La función de un medidor de energía es sumar e indicar este trabajo eléctrico que corresponde al consumo de la energía, en forma continua.
La unidad de energía en el S.I. es el julio, pero, por razones comerciales, para la energía eléctrica, la unidad utilizada es el vatio-hora (Wh) o el kilovatio-hora (kWh). La relación entre ambas es: 1 Wh = 3 600 J =3,6 kJ.
Los medidores pueden ser de medida de energía eléctrica en corriente continua y en corriente alterna. En el segundo caso lo que ocurre es que la tensión y la intensidad de corriente no suelen estar en fase y ello conlleva que la energía activa no coincida con la aparente, como ocurre en corriente continua. Cuando se trata de ondas senoidales (como ocurre en la red de suministro industrial), se tienen tres tipos de energía, que se definen a continuación, y para cada uno de ellos existe un tipo de medidor:
Energía eléctrica activa
expresada esta magnitud en vatios-hora (Wh).
La función de un medidor de energía es sumar e indicar este trabajo eléctrico que corresponde al consumo de la energía, en forma continua.
La unidad de energía en el S.I. es el julio, pero, por razones comerciales, para la energía eléctrica, la unidad utilizada es el vatio-hora (Wh) o el kilovatio-hora (kWh). La relación entre ambas es: 1 Wh = 3 600 J =3,6 kJ.
Los medidores pueden ser de medida de energía eléctrica en corriente continua y en corriente alterna. En el segundo caso lo que ocurre es que la tensión y la intensidad de corriente no suelen estar en fase y ello conlleva que la energía activa no coincida con la aparente, como ocurre en corriente continua. Cuando se trata de ondas senoidales (como ocurre en la red de suministro industrial), se tienen tres tipos de energía, que se definen a continuación, y para cada uno de ellos existe un tipo de medidor:
Energía eléctrica activa
(1)
expresada esta magnitud en vatios-hora (Wh).
Energía eléctrica reactiva
(2)
expresada esta magnitud en voltamperios reactivos-hora (varh).
Energía eléctrica aparente
expresada esta magnitud en voltamperios-hora (vah).
Donde j de estas ecuaciones 1 y 2 es la fase entre la tensión y la intensidad de corriente y el cosj es el llamado factor de potencia.
Un vatihorímetro es un medidor de energía eléctrica (activa si se trata de corriente alterna) cuya indicación viene en vatios-hora (Wh), y un varihorímetro es un medidor de energía eléctrica reactiva cuya indicación viene en voltamperios reactivos-hora (varh).
Como se ha visto la energía depende de la tensión, la intensidad de corriente, el tiempo, y si se trata de una red de corriente alterna, además depende del factor de potencia. El funcionamiento de un medidor de energía, consecuentemente, está basado en estas magnitudes, aunque el diseño y la construcción sea diferente para los distintos tipos de medidores; no obstante, en general, tienen dos bornes de tensión y dos de intensidad de corriente que alimentan de forma separada sus circuitos de tensión y de intensidad.
Se va a calibrar un medidor de energía eléctrica por comparación con otro medidor. En este procedimiento se llamará patrón al medidor que actúa como calibrador y medidor al que va a ser calibrado. Se elige el método por comparación por ser el más sencillo y el más fiable.
Puesto que la energía es una magnitud que depende del tiempo, éste será muy importante durante la realización de las medidas. El tiempo de medida ha de ser el mismo para los dos medidores y las medidas hay que realizarlas a la vez, para asegurarse de que las medidas son, exactamente, sobre la misma cantidad de energía en las mismas condiciones. El tiempo ha de ser lo suficientemente largo para evitar errores debidos a la fluctuación de las ondas, por otra parte los dos medidores han de estar sincronizados, es decir, el tiempo de medida ha de ser el mismo y al mismo tiempo. Esto asegura que ambos
instrumentos midan la misma señal, así que lo que nos interesa es la diferencia de lecturas entre ambos.
Un sistema trifásico es una combinación de tres sistemas monofásicos cuyas tensiones están desfasadas 120° en el tiempo. Por lo tanto, la energía activa total medida por un medidor de energía trifásico es la suma de la individuales de cada uno de los sistemas monofásicos.