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工業現場通訊中為什么采用4-20mA來傳輸模擬量？
工業現場通訊中，數字量傳輸的方式我們見的比較多，諸如RS232、RS485、CAN總線等。而普遍需要測量的各類非電物理量，例如溫度、壓力、流量等，這些都需要轉換成模擬量電信號才能傳輸到幾百米外的控制室或顯示設備上，那么，我們用什么方式來傳輸模擬信號呢?目前*泛采用的是用4-20mA電流來傳輸模擬量。
一 為何采用電流信號
采用電流信號的原因是：電流信號傳輸抗干擾性能優于電壓信號。
因為工業現場的噪聲電壓的幅度可能達到數伏，在某些強干擾場合，如采用變頻電源的試驗現場，通過線纜耦合的噪聲電壓幅值可能達到十伏以上甚至幾十伏，此時采用電壓傳輸模擬量已經*失去意義。
雖然噪聲電壓的幅度高，但是其功率微弱，所以噪聲電流通常小于nA級別，因此給電流傳輸帶來的誤差非常小;另外，電流源內阻趨于無窮大，導線電阻串聯在回路中不影響精度(如采用電壓源信號遠傳，由于線路電阻與接收儀表輸入電阻分壓，將產生較大誤差)，因此在普通雙絞線上可以傳輸數百米。
二 信號最大電流選擇20mA的原因
30V電壓30mA電流所引起的火花是可以點燃危險氣體的平均下限，為了保險起見，同時參照其它傳統設定，所以將許多儀表定位24V供電，同時限定電流小于30mA，為了留有余地，信號上限定為20mA。
最大電流20mA的選擇也是基于安全、使用、功耗、成本的考慮。儀表只能采用低電壓、低電流，綜合考慮生產現場儀表之間的連接距離，所帶負載等因素，還有就是功耗及成本問題，對電子元器件的要求，供電功率的要求等因素，最后由國際電工委員會(IEC)確定4-20mA信號為過程控制系統用模擬信號標準。
三 信號起點電流選擇4mA的原因
為了區分沒有信號和信號為零，信號的起始值(信號零位值)不能為零(電氣值)。
另外，兩線制儀表在信號值為零時仍需要一定的能量供應，在24V供電條件下，4mA電流提供的能量，是當時制定標準時，大部分儀表生產商能接受的能量供應下限。
4-20mA電流作用在250歐姆電阻上，正好符合標準信號的電壓標準1-5V。
四、4-20mA電流環類型?
1、四線制：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。
2、三線制：電流輸出可以與電源公用一根線（公用VCC或者GND），稱之為三線制變送器。目前三線制是4-20mA輸出信號可燃氣體濃度探測器的主流類型。
3、二線制： 4~20mA電流環本身就可以為變送器供電，變送器在電路中相當于一個特殊的負載，這種變送器只需外接2根線，因而被稱為兩線制變送器。
*兩線制更為簡單，但要注意的是，電流環標準下限為4mA，變送器通常只有24V，4mA供電，因此變送器的功耗要小，常見的可燃可燃氣體濃度探測器、聲光報警可燃氣體濃度探測器等產品均不能兩線制正常工作。兩線制僅常見于有毒氣遠程顯示變送器等少數場合。