विद्युत-मापी

विद्युत-मापी (electricity meter), इलेक्ट्रिक मीटर (electric meter), इलेक्ट्रिकल मीटर (electrical meter), ऊर्जा मीटर (energy meter) या किलोवाट-घंटा मीटर (kilowatt-hour meter) एक ऐसा उपकरण है जो एक घर, एक व्यवसाय या विद्युत संचालित उपकरण द्वारा खपत विद्युत ऊर्जा (electric energy) की मात्रा को मापता है।

विद्युत-मापी या ऊर्जा-मापी एक समय अंतराल में विद्युत की कुल खपत को मापता है।

विद्युत उपयोगिताएँ उपभोक्ताओं के परिसर में स्थापित विद्युत-मापी का उपयोग विद्युत के कर निर्धारण (billing) और निगरानी उद्देश्यों के लिए करती हैं। ये सामान्यतः कर निर्धारण इकाइयों मे अंशांकित होते हैं, जिनमें सबसे सामान्य किलोवाट घंटा (kWh) होता है। इन्हें सामान्यतः प्रत्येक कर निर्धारण अवधि में एक बार पढ़ा जाता है।

जब किसी निश्चित अवधि के दौरान ऊर्जा की बचत वांछित होती है, तो कुछ विद्युत-मापी माँग अर्थात् किसी अंतराल में विद्युत के अधिकतम उपयोग को माप सकते हैं। "दिन का समय (Time of day)" मापन, विद्युत की दरों को एक दिन के दौरान चरम उच्च-लागत अवधि और सस्ता, कम-लागत, अवधि के दौरान उपयोग को दर्ज करने के लिए परिवर्तित होने की अनुमति देता है। इसके अतिरिक्त, कुछ क्षेत्रों में चरम भार अवधि के दौरान माँग प्रतिक्रिया विद्युत-कटौती के लिए विद्युत-मापी में प्रसारण (relay) होते हैं।

एकदिश धारा (Direct current)
1880 के दशक में विद्युत ऊर्जा के व्यावसायिक उपयोग के रूप में, यह तेजी से महत्वपूर्ण हो गया कि तत्कालीन गैस - मीटर के समान एक ऐसा विद्युत ऊर्जा मीटर हो, जो प्रति माह एक निश्चित संख्या में लैंप के उपयोग के आधार पर कर निर्धारण के स्थान पर उपभोक्ताओं को सुचारू रूप से कर निर्धारण करने की सुविधा प्रदान करे।

डीसी मीटर (DC meter) ने आवेश को एम्पीयर घंटे में मापा। चूंकि आपूर्ति का विभव काफी हद तक स्थिर रहने के कारण मीटर का पाठन वास्तविक ऊर्जा की खपत के समानुपाती था। उदाहरण के लिए, यदि एक मीटर ने दर्ज किया कि 200-वोल्ट की आपूर्ति पर 100 एम्पीयर घंटे की खपत हुई, तो 20 किलोवाट-घंटे की ऊर्जा की आपूर्ति की गई थी।

कई प्रयोगात्मक मीटर विकसित किए गए। थॉमस एडिसन ने पहले प्रत्यक्ष पाठन रजिस्टर के साथ एकदिश धारा (डीसी) विद्युत-यांत्रिक मीटर पर कार्य किया, लेकिन इसके स्थान एक विद्युत-रसायन मापन तंत्र विकसित किया, जिसमें धारा की खपत को पूरा करने के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिका (विद्युत्-अपघटन द्वारा उत्पन्न) का इस्तेमाल किया गया। समय-समय पर प्लेटों को हटा कर वजन किया गया, और उपभोक्ता का कर निर्धारण किया गया। विद्युत-रसायन मीटर पढ़ने में श्रमसाध्य (labor-intensive) था, लेकिन इसे उपभोक्ताओं द्वारा सुचारू रूप से प्राप्त नहीं किया गया।

यूनाइटेड किंगडम में इस्तेमाल किया जाने वाला एक प्रारंभिक प्रकार का विद्युत-रसायन मीटर 'तर्क' मीटर था। इसमें मीटर के शीर्ष पर एक पारा संग्रह के साथ एक ऊर्ध्वाधर आरूढ़ित काँच की संरचना सम्मिलित थी। जैसे ही आपूर्ति से धारा खींची जाती थी, तो विद्युत रासायनिक क्रिया पारे को स्तंभ के नीचे स्थानांतरित कर देती थी। अन्य सभी डीसी मीटरों की तरह ही इसमें भी एम्पीयर घंटे दर्ज किए गए। पारा संग्रह समाप्त होने के बाद मीटर एक खुला परिपथ बन जाता था। इसलिए उपभोक्ता के लिए विद्युत की एक और आपूर्ति के लिए भुगतान करना आवश्यक था, जिसके बाद आपूर्तिकर्ता का प्रतिनिधि मीटर को ऊपर से खोल देता था और पारा को संग्रह में भर कर और आपूर्ति को बहाल कर देता था। व्यवहार में उपभोक्ता को आपूर्ति समाप्त होने से पहले आपूर्ति कंपनी का प्रतिनिधि मिल जाता था और केवल पैमाने से पढ़ी गई खपत के लिए शुल्क भुगतान करना होता था। इसके बाद प्रतिनिधि मीटर को उल्टा करके शून्य पर रीसट कर देता था।

वर्ष 1885 में फेरांती ने गैस मीटर के समान एक रजिस्टर के साथ पारा मोटर मीटर (mercury motor meter) प्रस्तुत किया; इसका यह लाभ था कि उपभोक्ता आसानी से मीटर का पाठन कर सकता था और खपत को सत्यापित कर सकता था। डीसी मीटर डॉ. हरमन एरोन द्वारा पहला सटीक और रिकॉर्डिंग विद्युत खपत मीटर था, जिसका पेटेंट उन्होंने वर्ष 1883 में कराया था। ब्रिटिश जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी के ह्यूगो हर्स्ट ने इसे वर्ष 1888 में व्यावसायिक रूप से ग्रेट ब्रिटेन में प्रस्तुत किया था। एरोन के मीटर ने समय के साथ उपयोग किए गए कुल आवेश को दर्ज किया, और इसे घड़ी के मुख (clock dial) की एक श्रृंखला पर प्रदर्शित किया।

प्रत्यावर्ती धारा (Alternating current)
हंगेरियन ओटो ब्लाथी (Ottó Bláthy) के पेटेंट के आधार पर निर्मित एसी किलोवाट-घंटे मीटर का उनके नाम पर पहला नमूना वर्ष 1889 की शीत ऋतु में फ्रैंकफर्ट मेले में गैंज़ वर्क्स द्वारा प्रस्तुत किया गया था, और किलोवाट-घंटे मीटर की पहली खेप को उसी वर्ष के अंत में कारखाने द्वारा पहले से ही व्यावसायीकृत किया गया था। ये पहले प्रत्यावर्ती धारा वाट-घंटे मीटर थे, जिन्हें ब्लैथी-मीटर (Bláthy-meters) के नाम से जाना जाता था।

वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले एसी किलोवाट घंटे मीटर, ब्लैथी के मूल आविष्कार वाले सिद्धांत पर कार्य करते हैं।  इसके अतिरिक्त लगभग वर्ष 1889 में, अमेरिकन जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी के एलिहू थॉमसन ने एक लौहहीन धारा परिवर्तक यन्त्र मोटर (ironless commutator motor) पर आधारित एक रिकॉर्डिंग वाट मीटर (वाट-घंटे मीटर) विकसित किया। इस मीटर ने विद्युत रासायनिक प्रकार की कमियों को दूर किया और यह प्रत्यावर्ती या एकदिश धारा पर कार्य कर सकता था।

वर्ष 1894 में वेस्टिंगहाउस इलेक्ट्रिक कॉर्पोरेशन के ओलिवर शालेनबर्गर ने पूर्व में केवल एसी एम्पीयर-घंटे-मीटर में प्रयुक्त प्रेरण सिद्धांत को आधुनिक विद्युत-यांत्रिक रूप के एक वाट-घंटे मीटर के उत्पादन के लिए परिपथ में घूर्णन गति को शक्ति के समानुपात बनायी गई एक प्रेरण डिस्क का उपयोग करके लागू किया था। ब्लैथी मीटर, शलेनबर्गर और थॉमसन मीटर के समान थे, जिसमें वे दो-चरण मोटर मीटर होते हैं। हालांकि प्रेरण मीटर केवल प्रत्यावर्ती धारा पर कार्य करता है, इसने थॉमसन संरचना के संवेदनशील और परेशानी वाले कम्यूटेटर (computator) को समाप्त कर दिया। शालेनबर्गर अस्वस्थ हो गए और अपनी प्रारम्भिक बड़ी और भारी संरचना को परिष्कृत करने में असमर्थ रहे, हालांकि उन्होंने एक बहु-चरण संस्करण भी विकसित किया।

इकाइयाँ
विद्युत-मापी पर माप की सबस सामान्य इकाई किलोवाट्ट घंटा [kWh] है, जो एक घंटे में एक किलोवाट के भार द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा या 3,600,000 जूल के बराबर है। कुछ विद्युत कंपनियां इसके स्थाम पर एसआई (SI) मेगाजूल का उपयोग करती हैं।

