为什么标准信号是 4-20mA

“4-20mA”与“HART”

“4-20mA”与“HART”----Edward Lin 广州虹科4-20mA工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，这些都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰，因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V，但是噪声的功率很弱，所以噪声电流通常小于nA级别，因此给4－20mA传输带来的误差非常小；电流源内阻趋于无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，因此在普通双绞线上可以传输数百米；由于电流源的大内阻和恒流输出，在接收端我们只需放置一个250欧姆到地的电阻就可以获得0－5V的电压，低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，所以现在基本上将四线制变送器称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到，4-20mA电流本身就可以为变送器供电，变送器在电路中相当于一个特殊的负载，这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA，因此在量程范围内，变送器通常只有24V，4mA供电（因此，在轻负载条件下高效率的DC/DC电源（TPS54331,TPS54160），低功耗的传感器和信号链产品、以及低功耗的处理器（如MSP430）对于两线制的4-20mA收发非常重要）。

这使得两线制传感器的设计成为可能而又富有挑战。

那么为什么选择4-20mA而不是0-20mA呢？为了减少接线的复杂性，传感器选择2线要比多线简单的多，2线既要传输信号，又要给传感器供电，所以设计者从中盗窃4mA电流给传感器放大电路供电，这样4-20mA的标准就确定了。

24、让你知道为什么标准信号是4~20mA

让你知道为什么标准信号是4~20mA概述4~20mA.DC(1~5V.DC)信号制是国际电工委员会(IEC)过程控制系统用模拟信号标准。

我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用4~20mA.DC，联络信号采用1~5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。

那么为什么标准信号要定为4~20mA 呢？今天，小编就来和大家讲讲其中的原因。

一．远传信号用电流源优于电压源的原因因为现场与控制室之间的距离较远，连接电线的电阻较大时，如果用电压源信号远传，由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压，将产生较大的误差，而用恒电流源信号作为远传，只要传送回路不出现分支，回路中的电流就不会随电线长短而改变，从而保证了传送的精度。

二．信号最大电流选择20mA的原因最大电流20mA的选择是基于安全、实用、功耗、成本的考虑。

安全火花仪表只能采用低电压、低电流，20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯，非常安全；综合考虑生产现场仪表之间的连接距离，所带负载等因素；还有就是功耗及成本问题，对电子元件的要求,，供电功率的要求等因素。

三．信号起点电流选择4mA的原因4~20mA变送器两线制的居多，两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线。

为什么起点信号不是0mA?这是基于两点： 1．变送器电路没有静态工作电流将无法工作，信号起点电流4mA.DC就是变送器的静态工作电流。

2．同时仪表电气零点为4mA.DC，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。

信号发生器能够输出和测量4-20mA信号四．电流信号（4~20mA信号）的优点1.电流信号适合远距离传输，因为电流信号不受导线电阻的影响，而电压信号在导线本身具有电阻的情况下会分压，导致测量不精准。

一般4~20mA最远传送距离控制在100m以内，再远则建议使用数字信号（485通讯）2.电流信号一般采用两线制，电压信号一般采用三线制，相比之下，两线制比三线制节省材料，降低成本。

变送器4-20mA电流的由来

变送器4-20mA电流的由来工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，它们都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

4-20mA，指的就是最小电流为4mA，最大电流为20mA。

在工业现场，要完成信号的调理并进行长线传输，会产生以下问题：第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰；第二，传输线的分布电阻会产生电压降；第三，在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。

为了解决上述问题和避开相关噪声的影响，我们会用电流来传输信号，因为电流对噪声并不敏感。

4-20mA的电流环便是用4mA表示零信号，用20mA表示信号的满刻度，而低于4mA高于20mA的信号用于各种故障的报警。

为什么选择4-20mA而不是0-20mA呢？很简单，如果0是最小，那么开路故障就检测不到了！那么，为什么偏偏是4mA呢？正常工作时，电流信号不会低于4mA。

当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

有两个原因。

一个原因是为了避免干扰，另一个原因是在4-20mA使用的是两线制，即两根线即是信号线，同时也是电源线，而4mA是为了给传感器提供电路的静态工作电流用。

这个4-20mA控制回路是怎么工作的呢？4-20mA构成基础要件：24V电源供电变送器控制4-20mA信号使其与过程变量成比例变化指示器将4-20mA信号转化为相应过程变量指示器或控制器I/O输入电阻250Ω分流器生成1-5V输入信号（欧姆定律：电压=电流*电阻，4-20mAX250ohms=1-5V）通常情况下：1)它们将热电偶或热电阻传感器的温度信号转换为4-20mA信号然后再输出；2)控制器再将4-20mA反译为具体的温度值；3)基于此温度值，控制回路给实现对过程终端控制元件的控制。

