Som kerneinstrumentet til måling af elforbrug er elmålerens udvikling dybt sammenflettet med elindustriens og den elektroniske teknologis fremgang. Fra dets indledende mekaniske induktionsdesign til nutidens intelligente og indbyrdes forbundne systemer har den gennemgået fire generationer af iterationer, hvor der gradvist er opnået en springende opgradering fra grundlæggende måling til intelligent styring og kontrol.
Første generation: Mekaniske induktionselektricitetsmålere (1889 - 1970s)
I 1889 opfandt den tyske opfinder Blathy verdens første mekaniske elmåler af induktion-typen, hvilket lagde grundlaget for elmåling.
Kernestrukturen af denne type elmåler består af to spoler med jernkerner og en aluminiumskive monteret på en roterende aksel. Ved hjælp af princippet om elektromagnetisk induktion driver det magnetiske felt, der genereres af spolerne, aluminiumskiven til at rotere, og en transmissionsmekanisme driver derefter en skive til at tælle og måler dermed elforbruget.
Den havde betydelige fordele såsom enkel struktur, sikker betjening, overkommelig pris og holdbarhed, og den var også nem at masseproducere-. Dets daglige brug og vedligeholdelse var ekstremt bekvemt, og opfyldte perfekt behovene i de tidlige stadier af popularisering af elektricitet. Det blev hurtigt vedtaget globalt og blev den dominerende type elmåler i næsten et århundrede.
Anden generation: Elektromekaniske elektricitetsmålere (1970'erne-1980'erne)
Ind i 1970'erne gav den hurtige udvikling af elektronisk teknologi og komponenter den tekniske støtte til opgradering og iteration af elmålere, hvilket førte til fremkomsten af anden-generations elektromekaniske elmålere.
Dette var ikke et komplet eftersyn af den første-generations mekaniske målere, men snarere en tilføjelse af en pulskonverteringsenhed til den eksisterende mekaniske målekerne. Elektroniske komponenter blev brugt til at konvertere det elektriske energisignal til et pulssignal, som derefter drev en motor til at dreje skiven og fuldføre målingen.
Dette forbedrede design, mens det bibeholdt stabiliteten af mekaniske målere, indeholdt oprindeligt elektroniske teknologielementer, hvilket forbedrede målenøjagtigheden og byggede en overgangsbro for den efterfølgende udvikling af elektroniske elmålere. Det opfyldte de gradvist stigende krav fra strømsystemet til målenøjagtighed på det tidspunkt.
Tredje generation: elektroniske elektricitetsmålere (1980'erne - begyndelsen af det 21. århundrede)
Efter 1980'erne drev den elektroniske teknologis modenhed elmålere ind i den helt-elektroniske æra. Tredje generation af elektroniske elmålere erstattede gradvist elektromekaniske målere og blev den nye hovedperson inden for elmåling.
I modsætning til de to foregående generationer af målere, der var afhængige af mekaniske strukturer, anvender elektroniske elmålere et fuldt elektronisk måleskema. De bruger høj-præcisionssensorer til at sample brugerens strømforsyningsspænding og strøm i realtid og konverterer derefter de samplede signaler til standardpulsoutput gennem signalbehandlingskredsløb for at opnå energimåling. Deres største fordel ligger i deres kraftfulde funktionalitet; de kan bruges til flere formål, ikke kun nøjagtigt at måle elektrisk energi, men også tilpasse sig forskellige behov såsom-brugsfakturering, belastningsovervågning og fjernaflæsning af måler. De har spillet en afgørende rolle i elproduktion og -afsendelse, raffineret strømforbrugsstyring og optimeret drift af elproduktions- og distributionssystemer, hvilket har drevet transformationen af elindustrien fra traditionel drift og vedligeholdelse til automatiseret styring.
Fjerde generation: Smarte elmålere (2009 til i dag)
I 2009 introducerede State Grid Corporation of China officielt konceptet med smarte målere i Kina, hvilket markerede begyndelsen på den udbredte anvendelse af fjerde-generations elmålere. Smarte målere erstattede gradvist traditionelle målere og blev det centrale terminaludstyr til smart grid-konstruktion.
Smarte målere integrerer kernemoduler såsom måleenheder, databehandlingsenheder og kommunikationsenheder og bryder igennem begrænsningerne ved enkelt-funktionsmåling i traditionelle målere. De har flere funktioner, herunder energimåling, informationslagring og -behandling, realtidsovervågning, automatisk kontrol og informationsinteraktion. De kan ikke kun nøjagtigt måle fremadgående og tilbagegående energi, men også indsamle elektricitetsdata i realtid, såsom spænding, strøm og effekt. Gennem kommunikationsmoduler muliggør de to-datainteraktion med elnettet, hvilket giver teknisk support til distribueret strømproduktionsmåling,-tids-prissætning og to-interaktive tjenester. De er et vigtigt grundlag for at opnå intelligent styring og kontrol af elsystemet og opbygge energiinternettet, der driver elstyring ind i en præcis, intelligent og effektiv æra.