माँग को सामान्यतः वाट (watt) में मापा जाता है, लेकिन प्रायः एक चौथाई या आधे घंटे की अवधि में औसत निकला जाता है।

प्रतिक्रियाशील शक्ति को "हजारों वोल्ट-एम्पीयर प्रतिक्रियाशील-घंटे", (kvarh) में मापा जाता है। प्रथा के अनुसार, एक मोटर जैसी एक "लैगिंग (lagging)" या आगमनात्मक भार में सकारात्मक प्रतिक्रियाशील शक्ति होती है। एक "अग्रणी", या संधारित्र भार में नकारात्मक प्रतिक्रियाशील शक्ति होती है।

वोल्ट-एम्पीयर (Volt-ampere), प्रतिक्रियाशील और वास्तविक शक्ति सहित वितरण नेटवर्क के माध्यम से गुजरने वाली संपूर्ण शक्ति को मापता है। यह वर्ग-माध्य-मूल वोल्ट (root-mean-square) और एम्पीयर के गुणनफल के बराबर होता है।

भार द्वारा विद्युत धारा के विरूपण को कई तरीकों से मापा जाता है। ऊर्जा घटक प्रतिरोधक (या वास्तविक) शक्ति और वोल्ट-एम्पीयर का अनुपात होता है। एक संधारित्र भार में एक प्रमुख ऊर्जा घटक होता है, और आगमनात्मक भार में एक लैगिंग ऊर्जा घटक होता है। एक विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक भार (जैसे फिलामेंट लैंप, ऊष्मक या केतली) शक्ति कारक "1" को प्रदर्शित करता है। तरंग रूप के विरूपण का एक उपाय, गुणावृत्ति धारा (current harmonics) है। उदाहरण के लिए, कंप्यूटर विद्युत की आपूर्ति जैसे इलेक्ट्रॉनिक भार अपने आंतरिक भंडारण तत्वों को भरने के लिए वोल्टेज शिखर पर अपना प्रवाह खींचते हैं। यह आपूर्ति वोल्टेज शिखर के पास एक महत्वपूर्ण वोल्टेज के गिरने का कारण बन सकता है जो वोल्टेज तरंग के समतलीकरण के रूप में दिखाई देता है। यह समतलीयता असामान्य अनुरूपता (odd harmonics) का कारण बनता है जो कि विशिष्ट सीमा से अधिक होने पर अनुमेय (permissible) नहीं हैं, क्योंकि वे न केवल व्यर्थ हैं, बल्कि अन्य उपकरणों के संचालन में हस्तक्षेप भी कर सकते हैं। यूरोपीय संघ और अन्य देशों में निर्दिष्ट सीमाओं के भीतर अनुरूपता उत्सर्जन कानूनी तौर पर अनिवार्य है।

उपयोग की गई ऊर्जा की मात्रा के आधार पर मीटरिंग के अतिरिक्त अन्य प्रकार की मीटरिंग भी उपलब्ध है। विद्युतीकरण के प्रारम्भिक दिनों में इस्तेमाल किए गए आवेश (कूलॉम) की मात्रा को मापने वाले मापक का उपयोग किया जाता था, जिन्हें एम्पीयर घंटे मापक के रूप में जाना जाता था। ये ऊर्जा उपयोग के सटीक माप के लिए स्थिर शेष आपूर्ति वोल्टेज पर निर्भर थे, जो कि अधिकांश आपूर्ति के साथ एक संभावित परिस्थिति नहीं थी। बड़ी बैटरी के आवेशित/अनावेशित स्थिति की निगरानी के लिए विशेष प्रयोजन मापक के संबंध में सबसे सामान्य अनुप्रयोग था। कुछ मापक केवल उस समय की लंबाई को मापते हैं जिसके लिए आवेश प्रवाहित होता है, जिसमें विभव या विद्युत धारा के परिमाण का कोई माप नहीं होता है। ये केवल निरंतर-भार अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं और आजकल संभवतः ही उपयोग किए जाते हैं।

ऑपरेशन
विद्युत के मीटर तात्क्षणिक वोल्टेज (वोल्ट) और विद्युत प्रवाह (एम्पियर) को लगातार मापकर इस्तेमाल की गई ऊर्जा (जूल, किलोवाट-घंटे आदि में) देते हैं। आवासीय उपभोक्ता जैसी छोटी सेवाओं के लिए मीटर स्रोत और उपभोक्ता के बीच सीधे इन-लाइन से जुड़े हो सकते हैं। बड़े भार के लिए लगभग 200 एम्पियर से अधिक भार, विद्युत धारा ट्रांसफॉर्मर का उपयोग किया जाता है, ताकि मीटर सेवा अर्धचालक के साथ लाइन के अतिरिक्त कहीं और स्थित हो सके। मीटर विद्युत-यांत्रिक और इलेक्ट्रॉनिक दो बुनियादी श्रेणियों में आते हैं।

विद्युत-यांत्रिक (Electromechanical)
विद्युत-यांत्रिक वाट-घंटा मीटर सबसे सामान्य प्रकार का विद्युत मीटर है।

एकल-चरण प्रत्यावर्ती धारा,आपूर्ति पर विद्युत-यांत्रिक प्रेरण मीटर एक गैर-चुंबकीय, लेकिन विद्युत प्रवाहकीय, धातु डिस्क के चक्रों की गणना करके विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के माध्यम से संचालित होता है, जिसे मीटर से गुजरने वाली शक्ति के आनुपातिक गति से घूमने के लिए बनाया जाता है। इस प्रकार चक्रों की संख्या ऊर्जा के उपयोग के समानुपाती होती है। विभव कुंडल एक छोटी और अपेक्षाकृत स्थिर मात्रा, सामान्यतः लगभग 2 वाट जो मीटर पर पंजीकृत नहीं होता है, में विद्युत की खपत करता है। विद्युतधारा कुंडल इसी प्रकार प्रवाहित धारा के वर्ग के अनुपात में थोड़ी मात्रा में (सामान्यतः पूर्ण भार पर कुछ वाट तक, जो मीटर पर पंजीकृत होता है) विद्युत की खपत करता है, ।

प्रेरण कुंडली के दो सेटों द्वारा डिस्क पर कार्य किया जाता है, जो वास्तव में, दो चरण रैखिक प्रेरण मोटर बनाते हैं। एक कुंडल इस तरह से जुड़ा हुआ होता है कि यह वोल्टेज के अनुपात में एक चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न करता है और दूसरा धारा के अनुपात में एक चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न करता है। कुंडल की प्रेरक प्रकृति के कारण वोल्टेज कुंडल के क्षेत्र में 90 डिग्री का विलम्ब होता है, और लैग कुंडल का उपयोग करके सुधारा जाता है। यह डिस्क में प्रत्यावर्ती धाराएँ उत्पन्न करता है और ऐसा प्रभाव होता है कि तत्काल धारा और तात्क्षणिक वोल्टेज के गुणनफल के अनुपात में डिस्क पर बल लगाया जाता है। एक स्थायी चुंबक एक भंवर धारा ब्रेक के रूप में कार्य करता है, जो डिस्क के घूमने की गति के समानुपाती एक विरोधी बल लगाता है। इन दो विरोधी ताकतों के बीच संतुलन के परिणामस्वरूप डिस्क ऊर्जा के उपयोग की शक्ति या दर के आनुपातिक गति से घूमती है। डिस्क एक रजिस्टर तंत्र को संचालित करती है जो उपयोग की गई कुल ऊर्जा की माप प्रस्तुत करने के लिए, कार में ओडोमीटर की तरह चक्रों की गणना करता है।

विभिन्न चरण विन्यास अतिरिक्त वोल्टेज और धारा कुंडल का उपयोग करते हैं।

डिस्क एक धुरी द्वारा समर्थित होती है जिसमें एक सर्पिलाकार गियर रजिस्टर को चलाता है। रजिस्टर, डायल की एक श्रृंखला होती है जो उपयोग की गई ऊर्जा की मात्रा को दर्ज करती है। ये डायल चक्रमापी (cyclometer) के प्रकार के हो सकते हैं, एक ओडोमीटर जैसा डिस्प्ले जो पढ़ने में आसान होता है और जहां प्रत्येक डायल के लिए मीटर के सामने एक खिड़की के माध्यम से एक एकल अंक दिखाया जाता है, या तो प्वाइंटर के प्रकार के हो सकते हैं, जहाँ एक पॉइंटर प्रत्येक अंक को इंगित करता है। डायल पॉइंटर वाले प्रकार के साथ, गियरिंग तंत्र के कारण आसन्न प्वाइंटर सामान्यतः विपरीत दिशाओं में घूमते हैं।

डिस्क के एक चक्र द्वारा दर्शाई गई ऊर्जा की मात्रा को प्रतीक केएच (Kh) द्वारा दर्शाया जाता है जो प्रति चक्र वाट-घंटे की इकाइयों में दिया जाता है। मान 7.2 सामान्यतः देखा जाता है। केएच (Kh) के मान का उपयोग करके किसी भी समय डिस्क को स्टॉपवॉच के साथ समय देकर उनकी विद्युत की खपत का निर्धारण किया जा सकता है।

$$P = {{3600 \cdot Kh } \over t}$$

जहाँ:

