มิเตอร์ไฟฟ้าวัดการใช้ไฟฟ้าอย่างไร และไฟฟ้าประเภทใดที่มีประสบการณ์ในการพัฒนา

มิเตอร์วัดพลังงานไฟฟ้า หรือที่เรียกกันทั่วไปว่ามิเตอร์ไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์วัดที่บริษัทโครงข่ายไฟฟ้าใช้เพื่อวัดพลังงานไฟฟ้าและเป็นประตูสู่บริษัทไฟฟ้าในการชำระค่าไฟฟ้ากับผู้ใช้

ปริมาณการใช้ไฟฟ้าเรียกอีกอย่างว่าพลังงานไฟฟ้าและพลังงานไฟฟ้า ซึ่งสอดคล้องกับสูตรทางกายภาพเช่นกัน: W=P·t=U·I·tW=พลังงานไฟฟ้า (หน่วยคือ Joule J ); P=กำลังไฟฟ้า (หน่วยเป็นวัตต์); U=ค่าแรงดันไฟฟ้า ( หน่วยเป็นโวลต์ V); ฉัน=มูลค่าปัจจุบัน (หน่วยเป็นแอมแปร์ A); t=เวลา (หน่วยเป็นวินาที t); หลักการของการวัดมิเตอร์พลังงานไฟฟ้าเป็นผลคูณของค่าแรงดัน ค่าปัจจุบัน และเวลา

เนื่องจากพลังงานไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ชั่วโมง (3600VAt) ถูกกำหนดเป็นหนึ่งกิโลวัตต์ชั่วโมง เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าเรียกอีกอย่างว่าเครื่องวัดวัตต์ชั่วโมงหรือเมตรกิโลวัตต์ชั่วโมง ด้วยการถือกำเนิดของการปฏิวัติทางเทคโนโลยีครั้งที่สอง มนุษยชาติได้เข้าสู่ยุคไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปแบบใหม่ และอุปกรณ์วัดแสง เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้า ก็ปรากฏตัวขึ้นเช่นกัน

การพัฒนาเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าได้ผ่านขั้นตอนต่อไปนี้:

1. เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำ

ในปี พ.ศ. 2423 กษัตริย์ผู้ประดิษฐ์ชาวอเมริกันชื่อเอดิสันได้สร้างเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงเครื่องแรกของโลกโดยใช้หลักการอิเล็กโทรไลซิสในห้องปฏิบัติการ

ในปี พ.ศ. 2432 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ Boutel ได้พัฒนาเครื่องวัดค่าวัตต์-ชั่วโมงแบบเหนี่ยวนำโดยไม่มีแกนแยกกระแสไฟฟ้า

ในปีพ.ศ. 2433 เครื่องวัดวัตต์-ชั่วโมงแบบเหนี่ยวนำพร้อมแกนเหล็กในปัจจุบันปรากฏขึ้น แต่องค์ประกอบเบรกเป็นวงแหวนทองแดง และแรงบิดถูกสร้างขึ้นโดยแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 แม่เหล็กถาวรเข้ามาแทนที่แม่เหล็กไฟฟ้า แผ่นอลูมิเนียมแทนที่แผ่นทองแดง และเมตรวัตต์-ชั่วโมงเหนี่ยวนำถูกผลิตขึ้นอย่างเป็นทางการ

เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นเครื่องวัดทางกล ซึ่งวัดพลังงานไฟฟ้าโดยการขับแผ่นอลูมิเนียมให้หมุนด้วยแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้า หลักการทำงานของมิเตอร์วัดวัตต์-ชั่วโมงเหนี่ยวนำคือเมื่อกระแสสลับไหลผ่านส่วนประกอบกระแสและแรงดันของมิเตอร์วัดวัตต์-ชั่วโมง กระแสน้ำวนจะเหนี่ยวนำให้เกิดบนแผ่นอะลูมิเนียม กระแสน้ำวนเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับฟลักซ์แม่เหล็กสลับกันเพื่อสร้างแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งทำให้แผ่นอะลูมิเนียมหมุนได้ ในเวลาเดียวกัน แม่เหล็กไฟฟ้าเบรกยังทำปฏิกิริยากับจานอะลูมิเนียมที่หมุนได้เพื่อสร้างแรงบิดในการเบรก เมื่อแรงบิดในการหมุนสมดุลกับแรงบิดเบรก จานอะลูมิเนียมจะหมุนด้วยความเร็วคงที่ จำนวนรอบของแผ่นอะลูมิเนียมเป็นสัดส่วนกับขนาดของพลังงานไฟฟ้าที่วัดได้ เพื่อให้สามารถวัดพลังงานไฟฟ้าที่บริโภคได้

2. เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าชีพจรเหนี่ยวนำ

เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าชีพจรเหนี่ยวนำยังคงใช้กลไกการวัดของเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าเหนี่ยวนำเป็นส่วนประกอบ และแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นสัญญาณพัลส์ผ่านโฟโตอิเล็กทริคเซนเซอร์ จากนั้นจึงใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์เพื่อประมวลผลสัญญาณพัลส์ การวัดพลังงานไฟฟ้า เนื่องจากเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าชนิดนี้ใช้องค์ประกอบการวัดระบบอุปนัยพร้อมอุปกรณ์สร้างพัลส์จึงเรียกว่าเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าชนิดพัลส์ไฟฟ้า

ในปี 1970 เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าแบบพัลส์แบบเหนี่ยวนำได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางในบางประเทศอุตสาหกรรม

3. เครื่องวัดวัตต์ชั่วโมงแบบอิเล็กทรอนิกส์เต็มรูปแบบ

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังและส่วนประกอบใหม่ เครื่องวัดวัตต์-ชั่วโมงแบบอิเล็กทรอนิกส์จึงเกิดขึ้น

ด้วยการพัฒนาของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและความก้าวหน้าของเทคโนโลยี อิเล็กทรอนิกส์วัตต์-ชั่วโมงเมตรที่มีอายุการใช้งานยาวนาน ความน่าเชื่อถือสูงและการป้องกันการแทรกแซงที่แข็งแกร่งได้ปรากฏขึ้น หน้าที่ของมันเริ่มที่จะกระจายออกไป และสามารถวัดพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น พลังงานไฟฟ้าที่ใช้งาน พลังงานไฟฟ้าที่เกิดปฏิกิริยา แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า พลังงานปรากฏ ตัวประกอบกำลัง และเวลาการสูญเสียแรงดันไฟฟ้า

หลักการของเครื่องวัดวัตต์-ชั่วโมงแบบอิเล็กทรอนิกส์: ใช้ตัวต้านทานแบ่งแรงดันหรือหม้อแปลงแรงดันเพื่อเปลี่ยนสัญญาณแรงดันไฟให้เป็นสัญญาณขนาดเล็กที่สามารถใช้สำหรับการวัดทางอิเล็กทรอนิกส์ และใช้ shunts หรือหม้อแปลงกระแสเพื่อเปลี่ยนสัญญาณปัจจุบันให้เป็นสัญญาณขนาดเล็กที่สามารถใช้สำหรับอิเล็กทรอนิกส์ การวัด ชิปวัดพลังงานไฟฟ้าของบริษัททำการคูณอนาล็อกหรือดิจิตอลของสัญญาณแรงดันและกระแสที่แปลงแล้ว สะสมพลังงานไฟฟ้า แล้วส่งสัญญาณพัลส์ที่มีความถี่เป็นสัดส่วนกับพลังงานไฟฟ้า สัญญาณพัลส์จะขับสเต็ปปิ้งมอเตอร์เพื่อขับเคลื่อนตัวนับเชิงกลเพื่อแสดงหรือส่งจอแสดงผลดิจิตอลหลังจากการประมวลผลไมโครคอมพิวเตอร์

ตามโครงสร้างการวัด เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์แบ่งออกเป็นเครื่องวัดพลังงานแบบเฟสเดียว เครื่องวัดพลังงานแบบสี่สายแบบสามเฟส และเครื่องวัดพลังงานแบบสามสายแบบสามเฟส ตามการใช้งานพวกเขาจะแบ่งออกเป็นเครื่องวัดพลังงานที่ใช้งานปฏิกิริยาและมาตรฐาน, เครื่องวัดพลังงานมัลติฟังก์ชั่น, เครื่องวัดความต้องการสูงสุด, เครื่องวัดหลายอัตรา, เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าอัตราแบบเติมเงิน เมื่อเร็ว ๆ นี้เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าเชื่อมต่อกับโทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์อื่น ๆ ซึ่งเรียกว่าเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้า Internet of Things