下次当你需要快速计算几个数字时，请抵制住拿起电子计算器的冲动。相反，收集一些可变电阻（也称为电位器），并将它们连接到一个模拟数学装置中。通过转动电位器的旋钮并用数字万用表测量产生的电压或电阻，你可以在没有微处理器的情况下进行简单的乘法和加法运算。
所需材料
- 数字万用表
- 三个1K欧姆线性电位器
- 10K欧姆线性电位器
- LM7810稳压器
- 0.33µF电解电容器
- 0.1µF电解电容器
- SPST单刀单掷开关
- 四个25/32 x 15/32英寸的旋钮
- 红色接线柱
- 黑色接线柱
- 香蕉插头对香蕉插头线
- 两节9伏电池
- 两个9伏电池盒
- 5.5 x 8.66英寸的工程塑料盒
- 22号连接线
工具
- 钢丝钳
- 电烙铁
- 螺丝刀
- 电动钻
- 5/16 英寸钻头
说明
- 按照我们的示意图，使用7810稳压器构建一个10伏的电源。
- 将两个9伏电池盒串联起来，将一个电池盒的黑色导线焊接到另一个电池盒的红色导线上。
- 在工程塑料盒上钻出安装电位器和接线柱的孔；你可以参考我们的示意图上的钻孔模板。
- 将连接好的电池盒剩余的红色导线焊接到开关上的红色（+）接线柱上。
- 将剩余的黑色导线焊接到开关上的黑色（-）接线柱上。
- 将两个1K欧姆线性电位器串联起来，创建一个用于进行简单加法的电路。
- 将一个1K欧姆线性电位器和一个10K欧姆线性电位器作为分压器连接起来，制作一个乘法电路。
- 根据我们的示意图，将电源连接到分压式电位器。使用接线柱将黑色（-）和红色（+）导线汇集在一起。
- 将串联电位器和分压式电位器连接到相应的万用表输入端。用于乘法的分压器将通过接线柱和香蕉插头线连接到万用表。用于加法的串联电位器焊接到万用表的两个探针上。通过剪断探针并将每根剩余的导线焊接到电位器串联的一端来准备探针。
- 将电位器和电源放入工程塑料盒中。
- 将旋钮固定在每个电位器的轴上。
- 顺时针标记每个加法电路旋钮的范围从1到10。接下来，顺时针标记乘法电路旋钮的范围从1到0。（参考上面的图片获取指导。）
- 将万用表的欧姆表设置为2,000欧姆进行加法计算，并使用串联电位器的旋钮计算总和。对于乘法，使用万用表的电压表（设置为20伏直流电），并测量分压式电位器旋钮的乘积。
操作
万用表有两种使用模式。欧姆表显示串联电位器的总和，电压表显示分压式电位器的乘积。
加法
通过将红色探针线连接到万用表的VΩmA（+）输入端，将黑色探针线连接到COM（-）输入端，来设置万用表进行加法计算。打开万用表，将其选择旋钮转到欧姆表功能，设置范围为2,000欧姆。旋转加法电位器上的每个旋钮，观察万用表显示屏上的总和。
乘法
将红色香蕉插头线连接到万用表的VΩmA（+）输入端，将黑色香蕉插头线连接到COM（-）输入端，来设置万用表进行乘法计算。将每根线的另一端插入匹配颜色的接线柱。打开万用表，将其选择旋钮转到电压表功能，并将范围设置为20伏。打开SPST开关。（注意：此开关将10伏直流电输送到分压式电位器。）转动每个乘法电位器，查看万用表显示屏上的乘积。
备注
模拟计算器的乘法功能有两个值得注意的特点。
乘积是小数。这是因为电位器充当分压器。例如，第一个电位器将参考电压（即10伏直流电）分成两半，相当于将参考电压乘以0.5。同样，第二个电位器将第一个乘积乘以0.5。因此，如果每个电位器都调整到中间位置，万用表将显示2.50的乘积，即((10 * 0.5) * 0.5) = 2.50。
模拟计算器乘法功能的第二个特点是存在一个明显的计算错误。你能发现它吗？当两节9伏电池电量开始下降时，产生的乘积将低于预期。例如，当两个电位器都设置为1时，预期的万用表显示为10伏。然而，随着电池老化，当两个电位器都设置为1时，万用表可能显示9.55伏。因此，我们的计算将是：((9.55 * .5) * .5) = 2.39。
本文最初发表于2014年8月出版的《大众科学》杂志。
