Els comptadors d'energia elèctrica, coneguts comunament com a comptadors elèctrics, són dispositius de mesura que utilitzen les empreses de la xarxa elèctrica per mesurar l'energia elèctrica i són la porta d'entrada per a les empreses elèctriques per pagar les factures d'electricitat amb els usuaris.
El consum d'electricitat també s'anomena energia elèctrica i energia elèctrica, que també s'ajusta a la fórmula física: W=P·t=U·I·tW=energia elèctrica (la unitat és Joule J ); P=potència elèctrica (la unitat és Watt); U=valor de tensió (La unitat és vol V); I=valor actual (la unitat és l'ampere A); t=temps (la unitat és la segona t); El principi de mesura del comptador d'energia elèctrica és el producte del valor de tensió, valor actual i temps.
Com que 1 quilowatt hora (3600VAt) d'energia elèctrica s'especifica com un quilowatt hora, el comptador d'energia elèctrica també s'anomena comptador de watts-hora o comptador de quilowatts-hora. Amb l'arribada de la segona revolució tecnològica, la humanitat ha entrat a l'era elèctrica. L'energia elèctrica és un nou tipus d'energia, i també ha sorgit el seu dispositiu de mesura, el comptador d'energia elèctrica.
El desenvolupament dels comptadors d'energia elèctrica ha passat per les següents etapes:
1. Comptador d'energia elèctrica tipus inducció
El 1880, l'invent nord-americà, el rei Edison, va fer el primer comptador d'energia elèctrica de corrent continu del món utilitzant el principi de l'electròlisi al laboratori.
El 1889, el físic alemany Boutel va desenvolupar un mesurador de watts-hora d'inducció sense un nucli de corrent separat.
L'any 1890, va aparèixer un mesurador de watt-hora d'inducció amb un nucli de ferro actual, però l'element de frenada era un anell de coure i el parell era generat per un electroimant de CA.
A finals del segle XIX i principis del segle XX, els imants permanents van substituir els electroimants, els discos d'alumini van substituir els de coure i es van produir formalment comptadors de watt-hora d'inducció.
El mesurador d'energia elèctrica de tipus inducció es coneix comunament com a comptador mecànic, que mesura l'energia elèctrica impulsant la placa d'alumini perquè giri per parell electromagnètic. El principi de funcionament del comptador de watt-hora d'inducció és que quan el corrent altern passa pels components de corrent i tensió del comptador de watt-hora, s'indueixen corrents de Foucault a la placa d'alumini. Aquests corrents de Foucault interactuen amb el flux magnètic altern per generar força electromagnètica, que fa que la placa d'alumini giri. Al mateix temps, l'electroimant del fre també interactua amb el disc d'alumini giratori per generar un parell de frenada. Quan el parell de rotació s'equilibra amb el parell de frenada, el disc d'alumini gira a una velocitat estable. El nombre de revolucions de la placa d'alumini és proporcional a la magnitud de l'energia elèctrica mesurada, de manera que es pot mesurar l'energia elèctrica consumida.
2. Mesurador d'energia elèctrica de pols d'inducció
El mesurador d'energia elèctrica de pols d'inducció encara utilitza el mecanisme de mesura del mesurador d'energia elèctrica d'inducció com a component i converteix l'energia elèctrica en un senyal de pols a través del sensor fotoelèctric i, a continuació, utilitza el circuit electrònic per processar el senyal de pols, adonant-se així mesura de l'energia elèctrica. Com que aquest tipus de comptador d'energia elèctrica adopta un element de mesura de sistema inductiu amb dispositiu generador de polsos, també s'anomena comptador d'energia elèctrica de tipus pols electromecànic.
A la dècada de 1970, els comptadors d'energia elèctrica de polsos d'inducció s'han popularitzat àmpliament en alguns països industrialitzats.
3. Comptador de watt-hora totalment electrònic
Amb el desenvolupament de la tecnologia electrònica de potència i nous components, van sorgir els comptadors electrònics de watt-hora.
Amb el desenvolupament de la ciència i la tecnologia i l'avenç de la tecnologia, han aparegut comptadors electrònics de watt-hora amb llarga vida, alta fiabilitat i forts anti-interferències. Les seves funcions comencen a diversificar-se i pot mesurar paràmetres com l'energia elèctrica activa, l'energia elèctrica reactiva, la tensió, el corrent, la potència aparent, el factor de potència i el temps de pèrdua de tensió.
El principi dels comptadors de watt-hora electrònics: utilitzeu resistències divisores de tensió o transformadors de tensió per convertir els senyals de tensió en petits senyals que es poden utilitzar per a mesuraments electrònics i utilitzar derivacions o transformadors de corrent per convertir els senyals de corrent en petits senyals que es poden utilitzar per a la mesura electrònica. mesura. El xip de mesura d'energia elèctrica de l'empresa realitza la multiplicació analògica o digital dels senyals de voltatge i corrent convertits, acumula l'energia elèctrica i després emet un senyal de pols la freqüència del qual és proporcional a l'energia elèctrica; el senyal de pols impulsa el motor pas a pas per impulsar el comptador mecànic per mostrar o enviar La pantalla digital es realitza després del processament del microordinador.
Segons l'estructura de mesura, els comptadors electrònics d'energia elèctrica es divideixen en comptadors d'energia monofàsics, comptadors d'energia trifàsics de quatre fils i comptadors d'energia trifàsics de tres fils. Segons els seus usos, es divideixen en comptadors d'energia actiu, reactiu i estàndard, comptadors d'energia multifunció, comptadors de màxima demanda, comptador de tarifa múltiple, comptador d'energia elèctrica de tarifa prepagada. Recentment, el comptador d'energia elèctrica està connectat amb telèfons mòbils i altres dispositius, que s'anomena comptador d'energia elèctrica d'Internet de les coses.