电磁流量变送器的工作原理
原理：
电磁流量变送器就是利用法拉第电磁感应定律制成的，只是其中切割磁力线的导体不是一般的金属导体，而是具有一定电导率的液体流柱，切割磁力线的长度是两电极之间的距离，近似等于液柱的直径，即测量管内径D，如下图所示：

由法拉第电磁感应定律可知，电极两端感应电动势的大小可近似等于：

由上式可知，当磁感应强度B为一定值，并且两电极间的距离固定不变时，电极两端产生的感应电动势只与被测流体的平均流速成正比。
在测量管内，穿过测量管横断面的液体的瞬时体积流量为：

由此可推导出：


由上式可以看出，感应电动势e与瞬时体积流量Q是线性关系，它只与磁感应强度B和测量管内径D有关，而与其他物理参数的变化无关，这就是电磁流量计的最大优点。
在这里需要需要说明，上述这些粗略计算的方程式要符合下面一些假定条件才能成立。
首先假定磁场是恒定不变，而且是均匀分布的。这就可以忽略导电性液体在磁场中运动时产生的另外两种效应的影响，即在液体中的感生电流与电磁力相互作用时对液体运动的影响。这两种效应仅在测量液态金属时才不能忽视。
其次，假定被测液体的流速分布式轴对称的，而且在液体中感生电流要与电场对称，并平行于液体的轴向运动。另外，假设液体的电导率是均匀的和各向同性的，并且不受电场或液体运动的影响，因而排除了“霍尔效应”的影响。并且还假定了被测液体电导率的变化和由于液体温度的非均匀性所引起的热电效应及离子迁移等的影响都可忽略不计，这是因为在通常情况下，这些效应的影响都是很小的。
此外，还假定了被测液体是非磁性的，并且它的磁导率µ与真空中的磁导率是一样的。这就可以不去考虑 液体的磁性与工作磁场相互作用的影响。这种影响仅在测量铁磁性矿浆流量时才会出现。
因此，在上述一些条件下测定流量时，可以认为感应电动势e与瞬时体积流量Q成正比，且完全是线性关系。
这就是电磁流量变送器的基本工作原理。

激磁方式
1.直流激磁
上述公式中是在磁场恒定的情况下推导出来的，即磁场是用直流激磁或永磁铁所产生的恒定磁场，这种直流磁场变送器的最大优点是受交流电磁场干扰的影响很小，因而液体中自感影响可以忽略不计。但是，使用直流磁场易使通过测量管内的电解质液体被极化，导致正电极被负离子包围，负电极被正离子包围。如图所示。随着时间的延长，电极表面上聚集的离子层加厚，将阻碍导电离子的继续移动，导致电极间的内阻增大，因而严重影响仪表的正常工作。
但是，当测量电导率很高而又不能电解的液态金属时，例如常温的汞，高温的钠、铋等。用直流磁场的变送器是有利的。因为使用交流磁场变送器会在液态金属中产生强烈的磁感应涡电流，并引起“集肤效应”。这不仅会使变送器的内阻增大，而且这些感应涡电流又会产生较强的二次磁通。使工作磁场被扭曲而产生畸变，影响仪表的正常工作。但是，这种效应时随磁场变化频率的降低而减少的。在直流磁场下，这些现象就不会产生的。

2.交流激磁
目前，工业上使用的电磁流量变送器，大多采用工频（50赫兹或60赫兹）电磁交流激磁，其工作原理如下图：

交流磁场变送器的主要优点是能消除电极表面的极化作用，降低变送器的内阻。另外，采用交流激磁，输出信号也是交流的，放大和转换低电平高阻抗的交流信号要比直流信号容易。
如果交流磁场磁感应强度为：

则两极（A和B）上产生的感应电动势为：

同样被测液体的体积流量为：

由上式可知，当测量管内径D固定不变，磁感应强度B为一定值时，两电极输出的感应电动势e与流量Q成正比。这就是交流磁场电磁流量变送器的基本工作原理。
但是，用交流磁场又会带来一系列的电磁干扰信号问题。例如90°干扰、同相干扰等。而且这些干扰信号又都与有用的流量信号混杂在一起。如何正确区分流量信号和干扰信号，并怎样有效地抑制和排除各种干扰信号，就成为交流激磁电磁流量计制造过程中的重要课题。
此外，采用市电作为激磁电源，易受电网电压和频率波动的影响，所以要有必要的补偿措施。


3.恒定电流方波激磁
上述直流激磁变送器和交流激磁变送器都各有优缺点。为了充分利用这二种激磁方式的优点，尽量避免它们的缺点。可采用恒定电流方波激磁方式。这种电路的原理如下所示：

由图可知，这种电路的工作原理是在转换器中由晶体管开关电路产生正负交变的方波恒定电流，然后输入变送器的激磁线圈。此开关电路转换的频率仅为市电频率的二分之一或四分之一，并与电源同期转换。
在变送器两电极上产生的感应电动势与激磁电流的大小及被测介质的平均流速成正比。感应电动势首先经高输入阻抗放大器进行交流放大，再输入幅度脉冲变换电路，经取样保持电路转成脉冲信号，然后进入直流差动放大器，将其差值放大后送入电压转换电路。最后，将电压信号转换成统一标准的直流电流信号和脉冲频率，并作为输出信号。以便进行指示、记录、积算和调节。
这种电路的特点是不再需要设置专门的干扰补偿机构和电源电压及频率波动的补偿机构。此外，这种电路在转换器中设有激磁电流调整回路，能够把变送器在实流标定时求出的恒定电流的数值作为变送器的定值系数，并标记在变送器的铭牌上。例如，在实际标定时，当流速为1m/s,输出感应电动势为1mV时，得出恒定激磁电流为某一值，就作为这台变送器的定值系数。当这台变送器在与任何一台转换器配套使用时，只要将转换器调整到这台变送器所标记的定值系数，即激磁电流值，就可进行流量测量，而不需要再做配套实流标定，所以，这种激磁方式不但克服了直流和交流激磁的所有缺点，同时还解决了变送器和转换器的互相性问题。