电磁流量计可在工业应用中实现高精度

使用。用于核能工业的液态金属流量测量。无极化，但有涡电流。

大部分应用采用低频直流矩形波励磁 ⁄25、 ⁄16、 ⁄10、 ⁄8、 ⁄4 或⁄2 电力线频率(50 Hz/60 Hz)的传感器线圈。低频励磁具有恒定的幅度和方向交替变化的电流，实现低频零漂移性能。电流方向采用晶体管或场效应管H电桥进行切换。若SW1 和SW4 导通，而SW2 和SW3 关闭(图 3a)，则传感器线圈处于正相位励磁期间；同时，恒定电流进入EXC+并流出EXC– 。若SW1和SW4 关闭，而SW2 和SW3 导通(图 3b)，则传感器线圈处于负相位励磁期间；同时，恒定电流进入EXC–并流出EXC+。

图 3. H 电桥控制传感器线圈励磁相位

电磁流量计的励磁电流相比其他流量测量技术而言非常大，其范围为 125 mA至 250 mA，覆盖线路供电式流量计的主要范围。高达 500 mA或 1 A的电流将用于直径更大的管道。图 4所示电路可以产生精密 250 mA传感器线圈励磁。8 ppm/°C基准电压源ADR3412 提供实现电流偏置的 1.2 V设定点。

图 4. 线性调节吸电流

虽然这种传统的电流励磁方法采用基准电压源、放大器和晶体管电路提供良好的低噪声性能，但该 方法由于经过功率晶体管的电流和其两端的电压降都很大，因此功率损失极大。该方法需要使用散热器，从而增加了系统成本和尺寸。具有开关模式电源的恒流源正 成为更流行的传感器线圈励磁方法。图 5 显示同步降压DC-DC调节器 ADP2441 配置为恒流源输出。这项技术可以消除使用线性电流源的功率损失，并可极大地改善 系统性能。

图 5. 开关模式恒定电流励磁电路

功率更高的系统采用电流检测诊断功能监测随负载、电源、时间和温度变化的电流改变，同时还能检测传感器线圈开路。分流放大器 AD8219 可用来监测 80 V共模电压范围内 60 V/V增益和 0.3%精度的励磁电流。隔离式电流放大器采用隔离式Σ-?调制器 AD7400A 以及轨到轨运算放大器AD8646，如图 6 所示。AD7400 的输出通过四阶低通滤波器处理，以便重构检测输出。

图 6. 隔离式励磁电流监控

电极或检测元件同样也是重要的考虑因素。两种主要的测量技术都是容性的，一种是电极安装在管道外面；另一种更常见，即电极插入管道中，并由液体冲刷。

传感器电极有多种不同的材料选项，每一种都有独特的属性，包括温度漂移、腐蚀率和电极电位。最佳组合是采用低腐蚀率（每年<0.02 英寸）的高温材>100°C)。表 3 显示部分具有代表性的传感器材料，及其标准电位。

表 3. 传感器材料和电位