電學(xué)法按工作原理不同又可分為電阻式、電感式和電容式。用電學(xué)法測(cè)量無(wú)摩擦件和可動(dòng)部件，信號(hào)轉(zhuǎn)換、傳送方便；便于遠(yuǎn)傳，工作可靠，且輸出可轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電信號(hào)，與電動(dòng)單元組合儀表配合使用，可方便地實(shí)現(xiàn)液位的自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制。
1．電阻式液位計(jì)
電阻式液位計(jì)既可進(jìn)行定點(diǎn)液位控制，也可進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。所謂定點(diǎn)控制是指液位上升或下降到一定位置時(shí)引起電路的接通或斷開(kāi)，引發(fā)報(bào)警器報(bào)警。電阻式液位計(jì)的原理是基于液位變化引起電極間電阻變化，由電阻變化反映液位情況。
圖1 電阻式液位計(jì)
1-電阻棒；2-絕緣套；3-測(cè)量電橋
圖1為用于連續(xù)測(cè)量的電阻式液位計(jì)原理圖。該液位計(jì)的兩根電極是由兩根材料、截面積相同的具有大電阻率的電阻棒組成，電阻棒兩端固定并與容器絕緣。整個(gè)傳感器電阻為
（1）
式中，h、h為電阻棒全長(zhǎng)及液位高度（m）；ρ為電阻棒的電阻率（ω·m）；a為電阻棒截面積（ms2）。
該傳感器的材料、結(jié)構(gòu)與尺寸確定后，k1、k2均為常數(shù)，電阻大小與液位高度成正比。電阻的測(cè)量可用圖中的電橋電路完成。
這種液位計(jì)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)和線路簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確，通過(guò)在與測(cè)量臂相鄰的橋臂中串接溫度補(bǔ)償電阻可以消除溫度變化對(duì)測(cè)量的影響。但它也有一些缺點(diǎn)，如極棒表面生銹、極化等。另外，介質(zhì)腐蝕性將會(huì)影響電阻棒的電阻大小，這些都會(huì)使測(cè)量精度受到影響。
2．電感式液位計(jì)
電感式液位計(jì)利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，液位變化引起線圈電感變化，感應(yīng)電流也發(fā)生變化。電感式液位計(jì)既可進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，也可進(jìn)行液位定點(diǎn)控制。
圖2為電感式液位控制器的原理圖。傳感器由不導(dǎo)磁管子、導(dǎo)磁性浮子及線圈組成。管子與被測(cè)容器相連通，管子內(nèi)的導(dǎo)磁性浮子浮在液面上，當(dāng)液面高度變化時(shí)，浮子隨著移動(dòng)。線圈固定在液位上下限控制點(diǎn)，當(dāng)浮子隨液面移動(dòng)到控制位置時(shí)，引起線圈感應(yīng)電勢(shì)變化，以此信號(hào)控制繼電器動(dòng)作，可實(shí)現(xiàn)上、下液位的報(bào)警與控制。
圖2 電感式液位計(jì)
1，3-上下限線圈；2-浮子
電感式液位計(jì)由于浮子與介質(zhì)接觸，不宜于測(cè)量易結(jié)垢、腐蝕性強(qiáng)的液體及高粘度漿液。
3．電容式液位計(jì)
電容式液位計(jì)利用液位高低變化影響電容器電容量大小的原理進(jìn)行測(cè)量。依此原理還可進(jìn)行其他形式的物位測(cè)量。電容式液位計(jì)的結(jié)構(gòu)形式很多，有平極板式、同心圓柱式等。它的適用范圍非常廣泛，對(duì)介質(zhì)本身性質(zhì)的要求不像其他方法那樣嚴(yán)格，對(duì)導(dǎo)電介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)都能測(cè)量，此外還能測(cè)量有傾斜晃動(dòng)及高速運(yùn)動(dòng)的容器的液位。不僅可作液位控制器，還能用于連續(xù)測(cè)量。電容式液位計(jì)的這些特點(diǎn)決定了它在液位測(cè)量中的重要地位。下面對(duì)其檢測(cè)原理、測(cè)量線路及傳感器安裝方式作一介紹。
