Leibniz-hjul eller stegtrumma - en cylinder med en uppsättning tänder med ökande längd, som sedan griper in i ett räknehjul. Det användes i mekaniska beräkningsenheter som aritmometrar . Uppfanns av Gottfried Leibniz 1673 och användes i tre århundraden fram till tillkomsten av elektroniska miniräknare i mitten till slutet av 1960-talet.
Leibniz byggde en tilläggsmaskin baserad på denna design 1694 [1] . Leibniz-hjulet gjordes berömt av Charles Thomas de Colmar , som använde det, ett och ett halvt sekel efter Leibniz uppfinning, i sin första masstillverkade tillsatsmaskin [2] . Den användes också i den populära Curta ficktillsatsmaskinen från 1948-1970.
Leibniz-hjulet är en generator av antalet pulser som specificeras av omkopplaren (från 0 till 9) per varv på hjulet, som matas till räknarens räknehjul , som är en ackumulerande adderare . För det första varvet kommer antalet pulser lika med den första termen in i räknaren, för den andra - den andra termen, etc. Räknaren räknar alla pulser som tas emot av den, det vill säga den summerar alla termer. När en siffra svämmar över, får nästa siffra en bärenhet genom bärhjulet. För att subtrahera måste Leibniz-hjulet vridas i motsatt riktning.
Teoretiskt sett kan Leibniz-hjulet fungera i vilket talsystem som helst , för att arbeta i det binära talsystemet , måste cylindern ha en tand, för att fungera i det ternära talsystemet , måste cylindern ha två tänder, för att fungera i det n -ära talet system , cylindern måste ha n − 1 tänder.