Sejarah perkembangan meter tenaga elektrik

Sejak Faraday menemui hukum induksi elektromagnetik pada abad kesembilan belas, dengan perkembangan dan kematangan aplikasi dan teknologi tenaga elektrik dalam pengeluaran dan kehidupan, tenaga elektrik telah menjadi tenaga universal dalam masyarakat kontemporari. Pada zaman maklumat sekarang, komputer besar dengan kekuatan pengkomputeran besar dan telefon pintar kecil yang menyatukan komunikasi dan hiburan tidak dapat dipisahkan dari penggunaan tenaga elektrik. Boleh dikatakan bahawa tenaga elektrik telah menjadi nadi masyarakat. Tetapi tidak seperti sumber tenaga seperti minyak, wap, dan gas asli, elektrik tidak dapat dilihat dan tidak ketara, jadi bagaimana menyelesaikan pengukuran tenaga elektrik? Oleh itu, terdapat pelbagai prinsip dan kaedah kerja meter tenaga elektrik yang berbeza.

Oleh kerana tenaga elektrik adalah arus searah yang digunakan ketika pertama kali dimasukkan ke dalam pengeluaran, pada tahun 1880 Edison mencipta meter tenaga elektrik DC pertama (meter ampere-hour) menggunakan prinsip elektrolisis. Walau bagaimanapun, kerana usia, mustahil untuk mengesahkan model khusus meter tenaga elektrik DC yang diciptakan oleh Edison, atau untuk mengetahui bagaimana prinsip elektrolisis mengukur tenaga elektrik.

Dengan percepatan pengembangan industri, ketika arus searah tidak dapat memenuhi permintaan pasar, arus bolak muncul segera. Penemuan dan penerapan arus bolak telah mengemukakan keperluan baru untuk meter tenaga elektrik. Pada tahun 1889, Brettel membuat meter tenaga induktif pertama di dunia dengan jumlah berat 36.5kg. Prinsip kerja sangat mudah: apabila meter tenaga elektrik disambungkan ke litar yang diuji, terdapat arus bolak-balik pada gegelung arus dan gegelung voltan, dan arus bolak-balik menghasilkan fluks magnet bergantian dalam teras besi; Fluks magnetik melewati cakera aluminium, dan arus eddy disebabkan oleh cakera aluminium. Arus eddy kemudian dikenakan daya di medan magnet, sehingga cakera aluminium berputar. Apabila cakera aluminium dipindahkan, kaunter didorong untuk menunjukkan penggunaan kuasa.

Dalam peningkatan berterusan, kaedah meningkatkan litar magnet yang tidak berfungsi hingga 90 darjah ditambahkan pada tahun 1905, yang sangat meningkatkan parameter meter tenaga elektrik. Selepas itu, penampilan bahan kebolehtelapan tinggi dengan prestasi yang lebih baik mengurangkan berat dan isipadu meter tenaga. Meter tenaga induktif telah digunakan secara meluas dalam pengukuran tenaga elektrik kerana strukturnya yang sederhana, kos rendah, dan penyelenggaraan yang mudah. Namun, kekurangan mereka tidak dapat diselesaikan dengan baik: ketepatan rendah, penggunaan tenaga kerja, dan perlindungan yang buruk terhadap pencurian elektrik, dll.

Pada akhir tahun 1960-an, Jepun mencipta pengganda pembahagian masa dan mencadangkan prinsipnya mengukur kekuatan, mewujudkan alat pengukuran elektronik sepenuhnya. Meter tenaga elektronik melibatkan penukaran elektrik digital dan elektrik analog. Prinsip kerjanya lebih rumit: voltan dan arus yang diukur dihantar ke pengganda setelah penukaran oleh penukar. Pengganda melengkapkan pendaraban nilai sesaat voltan dan arus, dan mengeluarkan voltan DC U berkadaran dengan daya rata-rata selama jangka masa, dan kemudian menggunakan hubungan U, voltan diubah menjadi isyarat yang mewakili frekuensi untuk paparan.

Pada masa kini, dengan pembinaan "smart grid" global dan "sistem pengumpulan maklumat tenaga pengguna elektrik" State Grid Corporation, meter tenaga tidak lagi wujud sebagai instrumen penagihan tunggal, tetapi menjadi sistem yang lebih cerdas, sistematik, modular dan pelbagai pembangunan terminal.

Smart meter adalah meter tenaga elektronik baru dengan fungsi seperti pengukuran tenaga elektrik, penyimpanan maklumat, pemantauan masa nyata, kawalan automatik, interaksi maklumat, dll. Ia menyokong pengukuran dua hala, harga elektrik tarif, harga elektrik perkongsian masa , harga elektrik puncak-lembah dan keperluan sebenar yang lain. Sistem bacaan meter automatik dan sistem kawalan beban secara beransur-ansur digabungkan dan ditingkatkan menjadi sistem pengumpulan tenaga, dan peralihan ke sistem pengukuran maju telah menjadi salah satu produk instrumentasi elektrik yang paling menjanjikan.

Oleh itu, dapat dijangkakan bahawa pembangunan meter tenaga elektrik pasti akan menjadikan kecerdasan sebagai tujuan utama dan menjadi terminal sistem yang merangkumi pelbagai grid kuasa pintar di seluruh dunia.