کنتورهای انرژی الکتریکی که معمولاً به عنوان کنتورهای الکتریکی شناخته می شوند، دستگاه های اندازه گیری هستند که توسط شرکت های شبکه برق برای اندازه گیری انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند و دروازه شرکت های برق برای تسویه قبوض برق با کاربران هستند.
مصرف الکتریسیته انرژی الکتریکی و انرژی الکتریکی نیز نامیده می شود، که با فرمول فیزیکی نیز مطابقت دارد: W=P·t=U·I·tW=انرژی الکتریکی (واحد ژول J است. ) P{3}}قدرت الکتریکی (واحد وات است). مقدار ولتاژ U{4} (واحد ولت V است). مقدار فعلی I=(واحد آمپر A است). t=زمان (واحد t دوم است); اصل اندازه گیری کنتور انرژی الکتریکی حاصل ضرب مقدار ولتاژ، مقدار جریان و زمان است.
از آنجایی که 1 کیلووات ساعت (3600 VAt) انرژی الکتریکی به عنوان یک کیلووات ساعت مشخص می شود، کنتور انرژی الکتریکی را وات ساعت یا کیلووات ساعت نیز می نامند. با ظهور انقلاب دوم تکنولوژیک، بشر وارد عصر برق شده است. انرژی الکتریکی نوع جدیدی از انرژی است که دستگاه اندازه گیری آن یعنی کنتور انرژی الکتریکی نیز به وجود آمده است.
توسعه کنتورهای انرژی الکتریکی مراحل زیر را طی کرده است:
1. کنتور انرژی الکتریکی نوع القایی
در سال 1880، پادشاه اختراع آمریکایی، ادیسون، اولین کنتور انرژی الکتریکی DC جهان را با استفاده از اصل الکترولیز در آزمایشگاه ساخت.
در سال 1889، بوتل، فیزیکدان آلمانی، یک وات-ساعت سنج القایی بدون هسته جریان مجزا ساخت.
در سال 1890، یک وات ساعت القایی با یک هسته آهنی فعلی ظاهر شد، اما عنصر ترمز یک حلقه مسی بود و گشتاور توسط یک آهنربای الکتریکی AC تولید می شد.
در پایان قرن نوزدهم و آغاز قرن بیستم، آهنرباهای دائمی جایگزین آهنرباهای الکتریکی، دیسک های آلومینیومی جایگزین دیسک های مسی شدند و مترهای وات ساعت القایی به طور رسمی تولید شدند.
متر انرژی الکتریکی نوع القایی معمولاً به عنوان یک متر مکانیکی شناخته می شود که انرژی الکتریکی را با چرخاندن صفحه آلومینیومی به چرخش توسط گشتاور الکترومغناطیسی اندازه گیری می کند. اصل کار وات ساعت سنج القایی این است که وقتی جریان متناوب از اجزای جریان و ولتاژ وات ساعت عبور می کند، جریان های گردابی بر روی صفحه آلومینیومی القا می شود. این جریان های گردابی با شار مغناطیسی متناوب برای تولید نیروی الکترومغناطیسی برهمکنش می کنند که باعث چرخش صفحه آلومینیومی می شود. در همان زمان، مغناطیس الکترومغناطیس ترمز نیز با دیسک آلومینیومی در حال چرخش برای تولید گشتاور ترمز تعامل می کند. هنگامی که گشتاور چرخشی با گشتاور ترمز متعادل می شود، دیسک آلومینیومی با سرعت ثابت می چرخد. تعداد دورهای صفحه آلومینیومی متناسب با مقدار انرژی الکتریکی اندازه گیری شده است، به طوری که انرژی الکتریکی مصرف شده قابل اندازه گیری است.
2. اندازه گیری انرژی الکتریکی پالس القایی
متر انرژی الکتریکی پالس القایی هنوز از مکانیسم اندازه گیری کنتور انرژی الکتریکی القایی به عنوان جزء استفاده می کند و انرژی الکتریکی را از طریق سنسور فوتوالکتریک به سیگنال پالس تبدیل می کند و سپس از مدار الکترونیکی برای پردازش سیگنال پالس استفاده می کند و در نتیجه متوجه می شود اندازه گیری انرژی الکتریکی از آنجایی که این نوع کنتور انرژی الکتریکی از عنصر اندازه گیری سیستم القایی با دستگاه تولید پالس استفاده می کند، به آن متر انرژی الکتریکی نوع پالس الکترومکانیکی نیز می گویند.
در دهه 1970، کنتورهای انرژی الکتریکی پالس القایی به طور گسترده در برخی از کشورهای صنعتی رایج شد.
3. وات ساعت سنج کاملا الکترونیکی
با توسعه فناوری الکترونیک قدرت و اجزای جدید، مترهای وات ساعت الکترونیکی به وجود آمدند.
با پیشرفت علم و فناوری و پیشرفت تکنولوژی، واتساعت سنج های الکترونیکی با عمر طولانی، قابلیت اطمینان بالا و ضد تداخل قوی ظاهر شده اند. عملکردهای آن شروع به متنوع شدن می کند و می تواند پارامترهایی مانند انرژی الکتریکی فعال، انرژی الکتریکی راکتیو، ولتاژ، جریان، توان ظاهری، ضریب توان و زمان تلفات ولتاژ را اندازه گیری کند.
اصل وات-ساعتمترهای الکترونیکی: از مقاومت های تقسیم کننده ولتاژ یا ترانسفورماتورهای ولتاژ برای تبدیل سیگنال های ولتاژ به سیگنال های کوچکی که می توانند برای اندازه گیری الکترونیکی استفاده شوند، استفاده کنید و از شنت ها یا ترانسفورماتورهای جریان برای تبدیل سیگنال های جریان به سیگنال های کوچکی استفاده کنید که می توانند برای الکترونیک استفاده شوند. اندازه گیری. تراشه اندازه گیری انرژی الکتریکی این شرکت، سیگنال های ولتاژ و جریان تبدیل شده را ضرب آنالوگ یا دیجیتال انجام می دهد، انرژی الکتریکی را جمع می کند و سپس سیگنال پالسی که فرکانس آن متناسب با انرژی الکتریکی است، خروجی می دهد. سیگنال پالس موتور پله را به حرکت در می آورد تا شمارنده مکانیکی را به نمایش بگذارد، یا ارسال صفحه نمایش دیجیتال پس از پردازش میکرو کامپیوتر انجام می شود.
با توجه به ساختار اندازه گیری، کنتورهای انرژی الکتریکی الکترونیکی به کنتورهای انرژی تک فاز، کنتورهای انرژی سه فاز چهار سیمه و انرژی سنجهای سه فاز سه سیمه تقسیم میشوند. با توجه به کاربرد آنها به کنتورهای انرژی فعال، راکتیو و استاندارد، کنتورهای انرژی چندکاره، کنتورهای حداکثر تقاضا، کنتورهای چند نرخی، کنتورهای انرژی الکتریکی با نرخ پیش پرداخت تقسیم می شوند. اخیراً کنتور انرژی الکتریکی با تلفن همراه و سایر وسایل متصل شده است که به آن متر انرژی الکتریکی اینترنت اشیا می گویند.