“十九世紀の偉大な発明は、発明の方法でした”。 英語の数学者で哲学者のAlfred North Whitehead（1891-1947）のこの格言は、成果に基づいて構築され、さらなる発展を刺激する一連の発明によって完成された電気メーターの歴史に完全に適用されます。
19世紀前半は、電磁気学において輝かしい発見をもたらしました。 1820年、フランスのアンドレ＝マリー・アンペール（André-Marie Ampère、1775年-1836年）は電流間の電気力学的相互作用を発見した。 1827年、ドイツのGeorg Simon Ohm（1787-1854）は、導体内の電圧と電流の関係を発見しました。 1831年、英国のマイケル-ファラデー（1791年-1867年）は、発電機、モーター、変圧器の操作が基づいている誘導の法則を発見しました。
世紀の後半までに、土壌は実用化のために十分に準備されました。
発見に続いて発明と特許が続いた。 ランプ、ダイナモ、モーター、変圧器、メートルおよびタービンは速い連続で発明されました。 時間が熟したら、マイルストーンの発明が世界のさまざまな部分で準同時に達成されることは驚くべきことではありません。
誘導電気計の発明者で変圧器の共同発明者であるハンガリーのOttó Titusz Bláthyは、1930年にこの刺激的な時代を次の言葉で振り返りました：”私の時代は簡単でした。 科学は熱帯林のようだった。 あなたが必要としたのは良い斧だけで、どこを撫でても、巨大な木を切り倒すことができました。”
ダイナモ（1861年のAnyos Jedlik、1867年のWerner von Siemens）の発明により、電気エネルギーを大量に生成することができました。 電気の最初の大量適用は照明でした。 この新製品–電気エネルギー-が販売され始めたとき、コストを決定する必要があることは明らかでした。
しかし、請求される単位が何であるべきか、そして最も適切な測定原則は何であるかは明らかではなかった。
最も初期のメーターは、1872年に特許を取得したSamual Gardinerの（米国）ランプメーターでした。 このメーターに接続されているすべてのランプが1つのスイッチで制御されているため、負荷にエネルギーが供給される時間を測定しました。 エジソンの電球の導入に伴い、照明回路の細分化が実用化され、このメーターは廃止された。
電気メーター
直流を使用した照明のための最初の配電システムを導入したThomas Alva Edison（1847–1931）は、電気はガスのように販売されなければならないと主張し、当時の照明にも広く使用されていた。
1881年に特許を取得した彼の”電気メーター”（米国特許第251,545号）は、電流の電気化学的効果を使用していました。
これには電解セルが含まれており、請求期間の初めに正確に秤量された銅のストリップが置かれていました。 電解質を通過する電流は銅の堆積を引き起こした。 請求期間の終わりに、銅ストリップは再び秤量され、その差は通過した電気の量を表した。 このメーターは、紙幣を立方フィートのガスでレンダリングできるように較正されました。
これらのメーターは19世紀末まで使用されていました。 しかし、一つの大きな欠点がありました–メーターの読み取りは、ユーティリティのために困難であり、顧客のために不可能でした。 エジソンは後に検針を支援するために計数機構を追加した。
ドイツのSiemens-Shuckert水素メーターやSchott&Gen.Jena水銀メーターのような他の電解メーターがありました。 電解計はアンペア時間のみを測定することができ、電圧が変動するときには適していませんでした。
振り子計
メーターを構築するためのもう一つの可能な原則は、エネルギーに比例した運動–振動または回転–を作成することで
振り子計の原理は、1881年にアメリカ人のウィリアム-エドワード-アイルトンとジョン-ペリーによって記述された。 1884年、ドイツのヘルマン-アロン（1845年-1902年）が発明を知らずに振り子計を構築した。
より高度な形式では、このメーターには2つの振り子があり、両方の振り子にコイルが電圧に接続されていました。 振り子の下には、反対方向に2つの電流コイルが巻かれていました。 したがって、振り子の一つは、負荷なしよりも遅く、他の速く実行されていました。