同样，控制回路中的压力变送器，通常用来测量过程介质的压力值：1)传感器感知压力，又由变送器将信号转换为4-20mA 信号；2)控制器再将4-20mA信号反译为压力值；3)控制器根据压力值，给阀门发送指令，控制阀门开度实现安全阀控制，确保容器不产生危险压力。

传感器为何是4-20ma想必你懂，但4-20ma到底能传多远？蒙圈了吧

传感器为何是4-20ma想必你懂，但4-20ma到底能传多远？蒙圈了吧工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

一、怕有些人连为何是4-20都不懂，先普及一下采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

还有有两个原因。

一个原因是为了避免干扰，另一个原因是在4-20mA使用的是两线制，即两根线即是信号线，同时也是电源线，而4mA是为了给传感器提供电路的静态工作电流用。

二、4-20到底能传多远两线制4～20mA电流信号能传多远呢？今天小编就来给大家科普一下！1.两线制4～20mA变送器的电流信号究竟能传多远呢？干扰因素：①与激励电压高低有关；②与变送器允许的最小工作电压有关；③与板卡设备采集电流用的取压电阻大小有关；④与导线电阻的大小有关。

通过这四项有关量，可以计算出4～20mA电流信号的理论传输距离。

2.要使4～20mA信号，无损失在两线回路里传输，必须满足欧姆定律。

即满足：（激励电压－变送器允许的最小工作电压）≥输出电流×电流环路总电阻当输出电流I=20mA，即0.02A时，上式取等号，则：电流环路总电阻=（激励电压－变送器允许的最小工作电压）÷0.03、将这个计算值记作r，即r=（激励电压－变送器允许的最小工作电压）×50，单位Ω这个r，业界称之为电流信号的负载电阻，也就是电流信号的最大带载能力。

3.业界为什么要特意给出这个r的计算式呢？那是由于：4～20mA电流信号能传多远，实质是实际电阻，与r 比大小的问题。

标准信号4-20ma

标准信号4-20ma
标准信号4-20mA。

标准信号4-20mA是工业自动化领域中常用的一种模拟信号，它被广泛应用于
各种工业控制系统中。

本文将对标准信号4-20mA的基本原理、特点及应用进行介绍。

首先，标准信号4-20mA的基本原理是指在工业现场中，通过传感器将被测量
的物理量转换成电流信号输出。

其中，4mA通常表示被测量的低端数值，而20mA 表示被测量的高端数值。

这种信号输出方式具有较强的抗干扰能力，能够在长距离传输时保持信号稳定，因此在工业现场中得到了广泛的应用。

其次，标准信号4-20mA的特点主要包括以下几点，首先，它是一种模拟信号，能够实现连续变化的输出，适用于对精度要求较高的控制系统；其次，它具有较强的抗干扰能力，能够在工业现场复杂的电磁环境中稳定传输；最后，它能够实现长距离传输，通常在工业现场的控制系统中，传感器与控制器之间的距离较远，而标准信号4-20mA能够满足这一需求。

除此之外，标准信号4-20mA还具有广泛的应用。

它常用于温度、压力、液位
等各种工业参数的测量与控制。

例如，在温度控制系统中，温度传感器将温度转换成4-20mA的信号输出，然后传输至控制器进行处理；在液位控制系统中，液位传
感器将液位高度转换成4-20mA的信号输出，用于监测和控制液位。