$t$ = डिस्क द्वारा एक चक्र पूरा करने में लिया गया समय (सेकंड में),

$P$ = शक्ति (वाट में)।

उदाहरण के लिए, यदि Kh = 7.2 उपरोक्त अनुसार, और 14.4 सेकंड में एक चक्र पूर्ण हुआ, तो शक्ति 1800 वाट है। इस पद्धति का उपयोग घरेलू उपकरणों की विद्युत खपत को एक-एक करके स्विच करके निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।

अधिकांश घरेलू विद्युत मीटरों को चाहे विद्युत कंपनी के प्रतिनिधि या उपभोक्ता द्वारा मैन्युअल रूप से पढ़ा जाना चाहिए। जहाँ उपभोक्ता मीटर पढ़ता है, वहां विद्युत कंपनी को टेलीफ़ोन, मेल या इंटरनेट पर पाठन की आपूर्ति की जा सकती है। विद्युत कंपनी को सामान्यतः उपभोक्ता द्वारा आपूर्ति किये गए पाठन को सत्यापित करने और मीटर की बुनियादी सुरक्षा जांच करने के लिए कंपनी के प्रतिनिधि द्वारा कम से कम एक वार्षिक यात्रा की आवश्यकता होती है।

प्रेरण वाले मीटर में, सर्पण गति (creep) एक ऐसी घटना है जो सटीकता पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकती है, जो कि तब होता है जब मीटर डिस्क संभावित रूप से लागू होने के साथ लगातार घूमती है और लोड टर्मिनल खुले परिपथ होते हैं। सर्पण गति के कारण त्रुटि के परीक्षण को सर्पण गति परीक्षण कहा जाता है।

दो मानक मीटर उत्तरी अमेरिका के लिए एएनएसआई सी12.20 (ANSI C12.20), और आईईसी 62053 (IEC 62053) सटीकता को नियंत्रित करते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक (Electronic)
इलेक्ट्रॉनिक मीटर एलसीडी (LCD) या एलईडी (LED) डिस्प्ले पर उपयोग की जाने वाली ऊर्जा को प्रदर्शित करते हैं, और कुछ पाठनों को दूरस्थ स्थानों पर भी प्रसारित कर सकते हैं। इलेक्ट्रॉनिक मीटर उपयोग की गई ऊर्जा को मापने के अतिरिक्त भार और तात्क्षणिक और उपयोग की अधिकतम दर, विभव, ऊर्जा घटक और प्रतिक्रियाशील शक्ति का उपयोग आदि आपूर्ति के अन्य मापदंडों को भी दर्ज कर सकते हैं। वे समय-समय पर कर निर्धारण का भी समर्थन कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, उच्च शिखर और निम्न शिखर घंटों के दौरान उपयोग की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा को दर्ज करना।

एक मीटर में एक विद्युत आपूर्ति, एक पैमाइश इंजन, एक प्रसंस्करण और संचार इंजन (माइक्रोकंट्रोलर), और अन्य ऐड-ऑन मॉड्यूल जैसे वास्तविक समय घड़ी (RTC), एक एलसीडी (LCD), इंफ्रा रेड कम्युनिकेशन पोर्ट / मॉड्यूल और अन्य घटक होते हैं।

पैमाइश इंजन को विभव और धारा इनपुट दिया जाता है और इसमें विभव सन्दर्भ, नमूने और प्रमात्रक होते हैं, जिसके बाद सभी इनपुटों के अंकीय समकक्षों को प्राप्त करने के लिए सादृश्य से अंकीय परिवर्तन प्रभाग होता है। फिर इन इनपुटों को विभिन्न पैमाइश मापदंडों की गणना के लिए एक अंकीय संकेत प्रोसेसर का उपयोग करके संसाधित किया जाता है।

प्रीएम्प (preamp) में प्रवाह, मीटर में लंबी अवधि की त्रुटियों का सबसे बड़ा स्रोत होता है, इसके बाद विभव संदर्भ की सटीकता होती है। ये दोनों तापमान के साथ-साथ भिन्न होते हैं, और जब मीटर बाहर होते हैं तो बेतहाशा (wildly) भिन्न होते हैं। इनके लिए विशेषता और क्षतिपूर्ति, मीटर संरचना का एक प्रमुख हिस्सा है।

प्रोसेसिंग और संचार अनुभाग की जिम्मेदारी पैमाइश इंजन द्वारा उत्पन्न अंकीय मानों से विभिन्न व्युत्पन्न राशियों की गणना करने की होती है। इसमें विभिन्न प्रोटोकॉल और अंतरपृष्ठ का उपयोग करके इसके अधीन अन्य एडऑन मॉड्यूल के साथ संचार की जिम्मेदारी भी है।

आरटीसी (RTC) और अन्य ऐड-ऑन मॉड्यूल विभिन्न इनपुट/आउटपुट कार्यों के लिए प्रोसेसिंग और संचार अनुभाग के अधीन हैं। एक आधुनिक मीटर पर यदि यह सब माइक्रोप्रोसेसर के अंदर प्रयुक्त नहीं किया जाएगा, जैसे कि आरटीसी, एलसीडी नियंत्रक, तापमान संवेदक, मेमोरी और सादृश्य से अंकीय परिवर्तक।

संचार विधियाँ (Communication methods)
रिमोट मीटर रीडिंग टेलीमेट्री का एक व्यावहारिक उदाहरण है। यह एक मानव मीटर पाठक की लागत और परिणामी त्रुटियों को बचाता है, परन्तु यह अधिक माप और दूरस्थ प्रावधान की भी सुविधा देता है। अब कई स्मार्ट मीटरों में सेवा को बाधित करने या बहाल करने के लिए एक कुंजी सम्मिलित होती है।

ऐतिहासिक रूप से, घूमने वाले मीटर KYZ लाइन से जुड़े विद्युत संपर्कों की एक जोड़ी का उपयोग करके अपनी मापी गई जानकारी को दूरस्थ रूप से सूचित कर सकते हैं।

KYZ अंतरपृष्ठ, एक मीटर से आपूर्ति किया गया एक फॉर्म C संपर्क होता है। इसमें, Y और Z तार स्विच संपर्क होते हैं, जिन्हें ऊर्जा की मापी गई मात्रा के लिए K तक छोटा किया जाता है। जब एक संपर्क बंद हो जाता है तो गणना सटीकता सुरक्षा प्रदान करने के लिए दूसरा संपर्क खुलता है। अवस्था के प्रत्येक संपर्क परिवर्तन को एक स्पंद माना जाता है। स्पंदों की आवृत्ति विद्युत की माँग को दर्शाती है। स्पंदों की संख्या मापी गई ऊर्जा को इंगित करती है।

एक प्रसारण स्पंदों को उत्पन्न करता है। KYZ शब्द संपर्क पदनामों को संदर्भित करता है: सामान्य के लिए K, सामान्य रूप से खुले के लिए Y, और सामान्य रूप से बंद के लिए Z। जब इन्हें एक विद्युत मीटर में सम्मिलित किया जाता है, तो प्रसारण मीटर डिस्क के प्रत्येक पूर्ण या आधे चक्र के साथ अवस्था बदलता है। प्रत्येक अवस्था परिवर्तन को "स्पंद" कहा जाता है। बाहरी उपकरणों से जुड़े होने पर, उपयोग की दर (kW) के साथ-साथ कुल उपयोग (kWh) को स्पंदों की दर और संख्या से निर्धारित किया जा सकता है।

KYZ आउटपुट ऐतिहासिक रूप से "टोटलाइज़र रिले" से जुड़े हुए थे, जो एक "टोटलाइज़र" का भरण करते थे, जिससे एक ही स्थान पर एक साथ कई मीटर पढ़े जा सकें।

KYZ आउटपुट विद्युत मीटर को प्रोग्रामेबल तर्क नियंत्रक, बिल्डिंग स्वचालन (HVAC) या अन्य नियंत्रण तंत्र से जोड़ने की चिरसम्मत विधि है। कुछ आधुनिक मीटर एक संपर्क समापन करने की आपूर्ति भी करते हैं, जो मीटर द्वारा उच्च विद्युत प्रशुल्क के नजदीक माँग की सूचना प्राप्त होने पर माँग पक्ष प्रबंधन में सुधार के लिए चेतावनी देता है।

कुछ मीटरों में एक खुला संग्राहक या आईआर एलईडी आउटपुट होता है जो विद्युत ऊर्जा की प्रत्येक मीटरीकृत मात्रा के लिए 32-100 एमएस स्पंद (सामान्यतः 1000-10000 स्पंद प्रति किलोवाट-घंटा ) देता है। आउटपुट अधिकतम 27 वी डीसी (V DC) और 27 एमए डीसी (mA DC) तक सीमित है। ये एस0-आउटपुट (S0-output) सामान्यतः डीआईएन 43864 (DIN 43864) मानक का पालन करते हैं।

