama Wheatstone consistía en tiras de cinta de papel con el código Morse impreso, pegadas en un formulario. El telegrama se volvía a escribir posteriormente para crear un mensaje final presentable para el destinatario. ^{[ 4 ]}

A  ⠇⠳⠂ B  ⠳⠇⠇⠇⠂ C  ⠳⠇⠳⠇⠂ D  ⠳⠇⠇⠂  E ⠇⠂ F  ⠇⠇⠳⠇⠂ G  ⠳⠳⠇⠂ H  ⠇⠇⠇⠇⠂ I  ⠇⠇⠂ J ⠇⠳⠳⠳⠂  K  ⠳⠇⠳⠂  L ⠇⠳⠇⠇⠂ M  ⠳⠳⠂ N  ⠳⠇⠂ O  ⠳⠳⠳⠂ P  ⠇⠳⠳⠇⠂ Q  ⠳⠳⠇⠳⠂ R  ⠇⠳⠇⠂ S  ⠇⠇⠇⠂ T  ⠳⠂ U  ⠇⠇⠳⠂ V  ⠇⠇⠇⠳⠂ W  ⠇⠳⠳⠂ X  ⠳⠇⠇⠳⠂ Y  ⠳⠇⠳⠳⠂ Z  ⠳⠳⠇⠇⠂ 1  ⠇⠳⠳⠳⠳⠂ 2  ⠇⠇⠳⠳⠳⠂ 3  ⠇⠇⠇⠳⠳⠂ 4  ⠇⠇⠇⠇⠳⠂ 5  ⠇⠇⠇⠇⠇⠂ 6  ⠳⠇⠇⠇⠇⠂ 7  ⠳⠳⠇⠇⠇⠂ 8  ⠳⠳⠳⠇⠇⠂ 9  ⠳⠳⠳⠳⠇⠂ 0  ⠳⠳⠳⠳⠳⠂ \  ⠇⠳⠇⠇⠳⠂ /  ⠳⠇⠇⠳⠇⠂  ?  ⠇⠇⠳⠳⠇⠇⠂ =  ⠳⠇⠇⠇⠳⠂ ^{[ 10 ] [ 11 ]}