总的来说，标准信号4-20mA作为工业自动化领域中常用的一种模拟信号，具
有稳定、可靠、抗干扰能力强等特点，被广泛应用于各种工业控制系统中。

它的应用范围涵盖了温度、压力、液位等各种工业参数的测量与控制，为工业自动化领域的发展做出了重要贡献。

4-20mA和485的区别

4-20mA和Rs485的区别Rs485是通讯接口，4-20mA是模拟量输出。

仪表输出信号为什么选择4-20mA电流的原因？变送器的传统输出直流电信号有0-5V、0-10V、1-5V、0-20mA、4-20mA等，目前最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC 或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。

其实4-20mA电流本身就可以为变送器供电。

变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。

显示仪表只需要串在电路中即可。

这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。

这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元。

因此在实际使用中两线制传感器得到越来越多的应用。

仪表输出信号为什么选择4-20mA电流的原因：远传信号用电流源优于电压源的原因：因为现场与控制室之间的距离较远，连接电线的电阻较大时，如果用电压源信号远传，由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压，将产生较大的误差，而用恒电流源信号作为远传，只要传送回路不出现分支，回路中的电流就不会随电线长短而改变，从而保证了传送的精度。

采用4—20mA的电流来传输模拟量

采用4—20mA的电流来传输模拟量工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，这些都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰，因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V，但是噪声的功率很弱，所以噪声电流通常小于nA级别，因此给4－20mA传输带来的误差非常小；电流源内阻趋于无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，因此在普通双绞线上可以传输数百米；由于电流源的大内阻和恒流输出，在接收端我们只需放置一个250欧姆到地的电阻就可以获得0－5V的电压，低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC 或者GND），可节省一根线，所以现在基本上将四线制变送器称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到， 4-20mA电流本身就可以为变送器供电，变送器在电路中相当于一个特殊的负载，这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA，因此在量程范围内，变送器通常只有24V，4mA供电（因此，在轻负载条件下高效率的DC/DC电源（TPS54331,TPS54160），低功耗的传感器和信号链产品、以及低功耗的处理器（如MSP430）对于两线制的4-20mA收发非常重要）。