अर्ध-स्वचालित रीडिंग के लिए बनाये गए कई मीटरों में एक आनुक्रमिक द्वार होता है जो मीटर के मुखपृष्ठ के माध्यम से इन्फ्रारेड एलईडी द्वारा संचार करता है। कुछ बहु-इकाई भवनों में, एक समान प्रोटोकॉल का उपयोग किया जाता है, लेकिन एक तारित बस में सभी मीटरों को एक प्लग से जोड़ने के लिए क्रमिक धारा परिपथ का उपयोग किया जाता है।यह प्लग प्रायः अधिक सुलभ बिंदु के पास होता है।

यूरोपीय संघ में, सबसे प्रचलित इन्फ्रारेड और प्रोटोकॉल "फ़्लैग (FLAG)" है, जो आईईसी 61107 (IEC 61107) के मोड C का एक सरलीकृत उपसमुच्चय है। एएनएसआई सी12.18, संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में सबसे वांछित इन्फ्रारेड प्रोटोकॉल है। कुछ औद्योगिक मीटर प्रोग्राम करने योग्य तर्क नियंत्रकों (Modbus या डीएनपी 3) के लिए प्रोटोकॉल का उपयोग करते हैं।

इस उद्देश्य के लिए प्रस्तावित एक प्रोटोकॉल डीलएमएस (DLMS)/सीओएसईएम (COSEM) है जो अनुक्रमिक पोर्ट सहित किसी भी माध्यम पर कार्य कर सकता है। डेटा को ज़िग्बी (ZigBee), वाई-फाई, टेलीफोन लाइन या स्वयं विद्युत लाइनों द्वारा प्रेषित किया जा सकता है। कुछ मीटर इंटरनेट पर पढ़े जा सकते हैं। ओपन स्मार्ट ग्रिड प्रोटोकॉल (OSGP) जैसे अन्य अधिक आधुनिक प्रोटोकॉल भी व्यापक रूप से उपयोग किए जा रहे हैं।

इलेक्ट्रॉनिक मीटर अब अल्प शक्ति रेडियो, जीएसएम (GSM), जीपीआरएस (GPRS), ब्लूटूथ, आईआरडीए (IrDA) , साथ ही आरएस -485 (RS-485) तार संयोजन का उपयोग करते हैं। मीटर पूरे उपयोग की रूपरेखा को समयांकन के साथ संग्रहित कर सकते हैं और एक बटन के क्लिक पर उन्हें प्रसारित कर सकते हैं। रूपरेखा के साथ संग्रहित माँग रीडिंग उपभोक्ता की भार आवश्यकताओं को सटीक रूप से दर्शाती है। यह लोड प्रोफाइल डेटा कर निर्धारण और नियोजन उद्देश्यों के लिए उपयोगिताओं में संसाधित की जाती है।

एएमआर (स्वचालित मीटर रीडिंग (AMR)) और आरएमआर (रिमोट मीटर रीडिंग (RMR)) ऐसी विभिन्न प्रणालियों का वर्णन करते हैं जो मीटर पाठक को प्रेषण की आवश्यकता के बिना मीटर को दूर से जांचने की सुविधा देते हैं। एक इलेक्ट्रॉनिक मीटर अपनी रीडिंग को टेलीफोन लाइन या रेडियो द्वारा केंद्रीय कर निर्धारण कार्यालय में प्रेषित कर सकता है।

वाणिज्यिक उपयोग
बड़े वाणिज्यिक और औद्योगिक परिसर इलेक्ट्रॉनिक मीटर का उपयोग कर सकते हैं जो आधे घंटे या उससे कम के ब्लॉक में विद्युत के उपयोग को दर्ज करते हैं। इसका कारण यह है कि अधिकांश विद्युत ग्रिडों में पूरे दिन माँग में वृद्धि होती है, और विद्युत कंपनी इस समय माँग को कम करने के लिए बड़े उपभोक्ताओं को मूल्य प्रोत्साहन की इच्छा रख सकती है। माँग में ये वृद्धि प्रायः भोजन के समय या, प्रसिद्ध रूप से लोकप्रिय दूरदर्शन कार्यक्रमों में बाधा डालने वाले विज्ञापनों के अनुरूप होती है।

गृह ऊर्जा निगरानी
घरेलू ऊर्जा खपत को कम करने का एक संभावित शक्तिशाली साधन उपयोगकर्ताओं को सुविधाजनक रीयल-टाइम फीडबैक प्रदान करना है ताकि वे व्यवहार का उपयोग करके अपनी ऊर्जा को बदल सकें। हाल ही में, कम लागत वाली ऊर्जा फीडबैक डिस्प्ले उपलब्ध हो गई है, जो ऊर्जा (वाट-घंटे), क्षणिक शक्ति (वाट क्षमता) को मापने में सक्षम हो सकती है, और अतिरिक्त रूप से मुख्य विभव, धारा, अपटाइम, स्पष्ट शक्ति, शिखर वोल्टता और शिखर धारा को पकड़ने को मापने में सक्षम हो सकती है, और इनके पास हाथ से सेट की गई घड़ी होती है। डिस्प्ले, ग्राफिक रूप से सप्ताह भर में विद्युत की खपत का संकेत दे सकती है।

हाइड्रो वन द्वारा 500 ओंटारियो घरों में उपभोक्ता-पठनीय मीटर का उपयोग करते हुए एक अध्ययन में समान आकार के नियंत्रण समूह की तुलना में कुल विद्युत के उपभोग में औसतन 6.5% की गिरावट देखी गई। हाइड्रो वन ने बाद में पायलट की सफलता के आधार पर 30,000 उपभोक्ताओं को मुफ्त विद्युत निगरानी उपकरणों की पेशकश की। गूगल शक्तिमापी (Google Powermeter) जैसी परियोजनाएं, एक स्मार्ट मीटर से जानकारी लेती हैं और इसे उपयोगकर्ताओं को अधिक आसानी से उपलब्ध कराती हैं ताकि संरक्षण को प्रोत्साहित करने में मदद मिल सके। प्लग-इन विद्युत-मीटर (Plug-in electricity meters) (या प्लग लोड मीटर) व्यक्तिगत उपकरणों द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा को मापते हैं। आज बाजार में कई प्रकार के मॉडल उपलब्ध हैं लेकिन वे सभी एक ही मूल सिद्धांत पर कार्य करते हैं। मीटर को एक आउटलेट में लगाया (plug) किया जाता है, और मापने वाले उपकरण को मीटर में लगाया (plug) किया जाता है। ऐसे मीटर प्रमुख ऊर्जा उपयोगकर्ताओं, या अत्यधिक अतिरिक्त शक्ति की खपत करने वाले उपकरणों की पहचान करके ऊर्जा संरक्षण में सहायता कर सकते हैं। इसके लिए वेब संसाधनों का भी उपयोग किया जा सकता है, यदि अनुसंधान उद्देश्यों के लिए विद्युत की खपत का अनुमान पर्याप्त है। विद्युत मीटर प्रायः स्थानीय विद्युत प्राधिकरणों या स्थानीय सार्वजनिक पुस्तकालय से उधार लिया जा सकता है।

बहुविध प्रशुल्क (Multiple Tariff)
विद्युत के खुदरा विक्रेता उत्पादन और हस्तांतरण की लागतों को बेहतर ढंग से दर्शाने के लिए उपभोक्ताओं से दिन के अलग-अलग समय पर अलग-अलग शुल्क की सुविधा प्रदान कर सकते हैं। चूंकि उच्च माँग की अवधि के दौरान, उपयोग की कम माँग की अवधि के दौरान विद्युत की महत्वपूर्ण मात्रा को संगृहीत करने के लिए सामान्यतः लागत प्रभावी नहीं होती है, इसलिए दिन के समय के आधार पर लागत में काफी भिन्नता होती है। कम लागत उत्पादन क्षमता (बेसलोड) जैसे कि परमाणु को प्रारंभ होने में कई घंटे लग सकते हैं, जिसका अर्थ है कम माँग के समय में अधिशेष, जबकि उच्च लागत लेकिन लचीली उत्पादन क्षमता (जैसे गैस टरबाइन) को एक क्षणिक सूचना (स्पिनिंग रिजर्व), जैसे शिखर माँग, पर प्रतिक्रिया देने के लिए उपलब्ध रखा जाना चाहिए, जो शायद प्रति दिन सिर्फ कुछ मिनटों के लिए इस्तेमाल किया जा रहा हो, जो कि बहुत महंगा है।

कुछ बहुविध प्रशुल्क मीटर अलग-अलग मात्रा में माँग के लिए अलग-अलग प्रशुल्क का उपयोग करते हैं। ये सामान्यतः औद्योगिक मीटर होते हैं।

घरेलू चर-दर मीटर (domestic variable-rate meters) सामान्यतः दो से तीन प्रशुल्क ("शिखर", "निम्न" और "शोल्डर") की अनुमति देते हैं और ऐसे स्थापन में एक साधारण विद्युत्-यांत्रिक समय स्विच का उपयोग किया जा सकता है। ऐतिहासिक रूप से, इनका उपयोग प्रायः विद्युत भंडारण ऊष्मक या गर्म पानी के भंडारण प्रणालियों के संयोजन में किया जाता है।

