విద్యుత్ మీటర్ యొక్క చరిత్ర

19వ మరియు 20వ శతాబ్దాలు శాస్త్రీయ ఆవిష్కరణలలో, ముఖ్యంగా విద్యుదయస్కాంత రంగంలో అసాధారణంగా ఉదారంగా నిరూపించబడ్డాయి. తదుపరి 150 సంవత్సరాలలో శాస్త్రీయ మరియు సాంకేతిక పురోగతి యొక్క "తక్కువ ప్రారంభం" 1920 లలో ఇవ్వబడింది. ఆండ్రీ మేరీ ఆంపియర్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహాల పరస్పర చర్య యొక్క ఆవిష్కరణ… జార్జ్ సైమన్ ఓమ్ అతని తర్వాత 1827లో స్థిరపడ్డాడు వైర్లలో కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ మధ్య సంబంధం… చివరగా, 1831లో, మైఖేల్ ఫెరడే కనుగొన్నాడు విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క చట్టం, ఇది క్రింది కీలక ఆవిష్కరణల యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రాలకు లోబడి ఉంటుంది - జనరేటర్, ట్రాన్స్ఫార్మర్, ఎలక్ట్రిక్ మోటార్.

హంగేరియన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త అంజోస్ జెడ్లిక్ మరియు జర్మన్ ఎలక్ట్రికల్ ఇన్వెంటర్ వెర్నర్ వాన్ సిమెన్స్ వరుసగా 1861 మరియు 1867లో స్వతంత్రంగా కనిపెట్టిన డైనమోకు ధన్యవాదాలు, తెలిసినట్లుగా విద్యుత్తు ఒక వస్తువుగా మారింది. అప్పటి నుండి, విద్యుత్ ఉత్పత్తి వాణిజ్య మార్గంలో పటిష్టంగా స్థాపించబడింది.

ఆ సమయంలో ఆవిష్కరణలు మరియు ఆవిష్కరణలు ప్రతి మలుపులో "వేచి" ఉన్నాయని చెప్పాలి.ఎలక్ట్రిక్ ల్యాంప్, డైనమో, ఎలక్ట్రిక్ మోటారు, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ఆలోచనలు గ్రహం యొక్క వ్యతిరేక భాగాలలో తమంతట తాముగా స్ఫటికీకరించబడ్డాయి.

కౌంటర్‌తో ఇలాంటిదే జరిగింది, దీనిని ఇండక్షన్ కౌంటర్ యొక్క "రచయిత" (మరియు అదే సమయంలో సహ-ఆవిష్కర్త) గుర్తుచేసుకున్నారు ట్రాన్స్ఫార్మర్) హంగేరియన్ ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీర్ ఒట్టో టైటస్ బ్లేటీ: “సైన్స్ ఒక వర్షారణ్యం లాంటిది. అతనికి కావలసిందల్లా మంచి గొడ్డలి మరియు మీరు ఎక్కడ కొడితే అక్కడ మీరు ఒక పెద్ద చెట్టును నరికివేయవచ్చు. «

ఎలక్ట్రిక్ మీటర్ కోసం మొదటి పేటెంట్ 1872లో అమెరికన్ ఆవిష్కర్త శామ్యూల్ గార్డినర్‌కు జారీ చేయబడింది. అతని పరికరం విద్యుత్ ఛార్జింగ్ పాయింట్‌కు చేరుకోవడానికి పట్టే సమయాన్ని కొలుస్తుంది. అన్ని నియంత్రిత దీపాలను ఒక స్విచ్‌కు కనెక్ట్ చేయడం మాత్రమే షరతు (ఇది కూడా పరికరం యొక్క లోపం).

విద్యుత్ మీటర్ల ఆపరేషన్ కోసం కొత్త సూత్రాల సృష్టి నేరుగా విద్యుత్ పంపిణీ వ్యవస్థ యొక్క మెరుగుదల మరియు ఆప్టిమైజేషన్కు సంబంధించినది. కానీ ఆ సమయంలో ఈ వ్యవస్థ ఇప్పటికీ ఏర్పడుతున్నందున, ఏ సూత్రం సరైనదో ఖచ్చితంగా చెప్పడం అసాధ్యం. అందువల్ల, అనేక ప్రత్యామ్నాయ సంస్కరణలు ఒకే సమయంలో ఆచరణలో పరీక్షించబడ్డాయి.

కిలోవాట్ బరువు ఎంత?