（1）檢測(cè)原理
在液位的連續(xù)測(cè)量中，多使用同心圓柱式電容器，如圖3所示。同心圓柱式電容器的電容量為
圖3 同心圓柱電容器 圖4 單電極電容液位計(jì)
1-內(nèi)電極；2-外電極1-內(nèi)電極；2-絕緣套
（7-12）
式中，d、d為外電極內(nèi)徑和內(nèi)電極外徑（m）；ε為兩極板間介質(zhì)的介電常數(shù)（f／m）；l為兩極板相互重疊的長(zhǎng)度（m）。
液位變化引起等效介電常數(shù)e變化，從而使電容器的電容量變化，這就是電容式液位計(jì)的檢測(cè)原理。
（2）安裝形式
在具體測(cè)量時(shí)，電容式液位計(jì)的安裝形式因被測(cè)介質(zhì)性質(zhì)不同而稍有差別。
圖4為用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的單電極電容液位計(jì)，它只用一根電極作為電容器的內(nèi)電極，一般用紫銅或不銹鋼，外套聚四氟乙烯塑料管或涂搪瓷作為絕緣層，而導(dǎo)電液體和容器壁構(gòu)成電容器的外電極。
容器內(nèi)沒(méi)有液體時(shí)，內(nèi)電極與容器壁組成電容器，絕緣套和空氣作介電層；液面高度為日時(shí)，有液體部分由內(nèi)電極與導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器，絕緣套作介電層。此時(shí)整個(gè)電容相當(dāng)于有液體部分和無(wú)液體部分兩個(gè)電容的并聯(lián)。有液體部分的電容
（2）
無(wú)液體部分的電容
?。?）
總電容
（4）
式中，、ε為空氣與絕緣套組成的介電層的介電常數(shù)以及絕緣套的介電常數(shù)（f／m）；d、d、d0為內(nèi)電極、絕緣套的外徑和容器的內(nèi)徑（m）；l為電極與容器的覆蓋長(zhǎng)度（m）。
液位為零時(shí)的電容
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因此液位為h時(shí)電容變化量
（6）
若d０d，且，則式（6）中第二項(xiàng)可忽略，這個(gè)條件一般是容易滿足的，因此有
（7）
由此可以認(rèn)為電容變化量與液位高度成正比。若令
式中，s即為液位計(jì)靈敏度?？梢钥闯觯琷d與d越接近，即絕緣套越薄，靈敏度越高。
圖5為用于測(cè)量非導(dǎo)電介質(zhì)的同軸雙層電極電容式液位計(jì)。內(nèi)電極和與之絕緣的同軸金屬套組成電容的兩極，外電極上開(kāi)有很多流通孔使液體流入極板間。液面高度為日時(shí)，整個(gè)電容等效于有液體部分和無(wú)液體部分兩個(gè)電容的并聯(lián)。兩個(gè)電容的區(qū)別僅在于介電層不同，有液體部分的介電層由液體和絕緣套組成，設(shè)其介電常數(shù)為ε；無(wú)液體部分的介電層由空氣和絕緣套組成，設(shè)其介電常數(shù)為，因此總電容
（8）
液位為零時(shí)的電容稱(chēng)為零點(diǎn)電容，即
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液位為h時(shí)電容變化量
?。?0）
圖5 同軸雙層電極電容式液位計(jì)
１、2-內(nèi)、外電極；3-絕緣套；4-流通孔
式中，d、d為內(nèi)電極外徑和金屬套內(nèi)徑。
同理，電容變化量與液位高度成正比；金屬套與內(nèi)電極間絕緣層越薄，液位計(jì)靈敏度就越高。
以上介紹的兩種是最一般的安裝方法，在有些特殊場(chǎng)合還有其他特殊安裝形式，如大直徑容器或介電系數(shù)較小的介質(zhì)，為增大測(cè)量靈敏度，通常也只用一根電極，將其靠近容器壁安裝，使它與容器壁構(gòu)成電容器的兩極；在測(cè)大型容器或非導(dǎo)電容器內(nèi)裝非導(dǎo)電介質(zhì)時(shí)，可用兩根不同軸的圓筒電極平行安裝構(gòu)成電容；在測(cè)極低溫度下的液態(tài)氣體時(shí)，由于ε接近ε0，一個(gè)電容靈敏度太低?？扇⊥S多層電極結(jié)構(gòu)，把奇數(shù)層和偶數(shù)層的圓筒分別連接在一起成為兩組電極，變成相當(dāng)于多個(gè)電容并聯(lián)，以增加靈敏度。