टाइम ऑफ़ यूसेज़ (TOU) मीटर से कई प्रशुल्क आसान हो जाते हैं जो एक समय स्विच से जुड़े होते हैं, और जिनमें कई रजिस्टर होते हैं।

तरंग नियंत्रण या रेडियो-सक्रिय स्विच के माध्यम से प्रशुल्कों के बीच स्विचिंग हो सकती है। सैद्धांतिक रूप में, एक सीलबंद समय स्विच का भी उपयोग किया जा सकता है, लेकिन सस्ती विद्युत प्राप्त करने हेतु छेड़छाड़ के लिए इसे अति संवेदनशील माना जाता है।

यूनाइटेड किंगडम में बीबीसी रेडियो 4, 198 kHz के दीर्घ तरंग वाहक के भीतर भेजे जाने वाले रात के डेटा संकेत के साथ रेडियो-एक्टिव स्विचिंग सामान्य है। निम्न चार्जिंग का समय सामान्यतः मध्यरात्रि और 7:00 बजे जीएमटी (GMT)/बीएसटी (BST) के बीच सात घंटे का होता है, और इसकी संरचना भण्डारण ऊष्मक और आप्लावन ऊष्मक (immersion heater) को ऊर्जा देने के लिए की गई है। यूके में, इस तरह के प्रशुल्क को सामान्यतः इकोनॉमी 7, श्वेत मीटर या द्वि-दर मीटर द्वारा ब्रांडेड किया जाता है। भंडारण ऊष्मकों की (कथित या वास्तविक) कमियों और प्रति kWh (सामान्यतः 3-5 गुना का एक कारक) प्राकृतिक गैस की तुलनात्मक रूप से बहुत कम लागत के कारण, इस तरह के प्रशुल्क की लोकप्रियता में हाल के वर्षों में कम से कम घरेलू बाजार में तो गिरावट आई है। फिर भी, बड़ी संख्या में विशेषताओं में गैस का विकल्प नहीं है, ग्रामीण क्षेत्रों में कई गैस आपूर्ति नेटवर्क से बाहर हैं, और अन्य विकिरक प्रणाली में उन्नति करने के लिए महंगे हैं।

आजकल एक इकोनॉमी 10 मीटर भी उपलब्ध है, जो 24 घंटे की अवधि में तीन भागों में फैली 10 घंटे की सस्ती निम्न-शिखर विद्युत आपूर्ति करता है। यह भंडारण ऊष्मकों को कई टॉप-अप बूस्ट की अनुमति देता है, या सस्ती विद्युत दर पर नम विद्युत तापन तंत्र को चलाने के लिए कई बार अच्छा प्रसार करता है।

इकोनॉमी 7 का उपयोग करने वाले अधिकांश मीटर केवल भण्डारण ऊष्मक परिपथ को ही नहीं, बल्कि 7 घंटे की रात की अवधि के दौरान पूरी विद्युत आपूर्ति को सस्ती दर पर स्विच करते हैं। इसका नकारात्मक पक्ष यह है कि प्रति किलोवाट-घंटा(kWh) दिन की दर काफी अधिक है, और स्थायी शुल्क भी कभी-कभी अधिक होते हैं। उदाहरण के लिए, जुलाई 2017 तक, लंदन में निजीकरण के बाद विद्युत आपूर्तिकर्ता ईडीएफ एनर्जी (EDF energy) के लिए मानक पूर्वनिर्धारित प्रशुल्क पर लंदन क्षेत्र में प्रति दिन 18.90p स्थाई प्रशुल्क के साथ सामान्य ("एकल दर") विद्युत की लागत 17.14p प्रति किलोवाट-घंटा(kWh) है। समतुल्य इकॉनोमी 7 की लागत प्रति दिन 18.90p के स्थाई प्रशुल्क के साथ शिखर उपयोग अवधि के दौरान 21.34p प्रति किलोवाट घंटा, जबकि निम्न शिखर उपयोग अवधि के दौरान 7.83p प्रति किलोवाट घंटा है। वॉशिंग मशीन, टम्बल सोख्ता, बर्तन साफ़ करने वाला और आप्लावन ऊष्मक पर स्थापित समय स्विच को निर्धारित किया जा सकता है ताकि वे केवल निम्न शिखर उपयोग अवधि के दौरान ही स्विच करें।

स्मार्ट मीटर
स्मार्ट मीटर, साधारण एएमआर (स्वचालित मीटर रीडिंग (AMR)) से एक कदम आगे हैं। वे वास्तविक समय या वास्तविक समय पाठन, विद्युत कटौती की अधिसूचना और विद्युत की गुणवत्ता सहित अतिरिक्त कार्यक्षमता प्रदान करते हैं। वे मूल्य निर्धारण संगठनों को दिन के समय और मौसम के आधार पर उपभोग के लिए अलग-अलग कीमतें पेश करने की सुविधा प्रदान करते हैं।

एक अन्य प्रकार का स्मार्ट मीटर एक निवास में उपकरणों की संख्या और प्रकार को स्वचालित रूप से निर्धारित करने के लिए गैर-हस्तक्षेप भार निगरानी का उपयोग करता है, कि प्रत्येक उपकरण कब और कितनी ऊर्जा का उपयोग करता है। इस मीटर का उपयोग विद्युत उपयोगिताओं द्वारा ऊर्जा उपयोग का सर्वेक्षण करने के लिए किया जाता है। यह एक घर में सभी उपकरणों पर समयसूचक लगाने की आवश्यकता को समाप्त करता है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि प्रत्येक उपकरण कितनी ऊर्जा का उपयोग करता है।

पूर्व-भुगतान मीटर
विद्युत खुदरा बिक्री के मानक व्यापार मॉडल में विद्युत कंपनी पिछले महीने या पिछली तिमाही में उपयोग की गई ऊर्जा की मात्रा के लिए उपभोक्ता को कर का निर्धारण करती है। कुछ देशों में, यदि खुदरा विक्रेता का मानना ​​है कि  उपभोक्ता कर का भुगतान नहीं कर सकता है, तो एक पूर्व भुगतान मीटर स्थापित किया जा सकता है। इसके लिए उपभोक्ता को विद्युत का उपयोग करने से पहले अग्रिम भुगतान करना होगा। यदि उपलब्ध क्रेडिट समाप्त हो जाता है तो विद्युत की आपूर्ति एक रिले द्वारा काट दी जाती है।

यूनाइटेड किंगडम में किराए के आवास में यांत्रिक पूर्व-भुगतान मीटर सामान्य हुआ करते थे। इससे होने वाली हानि में नकदी निकालने के लिए नियमित रूप से दौरे की आवश्यकता और मीटर में नकदी की चोरी का जोखिम सम्मिलित थे।

आधुनिक ठोस-अवस्था विद्युत मीटरों ने स्मार्ट कार्ड के संयोजन से इन कमियों को दूर कर दिया है और ऐसे मीटरों का उपयोग सामान्यतः खराब क्रेडिट जोखिम माने जाने वाले उपभोक्ताओं के लिए किया जाता है। यूनाइटेड किंगडम उपभोक्ता डाकघर लिमिटेड या अदायगी नेटवर्क जैसे संगठनों का उपयोग कर सकते हैं, जहाँ उपभोक्ता के पास उपलब्ध धन के अनुसार मीटर में रिचार्ज योग्य टोकन (प्राकृतिक गैस के लिए क्वांटम कार्ड, या विद्युत के लिए प्लास्टिक "कुंजी") डाले जा सकते हैं।

दक्षिण अफ्रीका, सूडान और उत्तरी आयरलैंड में पूर्व-भुगतान मीटर में कुंजी-पटल (key-pad) का उपयोग करके एक अद्वितीय, एन्कोडेड बीस अंकों की संख्या दर्ज करके रिचार्ज किया जाता है। यह टोकन को अनिवार्य रूप से कागज की एक पर्ची के रूप में प्रतिस्थापित करता है जिसके उत्पादन की लागत बहुत कम होती है।

विश्व भर में, विशेष रूप से विकासशील देशों में, पूर्व भुगतान प्रणाली का परीक्षण करने के लिए प्रयोग चल रहे हैं। कुछ मामलों में, पूर्व भुगतान मीटर उपभोक्ताओं द्वारा स्वीकार नहीं किए गए हैं। मानक अंतरण विनिर्देश (Standard Transfer Specification (STS)) संगठन जैसे विभिन्न समूह निर्माताओं में पूर्व भुगतान पैमाइश प्रणाली के लिए सामान्य मानकों को बढ़ावा देते हैं। कई देशों में एसटीएस (STS) मानक का उपयोग करने वाले पूर्व भुगतान मीटरों का उपयोग किया जाता है।

