Трудно представить жизнь современного общества без электричества. Люди ежедневно используют огромное количество энергии, на выработку которой расходуются ресурсы. Чтобы рационально их тратить, необходимо контролировать фактическое потребление. Для этого применяются электрические счётчики — устройства, которые устанавливают для учёта расхода электроэнергии.
История вопроса
С изобретением динамической машины в 1861 году появилась возможность получать электроэнергию в больших объемах. Главной сферой применения стало освещение. Сразу же возникла необходимость установить цену на новый продукт, но было непонятно, как измерять ресурс, контролировать его потребление, т. е. вести учет электроэнергии.
Первый запатентованный счётчик появился в 1872 году в США. Он отсчитывал время, в течение которого энергия подавалась на точку нагрузки. Именно тогда началось коммерческое распределение электричества.
Первые счётчики – какими они были
За небольшой период были созданы приборы разных конструкций и принципов работы, функционирующие благодаря электромагнитным и динамическим свойствам тока.
Электролитический счётчик — патент 1881 года, использовался до конца XIX века. Система позволяла измерять ампер-часы без учёта динамики напряжения.
Маятниковый — 1884 год. Единицы измерения — ампер-час или ватт-час, подходил только для сетей постоянного тока. Дорогостоящий прибор состоял из двух механизмов, схожих с часовым.
Моторный — 1889 год, представлял собой двигатель, запускаемый напряжением. Статор начинал движение, а его вращающий момент соответствовал силе тока.
Первый индукционный счётчик для измерения переменного тока появился в 1889 году и весил 23 килограмма. Позже конструкция претерпевала многие изменения: уменьшение веса и габаритов, продление срока эффективной работы, расширение функциональных возможностей. К 1914 году был создан трёхфазный индукционный прибор с тремя системами измерения, весивший всего 2,6 кг.
Системы измерения
Существует единица, принятая в Международной системе единиц (СИ) — джоуль. Обозначает работу, совершенную силами электрического поля за временной промежуток в 1 секунду при напряжении 1 вольт для поддержания силы тока в 1 ампер.
Ампер-час (мА·ч, mAh) характеризует заряд, проходящий за один час через поперечное сечение проводника, с поддержанием в нём тока в 1 ампер.
Самое широкое применение получила внесистемная единица измерения — киловатт-час (кВт·ч), равная 3 600 000 джоулей. Она используется для измерения расхода ресурса в быту, народном хозяйстве. На основе этой системы подсчёта работают современные счётчики электроэнергии.
Появление новых типов счётчиков и методов передачи данных
Новые разработки в области контроля расхода энергии не применялись вплоть до 1970 года. Чуть позже появились первые интегрированные микросхемы, цифровые и аналоговые. Инновационная разработка дала мощный толчок для развития электрических счётчиков.
В тот период первыми были стационарные приборы, в которых использовался метод импульсно-временного умножения, они отличались точностью. В коммерческих и бытовых устройствах применялись ячейки Холла, позволяющие тестировать ряд показателей электролитов.
В 1980 году появились гибридные счётчики. Конструкция состояла из индукционной системы и электронных тарифных единиц. Они просуществовали относительно недолго.
Счётчики нового поколения
Развитие технологии дало обществу два вида приборов, отличающиеся областью применения:
одно- и трёхфазные индукционные устройства — для учёта активной и реактивной энергии (бытовые условия, промышленность с оборудованием, работающим от высоковольтной сети).
электродинамические счётчики — для измерений в сети постоянного тока (например, электрический транспорт: троллейбусы, трамваи).
Эти два типа объединяются единым принципом работы: счётный механизм регистрирует количество потраченной энергии, пропорциональное числу оборотов подвижного элемента прибора.
Основное достоинство электронного счётчика — возможность измерения расхода по дифференцированным тарифам. Он запоминает и показывает количество использованного ресурса в определённые периоды. Например, существует ночной и дневной тариф. Многотарифная фиксация работает за счёт набора механизмов, каждый из которых включается в установленное время.
Дистанционный контроль расхода
Идея контроля данных на расстоянии возникла ещё в 1960 году. Первоначально использовалась импульсная передача, позже стали применять разные протоколы и пути транспортировки показаний.