这使得两线制传感器的设计成为可能而又富有挑战。

一般需要设计一个VI转换器，输入0-3.3v，输出4mA-20mA，可采用运放LM358，供电+12v。

两线制4-20ma原理

两线制4-20ma原理4-20mA（毫安）是一种常见的电流信号传输标准，常用于工业控制系统中，例如传感器和执行器之间的信号传递。

两线制（Two-Wire）4-20mA是指使用两根导线进行信号传输的系统。

以下是两线制4-20mA的基本原理：1.电流范围：4-20mA的范围表示电流信号的范围。

在正常运行情况下，传感器或设备产生的电流在4mA到20mA之间变化，对应了相应的测量范围。

4mA通常表示零点，而20mA表示满量程。

2.两线制：使用两根导线进行信号传输，其中一根是电流的信号线，另一根是信号线和电源的共地线。

这简化了布线，降低了系统的成本，因为只需要两根导线就能传输电源和信号。

3.电流信号：在4-20mA标准中，电流信号的范围对应于测量值的范围。

例如，一个温度传感器可能在25摄氏度时输出4mA的电流，而在75摄氏度时输出20mA的电流。

这种方式对比电压信号更抗干扰，因为电流信号不容易受到电阻和线路阻抗的影响。

4.设备供电：在两线制4-20mA系统中，通常使用环回供电（Loop-Powered）方式。

即，传感器或设备通过同一根导线接收电源供电。

这就要求设备能够工作在非常低的电流下，以确保在电流范围内提供足够的电源。

5.信号解析：接收端的控制系统测量电流值，并将其解析为相应的物理量，例如温度、压力或液位。

通常，控制系统中有专门的模块或电路用于解析4-20mA电流信号。

总体来说，两线制4-20mA系统的优势在于抗干扰性强、布线简单、成本相对较低，因此在工业环境中被广泛应用于传感器和执行器的信号传输。

4-20ma 标准信号

4-20ma 标准信号4-20mA标准信号。

4-20mA信号是工业领域中常见的一种标准信号，它被广泛应用于各种传感器和控制器之间的通讯和数据传输。

本文将对4-20mA标准信号的特点、优势和应用进行介绍，以帮助读者更好地理解和应用这一标准信号。

4-20mA标准信号是指在工业控制领域中常用的一种模拟信号标准。

它的特点是信号稳定可靠，抗干扰能力强，传输距离远，适用于工业现场的恶劣环境。

4-20mA信号的工作原理是通过改变电流的大小来表示被测量的参数数值，通常情况下，4mA对应于零值，20mA对应于满量程值。

这种信号标准的优势在于其稳定可靠，不易受到外界干扰的影响，适用于长距离传输和噪声环境下的数据传输。

在工业自动化控制系统中，4-20mA信号被广泛应用于各种传感器和控制器之间的通讯和数据传输。

比如温度传感器、压力传感器、液位传感器等常常采用4-20mA信号输出，将被测参数的数值传输到控制器或监控系统中，实现对生产过程的实时监测和控制。

此外，4-20mA信号还可以通过信号隔离器、转换器等设备进行信号转换和放大，以满足不同设备之间的匹配和接口要求。

除了在工业自动化控制系统中的应用，4-20mA信号还被广泛应用于各种领域的数据采集和监测系统中。

比如环境监测、水质监测、气体浓度监测等领域，都会采用4-20mA信号传输被测参数的数值，以实现对环境变化的实时监测和数据采集。

由于4-20mA信号的稳定可靠和抗干扰能力强，使得它在这些领域的应用更加可靠和有效。

总的来说，4-20mA标准信号作为工业控制领域中常用的一种模拟信号标准，具有稳定可靠、抗干扰能力强、传输距离远的优势，被广泛应用于各种传感器和控制器之间的通讯和数据传输。

它在工业自动化控制系统、数据采集和监测系统中发挥着重要作用，为工业生产和环境监测提供了可靠的数据传输和监测手段。

希望通过本文的介绍，读者能对4-20mA标准信号有更深入的了解，并能更好地应用于实际工程中。

4-20mA是什么意思

4-20mA是什么意思一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA，指最小电流为4mA,最大电流为20mA 。

传输信号时候，要考虑到导线上也有电阻，如果用电压传输则会在导线的产生一定的压降，那接收端的信号就会产生一定的误差了！所以使用电流信号作为变送器的标准传输！双绞线特性阻抗是50欧姆左右，相隔1CM宽的0.2平方毫米的导线特性阻抗300欧姆左右，所以负载电阻选择50-300欧姆比较理想，为了AD转换方便，负载电阻的信号最大量程值一般5-10V比较合适，那么权衡所有，负载电阻250欧姆，电流20mA，负载压降5V比较满意。

那么为什么选择4-20mA而不是0-20mA呢？为了减少接线的复杂性，传感器选择2线要比多线简单的多，2线既要传输信号，又要给传感器供电，所以设计者从中盗窃4mA电流给传感器放大电路供电，这样4-20mA的标准就确定了。

4~20mA电流环工作原理在工业现场，用一个仪表放大器来完成信号的调理并进行长线传输，会产生以下问题：第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰；第二，传输线的分布电阻会产生电压降；第三，在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。

4-20ma相关电路示意图(6张)为了解决上述问题和避开相关噪声的影响，我们用电流来传输信号，因为电流对噪声并不敏感。

4～20mA的电流环便是用4mA表示零信号，用20mA表示信号的满刻度，而低于4mA高于20mA的信号用于各种故障的报警。

4～20mA电流环有两种类型：二线制和三线制。

当监控系统需要通过长线驱动现场的驱动器件如阀门等时，一般采用三线制变送器，这里XTR位于监控的系统端，由系统直接向XTR供电，供电电源是二根电流传输线以外的第三根线。