टाइम ऑफ डे पैमाइश
टाइम ऑफ डे (Time of Day metering (TOD)) पैमाइश में दिन, माह और वर्ष को शिखर भार आवर्तकाल पर उच्च दरों और निम्न भार आवर्तकाल पर कम टैरिफ दरों के साथ टैरिफ भागों में विभाजित करना सम्मिलित है, इसे टाइम ऑफ यूसेज (Time of usage(TOU)) या सामयिक टाइम ऑफ डे (Seasonal Time of Day (SToD)) पैमाइश के रूप में भी जाना जाता है। हालांकि इसका उपयोग उपभोक्ता की ओर से स्वचालित रूप से उपयोग को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है (जिसके परिणामस्वरूप स्वचालित भार नियंत्रण होता है), यह प्रायः उपभोक्ता की जिम्मेदारी होती है कि वह अपने स्वयं के उपयोग को नियंत्रित करे या तदनुसार भुगतान करे (स्वैच्छिक भार नियंत्रण)। यह उपयोगिताओं को अपनी हस्तांतरण आधारभूत संरचना को उचित रूप से योजना बनाने की अनुमति देता है। मांग-पक्ष प्रबंधन (Demand side management (DSM)) भी ​​देखें।

टीओडी (TOD) पैमाइश सामान्यतः शिखर-भार, निम्न-भार, मध्य-भार या शोल्डर, और क्रांतिक-शिखर सहित कई भागों की व्यवस्था में दरों को विभाजित करती है। एक विशिष्ट व्यवस्था केवल गैर-अवकाश के दिनों में, जैसे कि गर्मियों के दौरान सोमवार से शुक्रवार दोपहर 1 बजे से रात 9 बजे तक और सर्दियों के दौरान सुबह 6:30 से दोपहर 12 बजे तक और शाम 5 बजे से 9 बजे तक दिन के दौरान होने वाला शिखर है। अधिक जटिल व्यवस्थाओं में उच्च मांग अवधि के दौरान होने वाले महत्वपूर्ण शिखरों का उपयोग सम्मिलित है। विश्व भर के विभिन्न बाजारों में शिखर मांग/लागत का समय अलग-अलग होता है।

बड़े वाणिज्यिक उपयोगकर्ता या तो पूर्वानुमान मूल्य निर्धारण या वास्तविक-समय मूल्य निर्धारण का उपयोग करके घंटे की दर से विद्युत खरीद सकते हैं। कुछ उपयोगिताएँ आवासीय उपभोक्ताओं को प्रति घंटा दरों का भुगतान करने की अनुमति देती हैं, जैसे कि इलिनोइस (Illinois) में, जो एक दिन पहले के मूल्य-निर्धारण का उपयोग करता है।

ऊर्जा निर्यात पैमाइश
कई विद्युत उपभोक्ता संभवतः अर्थव्यवस्था, अतिरेक या पर्यावरणीय कारणों से विद्युत उत्पादन के लिए स्वयं के उपकरण स्थापित कर रहे हैं। जब कोई उपभोक्ता स्वयं के उपयोग के लिए आवश्यकता से अधिक विद्युत उत्पादन कर रहा हो, तो अतिरिक्त ऊर्जा ऊर्जा ग्रिड को वापस निर्यात किया जा सकता है। "ग्रिड" में वापस उत्पन्न होने वाले उपभोक्ताओं के पास ग्रिड घटकों (विद्युत शॉर्ट सर्किट) या ग्रिड के रखरखाव के मामले में उपभोक्ता के स्वयं के ग्रिड घटकों के साथ ही अन्य घटकों की सुरक्षा के लिए विशेष उपकरण और सुरक्षा उपकरण होने चाहिए (जैसे कि निर्यात उपभोक्ता सुविधा से आने वाली लाइन को विभव कहते हैं)।

इस निर्यात की गई ऊर्जा को कुल निर्यात की अवधि के दौरान पीछे की ओर चलने वाले मीटर द्वारा सबसे सरल स्थिति में गणना की जा सकती है, इस प्रकार निर्यात की गई मात्रा से उपभोक्ता के दर्ज किए गए ऊर्जा उपयोग को कम किया जा सकता है। इसके परिणामस्वरूप उपभोक्ता को विद्युत के पूर्ण खुदरा मूल्य पर उसके निर्यात के लिए भुगतान किया जाता है। जब तक एक शाफ़्ट या समकक्ष से सुसज्जित न हो, एक मानक मीटर विद्युत के निर्यात होने पर सरलता से पीछे की ओर दौड़कर प्रत्येक दिशा में विद्युत के प्रवाह को सही ढंग से दर्ज करता है। जहाँ कानून द्वारा अनुमति दी जाती है, वहाँ पर उपयोगिताओं ने उपभोक्ता को दी गई ऊर्जा की कीमत और ग्रिड में वापस प्रवाहित होने वाली उपभोक्ता-जनित ऊर्जा के लिए जमा की गई दर के बीच एक लाभदायक अंतर बनाए रखा है।

हाल ही में, अपलोड स्रोत सामान्यतः पवन टर्बाइन, फोटोवोल्टिक सेल या गैस या भाप टर्बाइन जैसे नवीकरणीय स्रोतों से उत्पन्न होते हैं, जो प्रायः सह-उत्पादन प्रणालियों में पाए जाते हैं। प्लग-इन हाइब्रिड कार बैटरी (वाहन-से-ग्रिड ऊर्जा तंत्र) एक अन्य संभावित प्रस्तावित अपलोड स्रोत है। इसके लिए एक "स्मार्ट ग्रिड (smart grid) " की आवश्यकता होती है, जिसमें ऐसे मीटर सम्मिलित होते हैं जो संचार नेटवर्क के माध्यम से उन विद्युत ऊर्जाओं को मापते हैं, जिन्हें रिमोट नियंत्रण की आवश्यकता होती है, और उपभोक्ताओं को समय और मूल्य निर्धारण का विकल्प देते हैं। वाहन-से-ग्रिड तंत्र को कार्यस्थल पर पार्किंग स्थल, गैरेज, पार्क और सवारी में स्थापित किया जा सकता है और ये चालकों को निम्न-शिखर विद्युत की कीमत कम होने पर रात में घर पर बैटरी आवेशित करने में सहायता कर सकता है और अतिरिक्त विद्युत को उच्च मांग वाले घंटों के दौरान ग्रिड पर वापस निर्यात करने के लिए बिल क्रेडिट प्राप्त करने को सुविधा प्रदान करता है।

स्थान
विद्युत-मापी का स्थान प्रत्येक स्थापना के साथ बदलता रहता है। संपत्ति के लिए सेवारत उपयोगिता स्तम्भ पर, सड़क के किनारे कैबिनेट (मीटर बक्सा) में या उपभोक्ता इकाई / वितरण बोर्ड से सटे परिसर के अंदर आदि संभावित स्थानों में सम्मिलित हैं। विद्युत कंपनियां बाहरी स्थानों को पसंद कर सकती हैं क्योंकि परिसर तक पहुँच प्राप्त किए बिना मीटर को पढ़ा जा सकता है लेकिन बाहरी मीटरों में नुकसान की संभावना अधिक हो सकती है।

धारा ट्रांसफॉर्मर मीटर को धारा-चालकों से दूर स्थित होने की अनुमति देते हैं। यह बड़े प्रतिष्ठानों में सामान्य होता है। उदाहरण के लिए, एक बड़े उपभोक्ता के लिए सेवारत सबस्टेशन में मीटर के बक्से में भारी केबल लाए बिना मापन उपकरण स्थापित हो सकते हैं।

उपभोक्ता ड्रॉप और पैमाइश समीकरण
चूंकि विभिन्न क्षेत्रों में विद्युत-मानक अलग-अलग होते हैं, इसलिए ग्रिड से उपभोक्ता के लिए "उपभोक्ता ड्रॉप" भी मानकों और स्थापना के प्रकार के आधार पर भिन्न होता है। ग्रिड और उपभोक्ता के बीच कई सामान्य प्रकार के संयोजन होते हैं। प्रत्येक प्रकार के लिए एक अलग पैमाइश समीकरण (metering equation) होती है। ब्लोंडेल के प्रमेय में कहा गया है कि N धारावाही चालकों वाले किसी भी तंत्र के लिए (N -1) मापक तत्व विद्युत ऊर्जा को मापने के लिए पर्याप्त हैं। यह इंगित करता है कि, उदाहरण के लिए, तीन-चरण तीन-तार प्रणाली के लिए तीन-चरण चार-तार (उदासीन सहित) प्रणाली की तुलना में अलग-अलग पैमाइश की आवश्यकता होती है।