ఉదాహరణకు, డైనమో గణనీయమైన వాల్యూమ్‌లలో విద్యుత్‌ను ఉత్పత్తి చేయడాన్ని సాధ్యం చేస్తే, థామస్ ఎడిసన్ లైట్ బల్బ్ విస్తృతమైన లైటింగ్ నెట్‌వర్క్‌ను రూపొందించడానికి దోహదపడింది. ఫలితంగా, గార్డినర్ కౌంటర్ దాని ఔచిత్యాన్ని కోల్పోయింది మరియు విద్యుద్విశ్లేషణ కౌంటర్ ద్వారా భర్తీ చేయబడింది.

విద్యుత్ మీటర్ల విస్తృత వినియోగం యొక్క ప్రారంభ దశలో, విద్యుత్తు అక్షరాలా "బరువు". అదే థామస్ అల్వా ఎడిసన్ కనిపెట్టిన విద్యుద్విశ్లేషణ మీటర్ ఈ సూత్రంపై పనిచేస్తుంది.వాస్తవానికి, మీటర్ కౌంటర్ విద్యుద్విశ్లేషణగా ఉంది, ఇక్కడ లెక్కింపు వ్యవధి ప్రారంభంలో చాలా ఖచ్చితమైన బరువుతో (అప్పటికి సాధ్యమైనంత వరకు) రాగి ప్లేట్ ఉంచబడింది.

ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా కరెంట్ గడిచిన ఫలితంగా, రాగి జమ చేయబడుతుంది. రిపోర్టింగ్ వ్యవధి ముగింపులో, ప్లేట్ మళ్లీ తూకం వేయబడింది మరియు బరువులో తేడా ఆధారంగా విద్యుత్ వినియోగం వసూలు చేయబడింది. ఈ సూత్రం మొదట 1881లో వర్తించబడింది మరియు 19వ శతాబ్దం చివరి వరకు విజయవంతంగా ఉపయోగించబడింది.

వినియోగించే విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించిన గ్యాస్ క్యూబిక్ అడుగులలో ఈ రుసుమును లెక్కించడం గమనార్హం. ఎడిసన్ ఎలక్ట్రోలైజర్ ఈ విధంగా క్రమాంకనం చేయబడింది, అప్పుడు, సౌలభ్యం కోసం, ఎడిసన్ తన పరికరాన్ని లెక్కింపు యంత్రాంగాన్ని అమర్చాడు - లేకపోతే, కొలిచే పరికరం నుండి రీడింగులను తీసుకోవడం విద్యుత్ కంపెనీలకు చాలా కష్టమైన ప్రక్రియ మరియు వినియోగదారుకు పూర్తిగా అసాధ్యం. అయితే, సౌలభ్యం కొద్దిగా జోడించబడింది.

అదనంగా, విద్యుద్విశ్లేషణ మీటర్లు (ఆ సమయంలో సిమెన్స్ షకర్ట్ వాటర్ మీటర్‌ను మరియు షాట్ & జెన్ పాదరసం మీటర్‌ను ఉత్పత్తి చేసింది) మరొక ముఖ్యమైన సాధారణ లోపాన్ని కలిగి ఉంది. అవి ఆంప్-గంటలను మాత్రమే రికార్డ్ చేయగలవు మరియు వోల్టేజ్ హెచ్చుతగ్గులకు సున్నితంగా ఉండవు.

విద్యుద్విశ్లేషణ కౌంటర్‌కు సమాంతరంగా, లోలకం కౌంటర్ కనిపించింది. మొట్టమొదటిసారిగా, దాని చర్య యొక్క సూత్రాన్ని అదే సంవత్సరంలో 1881లో అమెరికన్లు విలియం ఎడ్వర్డ్ ఐర్టన్ మరియు జాన్ పెర్రీ వర్ణించారు. అయితే అప్పటి నుండి, ఇప్పటికే చెప్పినట్లుగా, ఆలోచనలు గాలిలో తేలియాడుతున్నాయి, మూడు సంవత్సరాల తరువాత ఆశ్చర్యం లేదు. సరిగ్గా అదే కౌంటర్ జర్మనీలో హెర్మాన్ అరోన్ నిర్మించారు.

మెరుగైన రూపంలో, మీటర్ ప్రస్తుత మూలానికి అనుసంధానించబడిన కాయిల్స్‌తో రెండు పెండ్యులమ్‌లతో అమర్చబడి ఉంటుంది. వ్యతిరేక వైండింగ్‌లతో మరో రెండు కాయిల్స్ లోలకం కింద ఉంచబడ్డాయి.ఒక లోలకం, విద్యుత్ లోడ్ కింద కాయిల్స్ యొక్క పరస్పర చర్య ఫలితంగా, అది లేకుండా కంటే వేగంగా కదిలింది.