二线系统是XTR和传感器位于现场端，由于现场供电问题的存在，一般是接收端利用4～20mA的电流环向远端的XTR供电，通过4～20mA来反映信号的大小。

4～20mA产品的典型应用是传感和测量应用。

4-20ma标准信号

4-20ma标准信号4-20ma标准信号是工业领域中常见的一种模拟信号，广泛应用于各种工业自动化控制系统中。

本文将对4-20ma标准信号的特点、应用及相关知识进行介绍。

首先，4-20ma标准信号是一种电流信号，其特点是稳定可靠，抗干扰能力强。

相比于电压信号，电流信号在传输过程中受到干扰的影响较小，能够保证信号的稳定性，因此在工业环境中得到广泛应用。

4-20ma标准信号通常用于传输各种参数的测量数值，如温度、压力、流量等。

传感器将测量到的参数转换为4-20ma的电流信号，再经过信号调理模块进行放大和处理，最终送入PLC或DCS等控制系统进行监测和控制。

由于4-20ma信号具有线性关系，便于在控制系统中进行精确的测量和调节。

在实际应用中，4-20ma标准信号的传输距离通常较远，因此需要考虑信号的衰减和传输损耗。

为了保证信号的准确性，通常需要采用合适的电缆和信号放大器，以及进行合理的接地和屏蔽措施，以减小外界干扰对信号的影响。

此外，4-20ma标准信号的标定和调试也是工程应用中需要重点关注的问题。

在使用过程中，需要根据实际测量范围和传感器的特性进行合理的标定，以确保信号的准确性和稳定性。

同时，还需要注意信号的反向保护和过载保护，避免因异常情况导致信号失真或损坏设备。

总的来说，4-20ma标准信号作为工业自动化控制系统中常用的一种模拟信号，具有稳定可靠、抗干扰能力强等特点，在各种工业场景中得到广泛应用。

在实际工程中，需要充分理解其特点和应用要求，合理设计和调试信号传输系统，以确保系统的稳定性和可靠性。

希望本文能够对读者对4-20ma标准信号有所帮助，谢谢阅读！。

模拟量电流信号为什么要取4-20mA

早期的传感器大多为电压输出型，即将测量信号转换为0-5V电压输出，通过模拟数字转换电路转换为数字信号供单片机读取、控制。但在信号需要远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合，电压输出型传感器的使用受到了限制，暴露了抗干扰能力较差等缺点，而电流输出型传感器以其具有较高的抗干扰能力得到了广泛应用。电流输出型传感器的输出范围常用的有0～20mA及4～20mA两种，传感器输出最小电流及最大电流时，分别代表传感器所标定的最小及最大额定输出值。
5 把不同的传感器的0点和满量程都设置为同样的信号，这样过去的模拟调节仪表才不用考虑其输入信号该是什么，输出该是什么。
模拟量电流信号为什么要取4-20mA？
1. 电流信号抗干扰能力好，可以传输比较远。双芯1平方的导线100M才3.4欧，和负载电阻250欧或50V或2-10V信号
3. 电流很小，可以直接接采样电阻，功耗小，简化了采样电路
4. 4mA作为零点可以区分是信号为0，还是信号断开没有输出

KRACHT流量计带你了解什么是4-20mA信号

KRACHT流量计带你了解什么是4-20mA信号
KRACHT流量计可提供脉冲信号，同时可以添加二次仪表进行提供电流4-20mA 信号。

那么很多人会问什么是电流4-20mA信号呢？本文和大家一起聊聊。

什么是4-20mA.DC（1-5V.DC）信号制？
4-20mA.DC（1-5V.DC）信号制是国际电工委员会（IEC）：过程控制系统用模拟信号标准。

我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用4-20mA.DC，联络信号采用1-5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。

4~20mA电流环工作原理：
在工业现场，用一个仪表放大器来完成信号的调理并进行长线传输，会产生以下问题：第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰；第二，传输线的分布电阻会产生电压降；第三，在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。