यूरोप, एशिया, अफ्रीका और अधिकांश अन्य स्थानों में, आवासीय और छोटे वाणिज्यिक उपभोक्ताओं के लिए एकल चरण पैमाइश सामान्य है। एकल चरण वितरण कम खर्चीला है, क्योंकि एक सबस्टेशन में ट्रांसफार्मर का एक सेट सामान्य रूप से अपेक्षाकृत उच्च विभव (सामान्यतः 230 वोल्ट) और बिना किसी स्थानीय ट्रांसफार्मर के साथ एक बड़े क्षेत्र के लिए सेवारत रहता है। इनका एक साधारण पैमाइश समीकरण वाट = वोल्ट x एम्पियर है, जिसमें वोल्ट को उदासीन से फेज़ तार तक मापा जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा और मध्य एवं दक्षिण अमेरिका के कुछ हिस्सों में समान उपभोक्ताओं को सामान्यतः तीन-तार एकल चरण द्वारा सेवा प्रदान की जाती है। तीन-तार एकल-चरण के लिए स्थानीय ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है, जिसमें कम से कम एक ट्रांसफार्मर दस आवासों को आपूर्ति देता है, लेकिन सॉकेट (सामान्यतः 120 वी) पर कम सुरक्षित विभव प्रदान करता है, और यह उपभोक्ताओं को दो विभव प्रदान करता है: उदासीन से फेज़ की ओर (सामान्यतः 120 वोल्ट) और फेज़ से फेज़ की ओर (सामान्यतः 240 वोल्ट)। इसके अतिरिक्त, तीन-तार वाले उपभोक्ताओं के पास उदासीन तारित सामान्य रूप से जनित्र की कुंडली (winding) के शून्य की ओर होते हैं, जो भूसम्पर्कन प्रदान करता है जिसे सुरक्षात्मक दृष्टि से आसानी से मापा जा सकता है। इन मीटरों में वाट = 0.5 x वोल्ट x (फेज़ A के एम्पियर - फेज़ B के एम्पियर) की पैमाइश समीकरण होती है, जिसमें वोल्ट को फेज़ तारों के बीच मापा जाता है।

औद्योगिक विद्युत-आपूर्ति सामान्यतः तीन फेज़ विद्युत के रूप में की जाती है। दो रूप हैं: तीन तार या एक उदासीन प्रणाली के साथ चार तार। "तीन-तार" या "तीन-तार डेल्टा" में, कोई उदासीन नहीं होता है, लेकिन एक भूमि सतह सुरक्षा सतह होती है। तीन फेज़ में केवल एक दूसरे के सापेक्ष विभव होता है। इस वितरण पद्धति में कम से कम एक तार, कम खर्चीला, और यह एशिया, अफ्रीका और यूरोप के कई हिस्सों में सामान्य है। आवास और प्रकाश उद्योग को मिलाने वाले क्षेत्रों में एकमात्र वितरण पद्धति होना सामान्य है। इस प्रकार के लिए एक मीटर सामान्य रूप से तीसरी कुंडली के सापेक्ष दो कुंडली को मापता है, और वाट को जोड़ता है। इस प्रणाली का एक नुकसान यह है कि यदि भूमि-सुरक्षा विफल हो जाती है, तो इसे प्रत्यक्ष माप से खोजना मुश्किल होता है, क्योंकि किसी भी फेज़ में भूमि के सापेक्ष विभव नहीं होता है।

चार-तार तीन-फेज़ प्रणाली ("चार-तार वाई") में सुरक्षा-सतह एक उदासीन तार से जुड़ा होता है जो जनित्र या ट्रांसफार्मर के तीन कुंडली के शून्य-विभव पक्ष से भौतिक रूप से जुड़ा होता है। चूंकि इस प्रणाली में सभी शक्ति फेज़ उदासीन के सापेक्ष होते हैं, यदि उदासीन वियोजित हो जाता है, तो इसे सीधे मापा जा सकता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, राष्ट्रीय विद्युत संहिता के लिए इस प्रकार के उदासीन की आवश्यकता होती है। इस प्रणाली में, विद्युत मीटर उदासीन के सापेक्ष सभी तीन फेज़ों को मापते और जोड़ते हैं।

उत्तरी अमेरिका में, विद्युत मीटरों के लिए एक इमारत के किनारे पर एक मानकीकृत सॉकेट में प्लग (plug) करना सामान्य बात है। यह मीटर को सॉकेट, या इमारत में रहने वाले के तारों को छेड़े बिना बदलने की सुविधा देता है। कुछ सॉकेट में बाईपास हो सकता है जबकि मीटर को सेवा के लिए हटा दिया जाता है। इस छोटे से समय के दौरान दर्ज किए बिना उपयोग की जाने वाली विद्युत की मात्रा को विद्युत-आपूर्ति में कटौती से उपभोक्ता को होने वाली असुविधा की तुलना में महत्वहीन माना जाता है। उत्तरी अमेरिका में अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक मीटर एक श्रृंखला प्रोटोकॉल, एएनएसआई सी12.18 (ANSI C12.18) का उपयोग करते हैं।

कई अन्य देशों में आपूर्ति और भार टर्मिनल मीटर व्यवस्था में ही होते हैं। यहाँ केबल सीधे मीटर से जुड़े होते हैं। कुछ क्षेत्रों में मीटर प्रायः उपयोगिता स्तम्भ पर होता है। जबकि दूसरे क्षेत्रों में यह इमारत के अंदर एक स्थान में होते हैं। यदि मीटर अंदर होता है, तो यह अन्य मीटरों के साथ डेटा संयोजन साझा कर सकता है। यदि यह मौजूद होता है, तो साझा संयोजन प्रायः पोस्ट बॉक्स के पास एक छोटा प्लग होता है। संयोजन प्रायः ईआईए-485 (EIA-485) या श्रृंखला प्रोटोकॉल जैसे आईईसी 62056 (IEC 62056) के साथ अवरक्त होता है।

मीटर में नेटवर्किंग वर्ष 2014 से तेजी से बदल रही है। सबसे प्रचलित योजनाएं डेटा के लिए मौजूदा इंटरनेट प्रोटोकॉल के माध्यम से संचालित राष्ट्रीय मानक (जैसे एएनएसआई सी12.19 (ANSI C12.19) या (आईईसी 62056 (IEC 62056)) को पावरलाइन संचार के लिए एक छोटे परिपथ बोर्ड से, या मोबाइल फोन नेटवर्क के लिए एक डिजिटल रेडियो से या आईएसएम बैंड (ISM Band) के साथ जोड़ती हैं।

सटीकता (Accuracy)
सटीकता की स्वीकार्य कोटि के भीतर खपत की गई ऊर्जा को दर्ज करने के लिए विद्युत-मापियों की आवश्यकता होती है। पंजीकृत ऊर्जा में कोई भी महत्वपूर्ण त्रुटि विद्युत आपूर्तिकर्ता या उपभोक्ता को अधिक कर देने के लिए नुकसान का प्रतिनिधित्व कर सकती है। सटीकता सामान्यतः उस स्थान के लिए क़ानून में निर्धारित की जाती है जिसमें विद्युत-मापी स्थापित होता है। वैधानिक प्रावधान एक प्रक्रिया को भी निर्दिष्ट कर सकते हैं जिसका पालन सटीकता विवादित होने पर किया जाना चाहिए।

यूनाइटेड किंगडम (United Kingdom) के लिए, किसी भी स्थापित विद्युत-मापी को खपत की गई ऊर्जा को सटीक रूप से दर्ज करने की आवश्यकता होती है, लेकिन इसे 3.5% से कम-पाठन या 2.5% से अधिक-पाठन की अनुमति होती है। विवादित विद्युत-मापी को प्रारंभ में विवादित मापी के साथ चलने वाले परीक्षण मापी से सत्यापित किया जाता है। इसका अंतिम उपाय यह है कि विवादित मापी का परीक्षण स्थापित स्थान और विशेषज्ञ अंशांकन प्रयोगशाला दोनों में पूरी तरह से किया जाए।। लगभग 93 प्रतिशत विवादित विद्युत-मापी संतोषजनक ढंग से संचालित हो रहे हैं। विद्युत के लिए भुगतान के बाद खपत ना होने पर (लेकिन इसके विपरीत नहीं) भुगतान की वापसी केवल उस स्थिति में की जाएगी जब प्रयोगशाला यह अनुमान लगाने में सक्षम हो कि विद्युत-मापी कितने समय से गलत पंजीकरण कर रहा है। यह गैस मापी के साथ विरोधाभासी है जहां यदि कोई मापी पाठन के तहत पाया जाता है, तो यह माना जाता है कि जब तक उपभोक्ता को इसके माध्यम से गैस की आपूर्ति होती है, तब तक यह पाठन करता है। कोई भी देय भुगतान पिछले छह वर्षों तक के लिए ही सीमित होता है।

छेड़छाड़ और सुरक्षा (Tampering and security)
मापकों (meters) को अंडर-रजिस्टर करने के लिए हेरफेर किया जा सकता है, और इसके लिए भुगतान किए बिना ही विद्युत के उपयोग को प्रभावी ढंग से अनुमति दी जा सकती है। यह चोरी या धोखाधड़ी खतरनाक और बेईमान भी हो सकती है ।

विद्युत कंपनियाँ प्रायः विशेष रूप से छेड़छाड़ की दूरस्थ पहचान को सक्षम करने और ऊर्जा चोरी की खोज करने के लिए रिमोट-रिपोर्टिंग विद्युत-मापी (remote-reporting meters) स्थापित करती हैं। विद्युत-चोरी की रोकथाम के लिए इनका स्मार्ट विद्युत-मापी में प्रतिस्थापन उपयोगी है।