Современные счётчики — это высокоточные приборы с развитыми функциональными возможностями. Использование новых технологий электроники, цифровой обработки сигналов, программного обеспечения вывели устройства на новый уровень.
Сейчас передача показаний может осуществляться в автоматическом режиме, посредством сети Интернет. Непосредственное участие человека в работе счётчика постепенно сводится к минимуму, что значительно облегчает процесс контроля за расходом электроэнергии.
Содержание:
Трудно представить жизнь современного общества без электричества. Люди ежедневно используют огромное количество энергии, на выработку которой расходуются ресурсы. Чтобы рационально их тратить, необходимо контролировать фактическое потребление. Для этого применяются электрические счётчики — устройства, которые устанавливают для учёта расхода электроэнергии.
История вопроса
С изобретением динамической машины в 1861 году появилась возможность получать электроэнергию в больших объемах. Главной сферой применения стало освещение. Сразу же возникла необходимость установить цену на новый продукт, но было непонятно, как измерять ресурс, контролировать его потребление, т. е. вести учет электроэнергии.
Первый запатентованный счётчик появился в 1872 году в США. Он отсчитывал время, в течение которого энергия подавалась на точку нагрузки. Именно тогда началось коммерческое распределение электричества.
Первые счётчики – какими они были
За небольшой период были созданы приборы разных конструкций и принципов работы, функционирующие благодаря электромагнитным и динамическим свойствам тока.
Первый индукционный счётчик для измерения переменного тока появился в 1889 году и весил 23 килограмма. Позже конструкция претерпевала многие изменения: уменьшение веса и габаритов, продление срока эффективной работы, расширение функциональных возможностей. К 1914 году был создан трёхфазный индукционный прибор с тремя системами измерения, весивший всего 2,6 кг.
Системы измерения
Существует единица, принятая в Международной системе единиц (СИ) — джоуль. Обозначает работу, совершенную силами электрического поля за временной промежуток в 1 секунду при напряжении 1 вольт для поддержания силы тока в 1 ампер.
Ампер-час (мА·ч, mAh) характеризует заряд, проходящий за один час через поперечное сечение проводника, с поддержанием в нём тока в 1 ампер.
Самое широкое применение получила внесистемная единица измерения — киловатт-час (кВт·ч), равная 3 600 000 джоулей. Она используется для измерения расхода ресурса в быту, народном хозяйстве. На основе этой системы подсчёта работают современные счётчики электроэнергии.
Появление новых типов счётчиков и методов передачи данных
Новые разработки в области контроля расхода энергии не применялись вплоть до 1970 года. Чуть позже появились первые интегрированные микросхемы, цифровые и аналоговые. Инновационная разработка дала мощный толчок для развития электрических счётчиков.
В тот период первыми были стационарные приборы, в которых использовался метод импульсно-временного умножения, они отличались точностью. В коммерческих и бытовых устройствах применялись ячейки Холла, позволяющие тестировать ряд показателей электролитов.
В 1980 году появились гибридные счётчики. Конструкция состояла из индукционной системы и электронных тарифных единиц. Они просуществовали относительно недолго.
Счётчики нового поколения
Развитие технологии дало обществу два вида приборов, отличающиеся областью применения:
Эти два типа объединяются единым принципом работы: счётный механизм регистрирует количество потраченной энергии, пропорциональное числу оборотов подвижного элемента прибора.
Основное достоинство электронного счётчика — возможность измерения расхода по дифференцированным тарифам. Он запоминает и показывает количество использованного ресурса в определённые периоды. Например, существует ночной и дневной тариф. Многотарифная фиксация работает за счёт набора механизмов, каждый из которых включается в установленное время.
Дистанционный контроль расхода
Идея контроля данных на расстоянии возникла ещё в 1960 году. Первоначально использовалась импульсная передача, позже стали применять разные протоколы и пути транспортировки показаний.
Современные счётчики — это высокоточные приборы с развитыми функциональными возможностями. Использование новых технологий электроники, цифровой обработки сигналов, программного обеспечения вывели устройства на новый уровень.
Сейчас передача показаний может осуществляться в автоматическом режиме, посредством сети Интернет. Непосредственное участие человека в работе счётчика постепенно сводится к минимуму, что значительно облегчает процесс контроля за расходом электроэнергии.