మరోవైపు, మరింత నెమ్మదిగా కదులుతోంది. అదే సమయంలో, డోలనం యొక్క ప్రారంభ ఫ్రీక్వెన్సీలో వ్యత్యాసాన్ని భర్తీ చేయడానికి ప్రతి నిమిషం లోలకాలు తమ విధులను మార్చుకుంటాయి. ప్రయాణంలో వ్యత్యాసం కౌంటింగ్ మెకానిజంలో లెక్కించబడుతుంది. పవర్ అప్ సమయంలో, గడియారం ప్రారంభించబడింది.

మార్పు వైపుకు ప్రభావితం చేయడం

పెండ్యులమ్ కౌంటర్లు రెండు మొత్తం గడియారాలను కలిగి ఉన్నందున అవి చౌకైన "ఆనందం" కాదు. అదే సమయంలో, వారు ఆంప్-అవర్లు లేదా వాట్-అవర్‌లను పరిష్కరించడాన్ని సాధ్యం చేశారు, ఇది వాటిని AC ఆపరేషన్‌కు అనువుగా చేసింది.

తనదైన రీతిలో విప్లవాత్మక ఆవిష్కరణ ఏకాంతర ప్రవాహంను, ఇటాలియన్ గెలీలియో ఫెరారిస్ (1885) మరియు నికోలా టెస్లా (1888) చేత తయారు చేయబడిన (కోర్సు, ఒకదానికొకటి స్వతంత్రంగా), కొలిచే పరికరాల మెరుగుదలలో తదుపరి దశకు ఉద్దీపనగా పనిచేసింది.

1889 లో, ఒక మోటార్ కౌంటర్ అభివృద్ధి చేయబడింది. అమెరికన్ ఇంజనీర్ ఎలిహు థామ్సన్ దీనిని జనరల్ ఎలక్ట్రిక్ కోసం రూపొందించారు.

పరికరం మెటల్ కోర్ లేకుండా ఒక ఆర్మేచర్ మోటార్. కలెక్టర్‌లోని వోల్టేజ్ కాయిల్ మరియు రెసిస్టర్‌లో పంపిణీ చేయబడుతుంది. కరెంట్ స్టేటర్‌ను నడుపుతుంది, ఫలితంగా వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ యొక్క ఉత్పత్తికి అనులోమానుపాతంలో టార్క్ వస్తుంది. ఆర్మేచర్‌కు జోడించబడిన అల్యూమినియం డిస్క్‌పై పనిచేసే శాశ్వత విద్యుదయస్కాంతం బ్రేకింగ్ టార్క్‌ను అందిస్తుంది. విద్యుత్ మీటర్ యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన లోపం కలెక్టర్.

మీకు తెలిసినట్లుగా, ఆ సమయంలో శాస్త్రీయ సమాజంలో ఏ వ్యవస్థలో ఏకాభిప్రాయం లేదు- డైరెక్ట్ కరెంట్ లేదా ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ ఆధారంగా — అత్యంత ఆశాజనకంగా ఉంటుంది… థామ్సన్ వివరించిన మీటర్ ప్రధానంగా డైరెక్ట్ కరెంట్ కోసం రూపొందించబడింది.

ఇంతలో, ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహానికి అనుకూలంగా వాదనలు పెరుగుతున్నాయి, ఎందుకంటే డైరెక్ట్ కరెంట్ వాడకం వోల్టేజ్ మార్పులను అనుమతించదు మరియు ఫలితంగా, పెద్ద వ్యవస్థల సృష్టి. ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ మరింత విస్తృతమైన ఉపయోగాన్ని కనుగొంది మరియు 20వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో, ఎలక్ట్రికల్ ఇంజినీరింగ్ ప్రాక్టీస్‌లో ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సిస్టమ్స్ డైరెక్ట్ కరెంట్‌ను క్రమంగా భర్తీ చేయడం ప్రారంభించాయి.