संयुक्त राज्य के अधिकांश क्षेत्रों में छेड़छाड़ की जानकारी होने पर वैध सामान्य रणनीति, उपभोक्ता को मापक की अधिकतम डिज़ाइन की गई विद्युत-धारा पर चार्ज किए गए "छेड़छाड़" टैरिफ पर परिवर्तित करना है। एक मानक आवासीय 50 A मापक 0.095 यूएस डॉलर प्रति किलोवाट-घंटा पर कानूनी रूप से लगभग US$5,000.00 यूएस डॉलर प्रति माह के संग्रहणीय शुल्क का कारण बनता है। मापक पाठकों (meter readers) को छेड़छाड़ के संकेतों का पता लगाने के लिए प्रशिक्षित किया जाता है, और अनगढ़े यांत्रिक मापकों (crude mechanical meters) के साथ प्रत्येक कर निर्धारण अवधि में अधिकतम दर तब तक ली जा सकती है, जब तक कि छेड़छाड़ को हटा नहीं दिया जाता है, या सेवा काट नहीं दी जाती है।

यांत्रिक डिस्क मापक (mechanical disk meters) पर चुम्बक को मापक के बाहर से जोड़कर छेड़छाड़ की जा सकती है। मजबूत चुंबक मापक में चुंबकीय क्षेत्र को संतृप्त करते हैं ताकि यांत्रिक मापक का मोटर वाला भाग संचालित न हो। कम शक्ति वाले चुम्बक को आंतरिक डिस्क प्रतिरोध चुम्बक के खिंचे हुए प्रतिरोध में जोड़ा जा सकता है। विद्युतीय मापकों में चुम्बक विद्युत-धारा ट्रांसफार्मर या विद्युत आपूर्ति ट्रांसफार्मर को भी संतृप्त कर सकते हैं, हालांकि इसके प्रत्युपाय (countermeasures) सामान्य हैं।

संधारित्र और आगमनात्मक भार (capacitive and inductive load) के कुछ संयोजन कुंडल और घूर्णकों के द्रव्यमान के साथ संचार कर सकते हैं और कम या विपरीत गति का कारण बन सकते हैं।

विद्युत कंपनी द्वारा इन सभी प्रभावों का पता लगाया जा सकता है, और कई आधुनिक मापक भी इनका पता लगा सकते हैं या उनकी क्षतिपूर्ति कर सकते हैं।

मापक का स्वामी (owner) सामान्यतः मापक को छेड़छाड़ से बचाता है। राजस्व मापक के तंत्र और संयोजन सील कर दिए गए हैं। मापक वीएआर-घंटे (VAR-hours(प्रतिबिंबित भार), उदासीन और डीसी धाराओं (DC currents) (अधिकांश विद्युत छेड़छाड़ द्वारा उठाए गए), परिवेश चुंबकीय क्षेत्र इत्यादि को भी माप सकते हैं। यहाँ तक ​​​​कि साधारण यांत्रिक मापक में यांत्रिक ध्वज भी हो सकते हैं जो चुंबकीय छेड़छाड़ या बड़े डीसी धाराओं (DC currents) से गिराए जाते हैं।

नए कम्प्यूटरीकृत मापकों में सामान्यतः छेड़छाड़ के खिलाफ प्रति-उपाय होते हैं। स्वचालित मापक पाठन (automated meter reading) मापकों में प्रायः संवेदक होते हैं जो मापक आवरण के खुलने, चुंबकीय विसंगतियों, अतिरिक्त घड़ी निर्धारण, चिपके बटन, उल्टे स्थापन, विपरीत या पारस्परिक परिवर्तित किए गए चरणों आदि की सूचना प्रदान कर सकते हैं।

कुछ छेड़छाड़ मापक को पूर्णतः या आंशिक रूप से उप-मार्गित (bypass) कर देते हैं। इस प्रकार की सुरक्षित छेड़छाड़ सामान्यतः मापक पर उदासीन धारा (neutral) को बढ़ा देते हैं। संयुक्त राज्य में अधिकांश विभाजित-चरण आवासीय मापक उदासीन धाराओं का पता लगाने में असमर्थ हैं। हालांकि, आधुनिक छेड़छाड़-प्रतिरोधी मापक मानक दरों पर इसका पता लगा सकते हैं और कर निर्धारित (billing) कर सकते हैं।

मापक के उदासीन संयोजक को वियोजित (disconnect) करना असुरक्षित होता है क्योंकि तब शॉर्ट (shorts) धातु की सतह से जनित्र या पृथ्वी तक जाने के स्थान पर लोगों या उपकरणों से होकर जा सकते हैं।

पृथ्वी की सतह के माध्यम से एक फैंटम कुंडल (phantom loop) संयोजन में प्रायः धातु उदासीन संयोजक की तुलना में बहुत अधिक प्रतिरोध होता है। पृथ्वी की एक सतह के सुरक्षित होने पर भी सबस्टेशन पर मापन, संचालक को छेड़छाड़ के लिए सचेत कर सकती है। सबस्टेशन (sub-station), इंटर-टाई (inter-ties) और ट्रांसफॉर्मर (transformer) मे सामान्यतः सेवा क्षेत्र के लिए एक उच्च सटीकता मापक होता है। विद्युत वितरण समस्याओं का पता लगाने और उन्हें ठीक करने के लिए विद्युत कंपनियाँ आम सामान्यतः कुल कर और कुल उत्पन्नों के बीच विसंगतियों की जाँच करती हैं। ये जाँच छेड़छाड़ का पता लगाने का एक प्रभावी तरीका है।

संयुक्त राज्य में विद्युत-चोरी प्रायः आतंरिक भाँग उत्पादन संचालनों (indoor marijuana grow operations) से जुड़ी होती है। मादक पदार्थ जासूस (narcotics detectives) असामान्य रूप से उच्च शक्ति के उपयोग को संचालन की आवश्यकता के अनुसार प्रकाश के साथ जोड़ते हैं। इसके बारे में जागरूक आतंरिक भाँग उपज उत्पादकों को विशेष रूप से इसके उपयोग को छिपाने के लिए विद्युत-चोरी करने के लिए प्रेरित किया जाता है।

विनियमन और कानून (Regulation and legislation)
कई देशों में विद्युत आपूर्ति बाजारों के विनियमन के बाद, विद्युत-मापी के लिए जिम्मेदार कंपनी स्पष्ट नहीं हो सकती है। किसी स्थान में व्यवस्था के आधार पर विद्युत-मापी, विद्युत-मापी संचालक, विद्युत वितरक, खुदरा-विक्रेता की संपत्ति या विद्युत के कुछ बड़े उपयोगकर्ताओं के लिए विद्युत-मापी पर उपभोक्ता का अधिकार हो सकता है।

विद्युत-मापी स्वामित्व वाली कम्पनी सदैव विद्युत-मापी पाठन के लिए उत्तरदायी नहीं हो सकती है। विद्युत-मापी पाठन अब कभी-कभी उप-अनुबंधित (subcontracted) हो जाता है और कुछ क्षेत्रों में एक व्यक्ति एक ही समय में गैस, पानी के मीटर और विद्युत-मापी का पाठन कर सकता है।

आवासीय क्षेत्रों में स्वचालित मापक पाठन (meter reading) के प्रारंभ ने अतिरिक्त गोपनीयता मुद्दों को उत्पन्न किया है जो सामान्य उपभोक्ताओं को प्रभावित कर सकते हैं। ये मापक प्रायः प्रत्येक 15, 30 या 60 मिनट में ऊर्जा उपयोग को दर्ज करने में सक्षम होते हैं। कुछ मापकों में सामने एक या दो आईआर एलईडी (IR LED) होते हैं: जिनमें से एक परीक्षण के लिए उपयोग किया जाता है, जो पुराने यांत्रिक मापकों (mechanical meters) पर समय के निशान (timing mark) के समकक्ष कार्य करता है, जबकि दूसरा आईआर एलईडी (IR LED), मापक पाठन (meter reading)/ प्रोग्रामिंग (programming) के लिए दो-तरफ़ा आईआर संचार पोर्ट (two-way IR communications port) के एक भाग के रूप में कार्य करता है। । ये आईआर एलईडी (IR LED) कुछ रात्रि दृष्टि दर्शक (night vision viewers) और कुछ वीडियो कैमरों के साथ उपलब्ध हैं जो आईआर हस्तांतरण (IR transmission) का संवेदन करने में सक्षम हैं। इनका उपयोग निगरानी के लिए, लोगों की संपत्ति और व्यवहार के बारे में जानकारी प्रकट करने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यह प्रदर्शित कर सकता है कि उपभोक्ता विस्तारित अवधि के लिए दूर है। बिना-भार निगरानी (Nonintrusive load monitoring), लोगों के पास उपकरण के बारे में, उनके रहने और उपयोग के स्वरुप के बारे में और भी अधिक विवरण प्रदान करती है।

इस मुद्दे का अधिक विस्तृत और हालिया विश्लेषण इलिनोइस सुरक्षा प्रयोगशाला (Illinois Security Lab) द्वारा किया गया था।

यह भी देखें

 * ऊर्जा प्रबंधन सॉफ्टवेयर
 * ऊर्जा निगरानी और लक्ष्यीकरण
 * मापक संचालक (meter operator)
 * उपयोगिता उप-मापक (utility submeter)
 * जेलवेगर सस्ते उपकरण (Zellwegwer off-peaks)
 * बहुमापक (multimeter)

संदर्भ

 * "Handbook for Electricity Metering" by The Edison Electric Institute

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 * ऊर्जा प्रबंधन सॉफ़्टवेयर

बाहरी संबंध


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