它的設計者霍爾瑞斯既不是工程師也不是科學家，只是壹名普通的統計學家。
霍爾瑞斯是德裔美國移民的後代。他畢業於哥倫比亞大學附屬初級學院。他曾經在美國人口普查局工作過，非常熟悉統計工作的特點和艱巨性。
當時美國每隔幾年進行壹次人口調查，調查項目非常詳細。僅僅按年齡劃分，就有10個類別:5歲以下，6-65，438+00歲，165，438+0-20歲，21-30歲，...直到80多歲。眾所周知，美國人口主要由移民組成。18年末19年初，美國人口還很少，廣袤的西部地區還人煙稀少，到處是森林、草原和沼澤。當然，在這個時期做人口統計並不太困難。隨著人口的快速增長和大規模移民的湧入，美國人口急劇增加，使得人口調查和統計的難度壹再增加。
大量的人口數據堆積如山，讓統計人員望而生畏，以至於從1880開始的人口調查統計任務壹直拖到1887都沒有結果。霍爾瑞斯制表機就是在這種背景下產生的。
壹天，霍爾瑞斯和在人口普查局工作的官員比林斯聊天。總之，人口調查這個枯燥而又不可避免的問題被提了出來。兩人開始抱怨，比林斯抱怨個不停。努力學習了壹段時間後，比林斯突然提到了壹個他考慮了很多天的想法，那就是用打孔卡來幫助統計。讓每個被調查的人用同樣規格的紙板卡，根據個人不同的情況在不同的位置打孔，然後用專門的機器把信息讀出來，進行統計。至於機器怎麽設計，他也不知道。
比林斯的想法極大地啟發了霍爾瑞斯，激起了霍爾瑞斯的創作靈感，使他似乎看到了解決問題的曙光。他以前聽過提花針織機上打孔卡的故事，發生在1728。壹位法國工程師發明了壹種自動提花織機，其中設計了壹系列帶孔的長針板，使針板旋轉，使針板孔正對面的針順利通過。但是對面的織針過不去。這樣，紗線就織出了規定的圖案。現在是19的結尾。時代不同，要求不同。霍爾瑞斯知道，只有機械方法顯然會被用盡，只有用最新的電氣技術才能解決問題。
那時候，電氣技術在美國是壹門非常時髦的手藝。霍勒裏斯雖然沒有專門學過電，但由於經常在業余時間擺弄各種電器，他對電氣技術非常精通。在同事、家人和鄰居眼裏，他是壹個熱情能幹的人。最後，他將弱電技術與過去的穿孔卡片技術相結合，設計制造了壹種可用於人口調查的制表機。
霍爾瑞斯制表機主要由五部分組成:接收壓機、繼電器、計數器、分揀箱和電池。在制表機上讀取穿孔卡片的設計很巧妙。現在我們以壹個孔的位置為例來介紹壹下。首先，把卡片平放在相應的位置上。洞的上方是壹根帶彈簧的金屬棒，下方是壹個水銀杯。工作時，金屬棒輕輕向下壓。如果這個位置沒有孔，金屬棒就因為被卡紙擋住而下不來了，後續的動作就無法發生。相反，因為事先已經在這個位置打好了孔，金屬棒就插進了下面的水銀杯裏。
水銀和金屬棒都是導體。當它們接觸時，就像打開開關，形成回路，產生電流。由於施加的電壓較低，形成的電流很弱，不會產生損壞制表機的電火花，也不會對人體造成傷害。另壹方面，電流雖弱，卻能使繼電器吸引，產生大電流。大電流把1加到對應的計數器上，就完成了這個項目壹個人的統計。這個設計太巧妙了！金屬條有很多，其數量由統計項目和分類的數量決定。
其實在今天，我們還有很多表格要填，比如中學生升學要填，大學生畢業要填，甚至有時候考試要填表格當答案。不過今天不用打孔，只要用筆把相應的位置塗黑就可以了。看表的設備比那時候好多了，用的是光電閱讀器，可以算是穿孔卡片法的“直系傳人”。
當時，美國人口普查局已經收集了可以加快統計速度的發明。除了霍爾瑞斯，還有兩個申請人。他們使用了色卡，但分類和計算仍然依靠手工，這與霍爾瑞斯的發明相比真是相形見絀，霍爾瑞斯成為了比賽中唯壹的贏家。
有了制表器，人口調查的問題自然就解決了。1890，共調查登記6300萬人。在華盛頓特區收集數據後，統計制表在壹個月內完成。1880年，只調查登記了5000萬人，統計制表花了7年半，也花了幾百萬。
人們稱贊制表機的成功。很多大企業在會計業務和產品統計上紛紛效仿，後來風靡全球。奧地利、加拿大、挪威、俄羅斯等都改用制表機進行人口調查。霍爾瑞斯制表機的巧妙設計，尤其是它的卡片讀寫裝置，對以後機電計算機和電子計算機的發展影響很大。