振動時間の差がカウント機構を駆動しました。 振り子の振動時間の初期差を補償できるように，二つの振り子の役割を毎分交換した。 同時に、時計は巻き上げられました。
これらのメーターは二つの時計を含んでいたため高価であり、徐々にモーターメーターに置き換えられました。 振子のメートルはアンペア時間かwatthoursを測定しましたが、直流のためにだけ使用できます。
モーターメーター
もう一つの可能性は、メーターを構築するためにモーターを使用することでした。 このようなメーターでは、駆動トルクは負荷に比例し、制動トルクによって平衡されるので、トルクが平衡状態にあるときに回転子速度は負荷に比例する。
アメリカのエリフ-トムソン（1853年-1937年）は、1889年にゼネラル-エレクトリックのために”録音電力計”を開発した。 これは、整流子を使用して、コイルと抵抗を介して電圧によって励起されたロータと、鉄のないモータでした。
固定子は電流によって励起されたため、駆動トルクは電圧と電流の積に比例していました。 制動トルクは、ロータに固定されたアルミニウムディスクに作用する永久磁石によって提供された。 このメートルはDCのために主に使用されました。 モーターメーターの大きな欠点は整流子でした。
変圧器は、配電の初期に
を発明しましたが、直流システムと交流システムの方が有利かどうかはまだ明らかではありませんでした。
しかし、直流システムの重要な欠点がすぐに明らかになりました。 1884年、フランスのルシアン-ガラール（1850年-1888年）とイギリスのジョン-ディクソン-ギブスは、現代の変圧器の前駆体である”二次発電機”を発明した。
実用的な変圧器は、1885年にkároly Zipernowsky、Ottó Titusz Bláthy、Miksa Dériの三人のハンガリー人技術者によってGanzのために開発され、特許を取得しました。 同年、ウェスティングハウスはガラードとギブソンの特許を購入し、ウィリアム-スタンレー（1858年-1916年）がデザインを完成させた。 ジョージ-ウェスティングハウス（George Westinghouse、1846年-1914年）もニコラ-テスラのAC特許を購入した。
これにより、交流電力システムが実現可能となり、20世紀初頭から徐々に直流システムから引き継いでいった。 計量では、AC電気エネルギーの測定という新しい問題を解決する必要がありました。
誘導計
1885年、イタリアのGalileo Ferraris（1847-1897）は、2つの位相の異なる交流場がディスクやシリンダーのような固体電機子を回転させることができる 独立して、クロアチア系アメリカ人のニコラ・テスラ（1857年-1943年）も1888年に回転する電場を発見した。 シャレンバーガーは1888年に回転場の効果を発見し、交流アンペア時計を開発した。
制動トルクはファンによって提供されました。 このメーターには力率を考慮する電圧要素がなかったため、モーターでの使用には適していませんでした。 これらの発見は誘導電動機の基礎であり、誘導計への道を開いた。 1889年、ハンガリーのブダペストのガンツ工場で働いていたハンガリーのオットー-ティトゥシュ-ブラーティ（1860年-1939年）は、彼の”交流電流のための電気メーター”（ドイツNo52,793、米国No423,210）の特許を取得した。
特許に記載されているように: 「このメーターは、本質的に、ディスクやシリンダーのような金属製の回転体で構成されており、互いに位相がずれた2つの磁場によって作用されます。
相の前記位相変位は、ある場が主電流によって生成され、他方の場が消費されるエネルギーが測定される回路の点からシャントされた大きな自己誘導のコイルによって励起されるという事実に起因する。
しかし、磁場は、フェラーリのよく知られた配置のように、回転の固体内で互いに交差するのではなく、互いに独立して同じ部分の異なる部分を通過する。”
この配置により、Bláthyはほぼ正確に90°の内部位相シフトを達成することができたので、メーターはワット時間を多かれ少なかれ正しく表示しました。 メーターは広い測定範囲を保障するのにブレーキ磁石を使用し、cyclometric記録が装備されていた。 ガンツは同じ年に生産を開始しました。 最初のメーターは木製のベースに取り付けられ、毎分240回転で動作し、重量は23kgでした。 1914年までに重量は2.6kgに減少した。
