Los contadores de energía eléctrica, comúnmente conocidos como medidores eléctricos, son dispositivos de medición utilizados por las empresas de la red eléctrica para medir la energía eléctrica y son la puerta de entrada para que las empresas eléctricas paguen las facturas de electricidad con los usuarios.
El consumo de electricidad también se denomina energía eléctrica y energía eléctrica, que también se ajusta a la fórmula física: W=P·t=U·I·tW=energía eléctrica (la unidad es Joule J ); P=energía eléctrica (la unidad es Watt); U=valor de voltaje (La unidad es voltios V); I=valor actual (la unidad es el amperio A); t=tiempo (la unidad es el segundo t); el principio de medición del medidor de energía eléctrica es el producto del valor del voltaje, el valor actual y el tiempo.
Debido a que 1 kilovatio hora (3600 VAt) de energía eléctrica se especifica como un kilovatio hora, el medidor de energía eléctrica también se denomina medidor de vatios hora o medidor de kilovatio hora. Con el advenimiento de la segunda revolución tecnológica, la humanidad ha entrado en la era eléctrica. La energía eléctrica es un nuevo tipo de energía, y también ha surgido su dispositivo de medición, el medidor de energía eléctrica.
El desarrollo de los contadores de energía eléctrica ha pasado por las siguientes etapas:
1. Medidor de energía eléctrica de tipo inducción
En 1880, el invento estadounidense, el rey Edison, fabricó el primer medidor de energía eléctrica de CC del mundo utilizando el principio de electrólisis en el laboratorio.
En 1889, el físico alemán Boutel desarrolló un medidor de vatios-hora de inducción sin un núcleo de corriente separado.
En 1890, apareció un medidor de vatios-hora de inducción con un núcleo de hierro actual, pero el elemento de frenado era un anillo de cobre y el par era generado por un electroimán de CA.
A fines del siglo XIX y principios del siglo XX, los imanes permanentes reemplazaron a los electroimanes, los discos de aluminio reemplazaron a los discos de cobre y se produjeron formalmente medidores de vatios-hora de inducción.
El medidor de energía eléctrica de tipo inducción se conoce comúnmente como un medidor mecánico, que mide la energía eléctrica haciendo girar la placa de aluminio mediante un par electromagnético. El principio de funcionamiento del medidor de vatios-hora de inducción es que cuando la corriente alterna pasa a través de los componentes de corriente y voltaje del medidor de vatios-hora, se inducen corrientes parásitas en la placa de aluminio. Estas corrientes de Foucault interactúan con el flujo magnético alterno para generar fuerza electromagnética, lo que hace que la placa de aluminio gire. Al mismo tiempo, el electroimán del freno también interactúa con el disco giratorio de aluminio para generar un par de frenado. Cuando el par de rotación se equilibra con el par de frenado, el disco de aluminio gira a una velocidad estable. El número de revoluciones de la placa de aluminio es proporcional a la magnitud de la energía eléctrica medida, por lo que se puede medir la energía eléctrica consumida.
2. Medidor de energía eléctrica de pulso de inducción
El medidor de energía eléctrica de pulso de inducción todavía usa el mecanismo de medición del medidor de energía eléctrica de inducción como componente, y convierte la energía eléctrica en una señal de pulso a través del sensor fotoeléctrico, y luego usa el circuito electrónico para procesar la señal de pulso, realizando así el medida de la energía eléctrica. Debido a que este tipo de medidor de energía eléctrica adopta un elemento de medición del sistema inductivo con un dispositivo generador de pulsos, también se le llama medidor de energía eléctrica tipo pulso electromecánico.
En la década de 1970, los medidores de energía eléctrica de pulsos de inducción se popularizaron ampliamente en algunos países industrializados.
3. Medidor de vatios-hora totalmente electrónico
Con el desarrollo de la tecnología electrónica de potencia y los nuevos componentes, surgieron los medidores electrónicos de vatios-hora.
Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y el avance de la tecnología, han aparecido medidores electrónicos de vatios-hora con una larga vida útil, alta confiabilidad y una fuerte antiinterferencia. Sus funciones comienzan a diversificarse, pudiendo medir parámetros como energía eléctrica activa, energía eléctrica reactiva, voltaje, corriente, potencia aparente, factor de potencia y tiempo de pérdida de voltaje.
El principio de los medidores electrónicos de vatios-hora: use resistencias divisoras de voltaje o transformadores de voltaje para convertir las señales de voltaje en señales pequeñas que puedan usarse para mediciones electrónicas, y use derivaciones o transformadores de corriente para convertir las señales de corriente en pequeñas señales que puedan usarse para electrónica medición. El chip de medición de energía eléctrica de la empresa realiza una multiplicación analógica o digital de las señales de voltaje y corriente convertidas, acumula la energía eléctrica y luego emite una señal de pulso cuya frecuencia es proporcional a la energía eléctrica; la señal de pulso impulsa el motor paso a paso para impulsar el contador mecánico para mostrar, o enviar La pantalla digital se realiza después del procesamiento de la microcomputadora.
De acuerdo con la estructura de medición, los medidores de energía eléctrica electrónicos se dividen en medidores de energía monofásicos, medidores de energía trifásicos de cuatro hilos y medidores de energía trifásicos de tres hilos. Según sus usos se dividen en medidores de energía activa, reactiva, estándar, medidores de energía multifunción, medidores de máxima demanda, medidor multitarifa, medidor de energía eléctrica tarifa prepago. Recientemente, el medidor de energía eléctrica está conectado con teléfonos móviles y otros dispositivos, lo que se denomina medidor de energía eléctrica de Internet de las cosas.