1．电阻采样
    测量电磁流量计管内的磁感应强度B与励磁电流I成正比。通常可以在励磁回路中串接一个小阻
值、标准的纯电阻RF来采样磁场信号。从采样电阻RF两端得到磁场基准电压URF’其频
率、波形与磁场基本一致，幅度大小与磁场强度成比例变化。
    采样电阻RF可放在传感器内，也可放在转换器中。
    当采样电阻放在传感器中时，通过实际流量标定，调整基准电压的分压值，使之符合式
(2.3)的要求，即对任意口径的传感器，使之输出的流量信号E和磁场B（由基准电压URF
代替）比值保持一定值。保持所有电磁流量计传感器都是同样的比例关系，利用转换器的除法运算功
能，就能够实现它们之间配套的互换。采用这样的方法，尽管多了一组磁场基准电压电缆，
但在互换时，转换器不必再做任何调整。
    采样电阻也可放在转换器内，由采样电阻采得的磁场基准信号在转换器当中与流量信号
进行除法运算。转换器的输出和显示信号与除法运算结果成正比例。配套的传感器和转换器
经过实际流量的标定，确定磁场基准电压，并用等效直流电压的方法，把基准电压记作传感
器常数。在与其他转换器互换时，将转换器的基准电压调到作标记的传感器常数值'也可实
现它们的互换。或者，把经实际流量校验的转换器除法运算的比值作为常数赋给传感器，同
样可以实现传感器与转换器的互换。
    如果电磁流量计转换器是恒流源励磁，也可以通过实际流量的标定，确定励磁电流大小。记下采样
  电阻两端的电压降，可作为传感器常数。在与其他传感器互换时，将配套转换器的励磁电流
  再调到所记传感器常数，即可实现它们的互换。
    如果保持励磁电流一定，通过把放大器的放大倍数乘一个系数，使与所有传感器配套的
  输出信号幅度保证一致，也可实现它们之间的互换。对于采用数字采样的转换器，通过将采
  样值乘一个系数，使与所有传感器配套得到的数字量相等，能实现传感器和转换器之间的互
  换。所有传感器的系数都是经与符合传递标准规定的转换器，通过配套实际流量标定而得
  到的。
    2．线圈采样
    如同电压互感器，在磁场中放置一个小匝数的次级绕组（称探测线圈），可测量传感器
  交变磁场的信息。探测线圈感应的磁场基准电压是磁场频率、幅度、波形的全部信息，只是
  相位上与流量信号相差90。（或者说，感应线圈感应的是微分波形）。因此，在与流量信号
  做除法运算时，转换器需用积分器将感应的磁场基准电压相位（波形）恢复过来。采用探测
  线圈采样的方法比电阻采样能更准确反应磁场信息，所以在测量铁磁性介质流体时，常用探
  测线圈的方式。
    在实际流量标定时，将传感器内探测线圈感应的磁场基准电压经过分压，就可得到满足
式(2.3)的除法运算结果，从而实现互换性。应用线圈采样的方法，如前所述，缺点是多
一条传输电缆和积分恢复电路；优点是较真实地反映磁场。对于使用于含有铁磁性的固液两
相流测量时，其具有一定的补偿作用。
    3．转换器的电路结构
    依据电磁流量计转换器的功能要求，电磁流量转换器应由差分前置、同步信号采样、放大转换、时
间分配及励磁等基本电路组成。不同组成方式的电路结构有着不同的工作原理和效果。
     图1所示的原理框图中，励磁电路向传感器提供恒流1/8工频矩形波励磁电流；前
置放大电路进行阻抗转换、抑制共模干扰；放大电路作量程变换、隔离直流干扰电势；同步
采样除去正交干扰、串模干扰，输出直流电压信号；电压／频率转换电路把流量信号变换为
频率信号，用作累计总量的数字量输出并提供输入／输出信号间光电隔离脉冲；隔离的脉冲
信号经频率／电流转换器变换为输出4～20mA直流电流信号。本电路结构自成单元、调节
容易，可将励磁电流作为传感器常数，互换方便。但是，电路性能对各单元电路和元器件要
求高，希望获得高精确度测量不大容易。


                                图1              开环式恒流源励磁转换器原理框图

     图2所示是低频矩形波励磁电流产生和信号测量系统构成的非恒流励磁闭环形式恒
流源励磁转换器的原理框图。图中Ki为前置放大器增益；Ko为误差信号放大器增益；K2
为直流放大器增益；X为乘法器。本电路的励磁电源可为非稳压、非恒流。励磁电流流经
采样电阻得到的磁场基准电压，与输出流量的占空比相乘，然后再与放大了的流量信号比
较，差值由误差信号放大器放大，经同步采样，直流放大，再由电压／频率转换电路变换为
固定脉宽的频率，即占空比输出。与流量成比例的频率信号，一方面变换为电流或频率输
出，另一方面反馈到乘法器进行除法运算，从而补偿由电源或负载变动引起磁感应强度变化
的影响。本电路优点是对闭环内的单元电路和元器件要求不高，电路器件少，整机测量精确
度高。缺点是电路调节相对困难。
    图3所示是具有单片机的智能化转换器的原理框图。利用其计算功能和存储功能，
可使转换器实现智能化测量和多功能输出。由CPU发出指令，进行流量信号的数字采集、
运算，不仅能简化硬件电路，而且也能增强测量的可靠性，提高线性度。例如，通过对信号
的PID运算及调节处理，能有效地解决传感器信号中出现的粗大误差问题。通过硬件和软
件的结合，还能实现自动或半自动调零、量程自动切换、上下限报警、流向鉴别、空管检测
等附加功能。单片机能够更简单地、直观地引入数字式仪表系数，解决传感器与转换器的互
换性。

                            图2   非恒流励磁闭环形式转换器原理框图


                                          图3      智能化转换器原理框图

      新型的单片机智能化电磁流量计，除应用RS-485、RS-232C与上位计算机进行通信外，
更广泛地使用诸如HART、Profibus DP、FF等各种类型的现场总线通信。这样，不仅能把
流量测量信息传输到上位计算机，便于仪表的设置、调整、检查、维护。同时，能够把仪表
工作状况的各种信息与上位计算机双向通信。用这些信息作为生产管理的依据，为科学的企
业管理提供工作平台，是提高工作效率和经济效益的良好措施。
    新型的智能化电磁流量计，把传感器和转换器的设计参数、制造参数、校验参数和维护
参数保存在存储器芯片内，以利于传感器和转换器的互换和定期检查、维护保养。同时，通
过计算机的专家系统分析软件，判断电磁流量计性能的变化，提出维护、修正的实施措施，提高
仪表测量的精确度和可靠性。