జార్జ్ వెస్టింగ్‌హౌస్ (ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌ని ఉపయోగించడం కోసం టెస్లా యొక్క పేటెంట్‌లను పొందారు) కోసం ఈ సెట్ విద్యుత్ కోసం లెక్కించే పని మరియు ఈ అకౌంటింగ్ సాధ్యమైనంత ఖచ్చితమైనదిగా ఉండాలి. ఈ కాలంలో (ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క ఆవిష్కరణతో కూడా అనుబంధించబడింది) పరికరం పేటెంట్ చేయబడింది, ఇది నిజానికి ప్రోటోటైప్ ఆధునిక AC మీటర్… చరిత్రలో ఇండక్షన్ కౌంటర్ యొక్క అనేక "ఇన్వెంటర్ ఫాదర్స్" కూడా ఉన్నారు.

మొదటి ఇండక్షన్ కొలిచే పరికరాన్ని "ఫెరారిస్ మీటర్" అని పిలుస్తారు, అయినప్పటికీ అతను దానిని అస్సలు సమీకరించలేదు. ఫెరారీ యొక్క క్రెడిట్ క్రింది ఆవిష్కరణ. రెండు భ్రమణ ఫీల్డ్‌లు, ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌తో దశకు దూరంగా ఉన్నాయి, ఇది ఘన రోటర్ యొక్క భ్రమణానికి కారణమవుతుంది - డిస్క్ లేదా సిలిండర్. ఇండక్షన్ సూత్రం ఆధారంగా కౌంటర్లు నేటికీ ఉత్పత్తి చేయబడుతున్నాయి.

ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క ఆవిష్కర్త అని కూడా పిలువబడే హంగేరియన్ ఇంజనీర్ ఒట్టో టైటస్ బ్లాటీ, ఇండక్షన్ మీటర్ యొక్క తన వెర్షన్‌ను ప్రతిపాదించాడు. 1889లో, అతను ఒకేసారి రెండు పేటెంట్లను పొందాడు, జర్మన్ నంబర్ 52,793 మరియు US నంబర్ 423,210, అధికారికంగా "ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిక్ కౌంటర్"గా గుర్తించబడిన ఒక ఆవిష్కరణ కోసం.

రచయిత పరికరం యొక్క క్రింది వివరణను ఇచ్చారు: “ఈ కౌంటర్ తప్పనిసరిగా డిస్క్ లేదా సిలిండర్ వంటి మెటాలిక్ రొటేటింగ్ బాడీని కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఒకదానికొకటి దశకు వెలుపల ఉన్న రెండు అయస్కాంత క్షేత్రాల ద్వారా పని చేస్తుంది.

ఈ దశ మార్పు ఫలితంగా ఒక క్షేత్రం ప్రధాన విద్యుత్తు ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, మరొక క్షేత్రం విద్యుత్ వినియోగాన్ని కొలిచే సర్క్యూట్‌లోని పాయింట్లను మూసివేసే అధిక స్వీయ-ఇండక్టెన్స్ కాయిల్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.

అయినప్పటికీ, ప్రసిద్ధ ఫెరారీ మెకానిజంలో వలె, అయస్కాంత క్షేత్రాలు విప్లవం యొక్క శరీరంలో కలుస్తాయి, కానీ ఒకదానికొకటి స్వతంత్రంగా దానిలోని వివిధ భాగాల గుండా వెళతాయి. » Blatti పనిచేసిన Ganz ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన మొదటి కౌంటర్‌టాప్‌లు ఒక చెక్క బేస్‌పై అమర్చబడ్డాయి మరియు బరువు 23 కిలోలు.

వాస్తవానికి, అదే సమయంలో, ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ యొక్క మరొక మార్గదర్శకుడు ఆలివర్ బ్లాక్‌బర్న్ షెల్లెన్‌బెర్గర్ ద్వారా రెండు రంగాల యొక్క ఒకే లక్షణాన్ని కనుగొన్నారు. మరియు 1894 లో, అతను AC వ్యవస్థల కోసం విద్యుత్ మీటర్‌ను అభివృద్ధి చేశాడు. స్క్రూ మెకానిజం టార్క్ అందించింది.

అయితే, ఈ మీటర్ ఎలక్ట్రిక్ మోటారులతో పనిచేయడానికి తగినది కాదు, ఎందుకంటే ఇది కొలతకు అవసరమైన వోల్టేజ్ మూలకాన్ని అందించదు శక్తి కారకం.

ఈ కౌంటర్ Blati పరికరం కంటే కొంచెం చిన్నది, కానీ చాలా స్థూలమైనది మరియు చాలా భారీగా ఉంది - దీని బరువు 41 కిలోగ్రాములు, అంటే 16 కిలోల కంటే ఎక్కువ. 1914 లో మాత్రమే, పరికరం యొక్క బరువు 2.6 కిలోలకు తగ్గించబడింది.