Oliver Blackburn Shallenberger(1860-1898)は1894年にwestinghouseのために誘導式ワットメーターを開発しました。 これは、ディスクの反対側に位置する電流および電圧コイルを有し、同じディスクを減衰させる二つの永久磁石を有していた。 それはまた大きく、重く、41ポンドの重量を量った。 ドラム式のレジスタを持っていた。
サンガモで働いていたルートヴィヒ-グートマンは、1899年に”タイプA”ACワットメーターを開発しました。 回転子は電圧および現在のコイルの分野で置かれる螺線形に細長い穴をつけられたシリンダーだった。 シリンダーの底にリベットで留められたディスクは永久磁石によってブレーキがかかることのために使用された。 力率調整はなかった。
電気メーター–さらなる改善
次の年には、多くの改善が達成されました: 重量および次元の減少、負荷範囲の延長、力率、電圧および温度の変更の補償、ピボット軸受けを玉軸受とdoublejewel軸受けおよび磁気軸受けによって取り替え、よ
世紀の変わり目までに、三相誘導計は、一つ、二つ、三つのディスク上に配置された二、三の測定システムを使用して開発されました。
新しい機能
誘導メートルは、またFerrarisメートルとして知られ、Bláthyメートルの原則に基づいて、まだたくさん製造され、メーターで計ることの役馬、低価格
電気の使用が広がるにつれて、ローカルまたは遠隔制御スイッチを備えたマルチタリフィートメーター、最大需要メーター、前払いメーター、maxigraphの概念は、世紀の変わり目までにすぐに生まれました。
最初のリップル制御システムは、1899年にフランスのCésar René Louberyによって特許を取得し、Compagnie des Compteurs（後のSchlumberger）、Siemens、AEG、Landis&Gyr、Zellweger、Sauter、Brown Boveriによって完成されました。 1934年、Landis&GyrはTrivector meterを開発し、活性エネルギーと反応エネルギーと見かけの需要を測定した。
電子メーターとリモートメーター
メーターの最初の開発の偉大な期間は終わりました。 ブラースが言ったように、彼の比喩を続けて：”今、あなたは茂みを見つけることさえなくても、一日中歩いています”。
電子技術は、1970年代に最初のアナログおよびデジタル集積回路が利用可能になるまで、計量への道を見つけられませんでした。
この新技術は、電気メーターの開発に新たな刺激を与えました。 当初は、主にtimedivision乗算原理を使用して、高精度の静的メーターが開発されました。 ホールセルは、主に商業用および住宅用のメーターにも使用されました。 1980年代には誘導メーターと電子関税ユニットからなるハイブリッドメーターが建設されたが、この技術は比較的短命であった。
リモートメータリング
リモートメータリングのアイデアは、1960年代に生まれました。 当初、遠隔パルス伝送が使用されていましたが、これは徐々に様々なプロトコルや通信媒体を使用することに置き換えられています。
今日、複雑な機能を持つメーターは、デジタル信号処理を使用した最新の電子技術に基づいており、ほとんどの機能はファームウェアで実装されています。
基準と計量精度
メーカーと公益事業者の間の緊密な協力の必要性は比較的早く達成されました。 最初の計量標準、電気計量のためのANSI C12コードは、早くも1910年に開発されました。 その序文は言う：”コードは自然に科学的および技術的な原則に基づいていますが、計量の商業的側面は常に非常に重要な点で常に念頭に置いています”。
最初に知られているIEC測光規格、出版物43は、1931年にさかのぼります。 正確さの高水準はメーターで計る専門職によって確立され、維持された顕著な特徴である。 1914年のリーフレットには、1の精度でメーターが表示されています。5%10%またはより少しから最高の流れの100%の測定範囲に。 IEC43:1931は精度クラス2.0を規定しています。 この正確さはまだ静的なメートルのためのほとんどの住宅の適用のために今日十分として、見られる。
電気メーター-未来
計量のビジネス面に焦点を当て、技術の最新の結果に基づいて–これらは、計量の歴史の中で継続的な成功のための鍵です。