Cuando considere lo difícil que debe ser medir algo que no puede ver, no puede saborear, no puede captar, no puede oler y no puede oír, se dará cuenta de lo grandioso que fue para los ingenieros, como Oliver Shallenberger en la compañía Westinghouse, inventar el watthorimetro o el medidor eléctrico de vatios-hora.
Hay más tipos de medidores, detectores y dispositivos de medición de los que podrían enumerarse aquí, pero enumeramos algunos de los más destacados que realmente han cambiado nuestro mundo.
Este es uno de los medidores más importantes jamás inventados. Mide la cantidad de corriente alterna y tensión (potencia) utilizada en un período de tiempo establecido (energía). Gracias a una forma precisa de medir la potencia, ideada en 1888, la red eléctrica se volvió cada día más económica; Floreciendo en la década de 1890. En el aspecto comercial de las cosas, era necesario medir el uso para recuperar el costo de generación y distribución, cobrando a los clientes de manera justa. El medidor de vatios-hora tradicional utilizaba un disco que gira debido a los campos electromagnéticos creados por el flujo de corriente en bobinas colocadas estratégicamente. Un contador mide el número de rotaciones. Cuenta más energía se usa, más rápido gira el disco.
El medidor básico de inducción vatios-hora, aunque un poco más complejo, podría ser similar a un pequeño motor eléctrico que funciona a una velocidad proporcional a la cantidad de energía eléctrica que lo atraviesa. En realidad, tiene dos conjuntos de bobinas, una para la interacción de flujo potencial y otra para la interacción de flujo actual con el disco o rotor del medidor. El motor gira el disco dentro del medidor que impulsa una serie de engranajes que mueven los diales en un registro. Estos diales son lo que los lectores de medidores miran cada mes para determinar la cantidad de electricidad consumida ese mes.
Con el avance de la tecnología de estado sólido, estos medidores se están sustituyendo por medidores electrónicos.
Mide el voltaje (potencial eléctrico) a través de un circuito. Los voltímetros miden la diferencia de voltaje entre dos lugares, como dos puntos dentro de un circuito. El voltímetro típico tiene dos terminales, conectadas a cables o “guías”. Coloque la punta de un cable en uno de los puntos a probar y la punta del otro en el otro punto y el medidor le mostrará la diferencia.
Este medidor es extremadamente útil, ya que puede mostrarle la forma de onda de la señal (voltaje o corriente) en un circuito con el que está trabajando. Puede tomar una señal repetitiva y mostrarla como una línea estática graficada en una pantalla, esto puede permitir que un humano vea un patrón que anteriormente no era observable debido a su paso a alta velocidad.
Desde finales de la década de 1970, las tecnologías electrónicas intentaron replicar el principio de la medición por inducción sin los componentes electromagnéticos, es decir, sin el disco, los engranajes y los diales. Están integrados básicamente en cuatro componentes principales: sensores, multiplicadores, convertidores numéricos y registros.
Los sensores proporcionan los medios para llevar un voltaje proporcional y una corriente proporcional al circuito de medición (hoy un microcomponente). Los multiplicadores son el procesador donde se multiplican los valores de voltaje y corriente para obtener el valor de la potencia, y el convertidor numérico es donde estos números se traducen en una forma legible que puede ser procesada por los registros. Los registros en la última etapa toman los números traducidos y los muestran o transmiten en las unidades que se utilizan para la medición.
Ahora, esta es una vista demasiado simplificada de un medidor electrónico moderno, nos faltan muchos otros componentes como multiplexores, convertidores analógicos a digitales, microprocesadores, relojes internos, súper-condensadores, pantallas, tableros de comunicación, tableros de entrada y salida.
Hoy en día, la tecnología de medición electrónica utiliza el muestreo de señal digital de los valores analógicos de voltaje y corriente y los transforma en una serie de valores digitales, o una serie de muestras. Cuantas más muestras en un período de tiempo específico, más precisa será la lectura. Esta tecnología ha permitido a los medidores proporcionar datos más valiosos al usuario que nunca antes. Mientras que un medidor electromagnético proporciona energía real (KWH), los medidores de hoy proporcionan voltaje, corriente, factor de potencia, potencia y energía reales, potencia y energía aparente, potencia y energía reactiva, distorsión armónica y, en algunos casos, captura de ondas y eventos.
Es una tecnología de medición avanzada que implica colocar medidores inteligentes para leer, procesar y devolver datos valiosos a los proveedores y los clientes. Mide el consumo de energía en tiempo real, lo que permite la participación en los programas de respuesta a la demanda para hacer que la red sea más estable. La acumulación de puntos de datos de múltiples puntos y múltiples clientes también proporciona la capacidad de refinar algoritmos predictivos sobre el consumo futuro de electricidad, lo que hace que una red unidireccional sea más inteligente. Los sistemas de medición inteligentes utilizan tecnología avanzada de sistemas de infraestructura de medición para un mejor rendimiento.
Otro beneficio de la tecnología electrónica es la reducción en tamaño y costo, abriendo la puerta a la sub-medición para proporcionar beneficios similares a los edificios, propietarios y administradores de energía.