1、儀表輸出信號(hào)為什么選擇4-20MA電流的原因？變送器的傳統(tǒng)輸出直流電信號(hào)有0-5V、0-10V、1-5V、0-20mA、4-20mA等，目 前Z廣泛采用的是用4~20mA電流來(lái)傳輸模擬量。工業(yè)上Z廣泛采用的是用4~20mA電流來(lái)傳輸模擬量。采用電流信號(hào)的原因是不容易受干擾。并且電流源 內(nèi)阻無(wú)窮大，導(dǎo)線電阻串聯(lián)在回路中不影響精度，在普通雙絞線上可以傳輸數(shù)百米。上限取20mA是因?yàn)榉辣囊螅?0mA的電流通斷引起的火花能量不足以 引燃瓦斯。下限沒(méi)有取0mA的原因是為了能檢測(cè)斷線：正常工作時(shí)不會(huì)低于4mA，當(dāng)傳輸線因故障斷路，環(huán)路電流降為0。常取2mA作為斷線報(bào)警值。電流型 變送器將物理量轉(zhuǎn)換成4~20mA電流輸出，必然要有外電源為其供電。Z典型的是變送器需要兩根電源線，加上兩根電流輸出線，總共要接4根線，稱之為四線 制變送器。當(dāng)然，電流輸出可以與電源公用一根線（公用VCC或者GND），可節(jié)省一根線，稱之為三線制變送器。其實(shí)大家可能注意到， 4-20mA電流本身就可以為變送器供電，如圖1C所示。變送器在電路中相當(dāng)于一個(gè)特殊的負(fù)載，特殊之處在于變送器的耗電電流在4~20mA之間根據(jù)傳感 器輸出而變化。顯示儀表只需要串在電路中即可。這種變送器只需外接2根線，因而被稱為兩線制變送器。工業(yè)電流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)下限為4mA，因此只要在量程范圍內(nèi)， 變送器至少有4mA供電。這使得兩線制傳感器的設(shè)計(jì)成為可能。在工業(yè)應(yīng)用中，測(cè)量點(diǎn)一般在現(xiàn)場(chǎng)，而顯示設(shè)備或者控制設(shè)備一般都在控制室或控制柜上。兩者之 間距離可能數(shù)十至數(shù)百米。按一百米距離計(jì)算，省去2根導(dǎo)線意味著成本降低近百元！因此在實(shí)際使用中兩線制傳感器得到越來(lái)越多的應(yīng)用。

2、儀表輸出信號(hào)為什么選擇4-20MA電流的原因：

3、遠(yuǎn) 傳信號(hào)用電流源優(yōu)于電壓源的原因：因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)與控制室之間的距離較遠(yuǎn)，連接電線的電阻較大時(shí)，如果用電壓源信號(hào)遠(yuǎn)傳，由于電線電阻與接收儀表輸入電阻的分 壓，將產(chǎn)生較大的誤差，而用恒電流源信號(hào)作為遠(yuǎn)傳，只要傳送回路不出現(xiàn)分支，回路中的電流就不會(huì)隨電線長(zhǎng)短而改變，從而保證了傳送的精度。

4、信號(hào)Z大電流選擇20MA的原因：Z大電流20MA的選擇是基于:安全、實(shí)用、功耗、成本的考慮。安全火花儀表只能采用低電壓、低電流；綜合考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的連接距離，所帶負(fù)載等因素；還有就是功耗及成本問(wèn)題，對(duì)電子元件的要求, 供電功率的要求等因素。

5、信 號(hào)起點(diǎn)電流選擇4mA的原因：4-20MA變送器兩線制的居多，兩線制即電源、負(fù)載串聯(lián)在一起，有一公共點(diǎn)，而現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表之間的信號(hào)聯(lián)絡(luò)及供 電僅用兩根電線。為什么起點(diǎn)信號(hào)不是0MA?這是基于兩點(diǎn):1．變送器電路沒(méi)有靜態(tài)工作電流將無(wú)法工作，信號(hào)起點(diǎn)電流4mA.DC就是變送器的靜態(tài)工作電 流。2．同時(shí)儀表電氣零點(diǎn)為4mA.DC，不與機(jī)械零點(diǎn)重合，這種“活零點(diǎn)”有利于識(shí)別斷電和斷線等故障。

6、什么是 4-20MA？一般儀器儀表的信號(hào)電流都為4-20mA，指Z小電流為4mA,Z大電流為20mA 。傳輸信號(hào)時(shí)候，要考慮到導(dǎo)線上也有電阻，如果用電壓傳輸則會(huì)在導(dǎo)線的產(chǎn)生一定的壓降，那接收端的信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生一定的誤差了！所以使用電流信號(hào)作為變送器 的標(biāo)準(zhǔn)傳輸！雙絞線特性阻抗是50歐姆左右，相隔1CM寬的0.2平方毫米的導(dǎo)線特性阻抗300歐姆左右，所以負(fù)載電阻選擇50-300歐姆比較理想，為 了AD轉(zhuǎn)換方便，負(fù)載電阻上的信號(hào)Z大量程值一般5-10V比較合適，那么權(quán)衡所有，負(fù)載電阻250歐姆，電流20mA，負(fù)載壓降5V比較滿意。那么為什 么選擇4-20mA而不是0-20mA呢？為了減少接線的復(fù)雜性，傳感器選擇2線要比多線簡(jiǎn)單的多，2線既要傳輸信號(hào)，又要給傳感器供電，所以設(shè)計(jì)者從中 盜竊4mA電流給傳感器放大電路供電，這樣4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)就確定了。