Sähkönkulutuksen mittauslaitteena sähkömittarin kehitys kietoutuu vahvasti energiateollisuuden ja elektroniikkatekniikan kehitykseen. Alkuperäisestä mekaanisesta induktiosuunnittelustaan nykypäivän älykkäisiin ja toisiinsa yhdistettyihin järjestelmiin, se on käynyt läpi neljä iteraatiosukupolvea, mikä on vähitellen saavuttanut harppauksen päivityksen perusmittauksesta älykkääseen hallintaan ja ohjaukseen.
Ensimmäinen sukupolvi: mekaaniset induktio sähkömittarit (1889 - 1970s)
Vuonna 1889 saksalainen keksijä Blathy keksi menestyksekkäästi maailman ensimmäisen induktio-tyyppisen mekaanisen sähkömittarin, joka loi perustan sähkönmittaukselle.
Tämän tyyppisen sähkömittarin ydinrakenne koostuu kahdesta rautasydämisestä kelasta ja pyörivälle akselille kiinnitetystä alumiinikiekosta. Sähkömagneettisen induktion periaatetta käytettäessä kelojen synnyttämä magneettikenttä saa alumiinilevyn pyörimään, ja siirtomekanismi käyttää sitten valitsinta laskemaan, mikä mittaa sähkönkulutusta.
Sillä oli merkittäviä etuja, kuten yksinkertainen rakenne, turvallinen käyttö, edullinen hinta ja kestävyys, ja se oli myös helppo massa{0}}valmistaa. Sen päivittäinen käyttö ja huolto olivat erittäin käteviä ja täyttivät täydellisesti sähkön popularisoinnin alkuvaiheen tarpeet. Se otettiin nopeasti käyttöön maailmanlaajuisesti ja siitä tuli hallitseva sähkömittarityyppi lähes vuosisadaksi.
Toinen sukupolvi: sähkömekaaniset sähkömittarit (1970-1980-luvut)
1970-luvulla elektroniikkatekniikan ja komponenttien nopea kehitys tarjosi teknistä tukea sähkömittareiden päivittämiselle ja iteraatiolle, mikä johti toisen -sukupolven sähkömekaanisten sähkömittareiden syntymiseen.
Tämä ei ollut ensimmäisen -sukupolven mekaanisten mittareiden täydellinen uudistus, vaan pulssimuunnoslaitteen lisääminen olemassa olevaan mekaaniseen mittausytimeen. Elektronisia komponentteja käytettiin muuntamaan sähköenergiasignaali pulssisignaaliksi, joka sitten käytti moottoria pyörittämään valitsinta ja suorittamaan mittauksen loppuun.
Tämä parannettu rakenne, säilyttäen samalla mekaanisten mittarien vakauden, sisälsi alun perin elektronisen teknologian elementtejä, paransi mittaustarkkuutta ja rakensi siirtymäsillan sähköisten sähkömittareiden myöhempää kehitystä varten. Se täytti sähköjärjestelmän tuolloin vähitellen lisääntyvät vaatimukset mittaustarkkuudelle.
Kolmas sukupolvi: elektroniset sähkömittarit (1980-luku - 2000-luvun alku)
1980-luvun jälkeen elektroniikkatekniikan kypsyminen vei sähkömittarit kokonaan-elektroniikan aikakauteen. Kolmannen sukupolven elektroniset sähkömittarit korvasivat vähitellen sähkömekaaniset mittarit, ja niistä tuli sähkönmittauksen uusi päähenkilö.
Toisin kuin kaksi edellistä mekaanisiin rakenteisiin perustuvien mittareiden sukupolvea, elektroniset sähkömittarit ottavat käyttöön täysin sähköisen mittausjärjestelmän. Ne käyttävät erittäin-tarkkoja antureita ottamaan näytteitä käyttäjän virtalähteen jännitteestä ja virrasta reaaliajassa ja muuntaa sitten näytteitetyt signaalit standardipulssilähdöiksi signaalinkäsittelypiirien kautta energianmittauksen saavuttamiseksi. Niiden suurin etu on niiden tehokas toiminnallisuus; niitä voidaan käyttää useisiin tarkoituksiin, ei vain sähköenergian tarkkaan mittaamiseen, vaan myös erilaisiin tarpeisiin, kuten -käyttöajan-laskutukseen, kuormituksen valvontaan ja mittarin etälukemiseen. Niillä on ollut keskeinen rooli sähköntuotannossa ja -lähetyksessä, tehostetussa virrankulutuksen hallinnassa sekä sähköntuotanto- ja jakelujärjestelmien optimoinnissa, mikä on johtanut sähköalan muutosta perinteisestä käytöstä ja kunnossapidosta automatisoituun hallintaan.
Neljäs sukupolvi: älykkäät sähkömittarit (2009 - tähän hetkeen)
Vuonna 2009 State Grid Corporation of China esitteli virallisesti älykkäiden mittareiden konseptin Kiinassa, mikä merkitsi alkua neljännen -sukupolven sähkömittareiden laajalle käyttöönotolle. Älykkäät mittarit korvasivat vähitellen perinteiset mittarit, ja niistä tuli älykkään verkon rakentamisen ydinpäätelaite.
Älykkäät mittarit integroivat ydinmoduuleja, kuten mittausyksiköitä, tietojenkäsittely-yksiköitä ja viestintäyksiköitä, mikä rikkoo perinteisten mittareiden yksi{0}-funktion mittauksen rajoitukset. Niissä on useita toimintoja, mukaan lukien energian mittaus, tiedon tallennus ja käsittely, reaaliaikainen seuranta, automaattinen ohjaus ja tietojen vuorovaikutus. Ne eivät vain pysty mittaamaan tarkasti eteenpäin- ja taaksepäin energiaa, vaan myös keräävät reaaliaikaisia-sähkötietoja, kuten jännitettä, virtaa ja tehoa. Viestintämoduulien avulla ne mahdollistavat kaksisuuntaisen-tiedonvuorovaikutuksen sähköverkkojärjestelmän kanssa, tarjoavat teknistä tukea hajautetulle sähköntuotannon mittaukselle,-käyttöajan-hinnoittelulle ja kaksisuuntaisille vuorovaikutteisille palveluille. Ne ovat tärkeä perusta älykkään sähköjärjestelmän hallinnan ja ohjauksen saavuttamiselle sekä energia-internetin rakentamiselle, mikä vie sähkönhallinnan tarkalle, älykkäälle ja tehokkaalle aikakaudelle.