పరిపూర్ణతకు పరిమితి లేదు

అందువల్ల, 20వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో, కౌంటర్ రోజువారీ ఆచరణలో భాగమైందని చెప్పవచ్చు. ఇది మొదటి కొలత ప్రమాణం యొక్క రూపాన్ని కూడా నిర్ధారించింది. దీనిని 1910లో అమెరికన్ నేషనల్ స్టాండర్డ్స్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ (ANSI) జారీ చేసింది.

లక్షణంగా, కొలిచే పరికరాల యొక్క శాస్త్రీయ ప్రాముఖ్యత యొక్క ప్రాముఖ్యతను గుర్తించడంతో పాటు, ప్రమాణం వాణిజ్య భాగం యొక్క ప్రాముఖ్యతను కూడా నొక్కి చెబుతుంది. మొట్టమొదటిగా తెలిసిన అంతర్జాతీయ ఎలక్ట్రోటెక్నికల్ కమిషన్ (IEC) కొలత ప్రమాణం 1931 నాటిది.

20వ శతాబ్దం ప్రారంభం నాటికి, బరువు మరియు పరిమాణాల తగ్గింపును పరిగణనలోకి తీసుకోకుండా పరికరాలు అనేక మార్పులకు గురయ్యాయి: లోడ్ పరిధి విస్తరణ, లోడ్ కారకం, వోల్టేజ్ మరియు ఉష్ణోగ్రతలో మార్పులకు పరిహారం, బంతి రూపాన్ని బేరింగ్లు మరియు అయస్కాంత బేరింగ్లు (ఇది ఘర్షణను గణనీయంగా తగ్గించింది). బ్రేక్ విద్యుదయస్కాంతాల యొక్క నాణ్యత లక్షణాలు మరియు మద్దతు మరియు లెక్కింపు యంత్రాంగం నుండి చమురును తొలగించడం మెరుగుపరచబడ్డాయి, ఇది సేవ జీవితాన్ని పెంచింది.

అదే సమయంలో, కొత్త రకాల మీటర్లు కనిపించాయి - మల్టీ-టారిఫ్ మీటర్, పీక్ లోడ్ మీటర్, ప్రీపెయిడ్ ఎనర్జీ మీటర్, అలాగే మూడు-దశల ఇండక్షన్ మీటర్లు. తరువాతి ఒకటి, రెండు లేదా మూడు డిస్కులపై మౌంట్ చేయబడిన రెండు లేదా మూడు కొలిచే వ్యవస్థలను ఉపయోగిస్తుంది. 1934లో, లాండిస్ & గైర్ అభివృద్ధి చేసిన యాక్టివ్ మరియు రియాక్టివ్ ఎనర్జీ మీటర్ కనిపించింది.

శాస్త్రీయ మరియు సాంకేతిక పురోగతి యొక్క తదుపరి కోర్సు, అలాగే మార్కెట్ సంబంధాల అభివృద్ధి, కొలిచే పరికరాల ఉత్పత్తిలో వ్యక్తీకరణను కనుగొంది. ఎలక్ట్రానిక్స్ అభివృద్ధి తీవ్రమైన ప్రభావాన్ని చూపింది - 1970 లలో, ఇండక్షన్ కొలిచే పరికరాలతో పాటు, ఎలక్ట్రానిక్ కొలిచే పరికరాలు కనిపించాయి. సహజంగానే, ఇది పరికరాల కార్యాచరణను బాగా విస్తరించింది. అన్నింటిలో మొదటిది, ఇది ఆటోమేటెడ్ అకౌంటింగ్ సిస్టమ్స్ (ASKUE), బహుళ-టారిఫ్ మోడ్.

తదనంతరం, మీటర్ యొక్క విధులు మరింత విస్తరించాయి మరియు శక్తి మరియు వనరుల రిపోర్టింగ్ యొక్క పరిమితులను మించిపోయాయి. ఇందులో కనిపించే ఉల్లంఘనల నుండి రక్షణ, ముందస్తు చెల్లింపు, లోడ్ బ్యాలెన్సింగ్ నియంత్రణ మరియు అనేక ఇతర విధులు ఉన్నాయి.రీడింగ్‌లు ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌లు, టెలిఫోన్ లైన్‌లు లేదా వైర్‌లెస్ డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్ ఛానెల్‌ల నుండి చదవబడతాయి.