为了解决上述问题和避开相关噪声的影响，我们用电流来传输信号，因为电流对噪声并不敏感。

4～20mA的电流环便是用4mA表示零信号，用20mA表示信号的满刻度，而低于4mA高于20mA的信号用于各种故障的报警。

KRACHT流量计提供的信号输出十分的方便！KRACHT流量计支持原装原厂供应！很多KRACHT流量计有现货直接发货很方便！期待大家选择使用！。

两线制4-20ma原理

两线制4-20ma原理两线制4-20mA电流回路是工业自动化中一种常见的模拟信号传输方式。

它在工业控制现场中广泛应用，用于传输测量、监测和控制设备的模拟信号。

该回路的原理很简单，是通过将模拟信号转换为标准的4mA到20mA的电流，然后通过两根导线传输至远程设备，最后再将电流信号转换回模拟信号进行处理。

以下是该回路的详细解析。

1.原理概述两线制4-20mA电流回路采用4mA到20mA的电流范围来表示模拟量的变化。

其中4mA表示信号的最小值，20mA表示信号的最大值。

这种电流范围相对较大，有助于提高信号传输的抗干扰能力，特别适用于工业环境中电磁干扰较多的场合。

2.发送端在发送端，首先需要将模拟信号转换为相应的电流信号。

通常使用模拟信号转换模块，例如模拟电流输出模块，将0-10V或0-20mA等模拟信号转换为4-20mA的电流输出信号。

此时，电流根据输入模拟信号的大小进行调节，当模拟信号为0时，输出电流为4mA；当模拟信号达到最大值时，输出电流为20mA。

3.传输线路经过模拟信号转换后，输出的4-20mA电流信号将通过两根导线进行传输。

这两根导线通常称为“回路电源线”和“回路信号线”。

回路电源线提供电流回路所需的电源供电，实时监测电流波动情况；而回路信号线则用于传输电流信号。

4.接收端在接收端，需要将电流信号重新转换为模拟信号进行处理。

通常使用接收模块，例如模拟电流输入模块，将4-20mA的电流信号转换为0-10V或0-20mA等模拟信号。

接收模块会根据电流信号的大小，将其转换为相应的模拟信号输出。

5.电源供电两线制4-20mA电流回路的电源供电方式有两种常见的形式：一是使用回路电源，即在回路电源线中提供电源供电；二是使用第三方电源供电，即通过外部电源为回路提供电源。

回路电源通常具有一定的过压和短路保护功能，确保电源稳定和回路安全。

6.优势和应用两线制4-20mA电流回路在工业自动化中具有以下优势：-高抗干扰能力：电流信号相对于电压信号，具有更好的抗干扰能力，能够有效抵御外界电磁干扰对信号传输的影响。

4-20mA信号是什么意思

4-20mA信号是什么意思工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，它们都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

4-20mA，指的就是最小电流为4mA，最大电流为20mA 。

在工业现场，要完成信号的调理并进行长线传输，会产生以下问题：第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰；第二，传输线的分布电阻会产生电压降；第三，在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。

为了解决上述问题和避开相关噪声的影响，我们会用电流来传输信号，因为电流对噪声并不敏感。

4-20mA的电流环便是用4mA表示零信号，用20mA表示信号的满刻度，而低于4mA高于20mA的信号用于各种故障的报警。

肯定有很多朋友会问：为什么选择4-20mA而不是0-20mA呢？很简单，如果0是最小，那么开路故障就检测不到了！那么，为什么偏偏是4mA呢？正常工作时，电流信号不会低于4mA。

当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

有两个原因。

一个原因是为了避免干扰，另一个原因是在4-20mA使用的是两线制，即两根线即是信号线，同时也是电源线，而4mA是为了给传感器提供电路的静态工作电流用。

这个4-20mA控制回路是怎么工作的呢？4-20mA构成基础要件：•24V电源供电•变送器控制4-20mA信号使其与过程变量成比例变化•指示器将4-20mA信号转化为相应过程变量•指示器或控制器I/O输入电阻250Ω分流器生成1-5V输入信号（欧姆定律：电压=电流*电阻，4-20 mA X 250 ohms = 1-5V）通常情况下：1)它们将热电偶或热电阻传感器的温度信号转换为4-20mA信号然后再输出；2)控制器再将4-20mA反译为具体的温度值；3)基于此温度值，控制回路给实现对过程终端控制元件的控制。

4-20ma供电电路工作原理

4-20ma供电电路工作原理4-20mA供电电路是一种常用的工业现场仪表传输电路，其工作原理基于电流传输的方式。

在这种电路中，4-20mA电流信号被用来传输被测量的物理量，如压力、温度、流量等。

4-20mA供电电路通过电源将电流信号提供给传感器。

传感器根据被测量的物理量的变化，将其转化为相应的电流信号。

这个电流信号的范围被限制在4mA到20mA之间，这是为了保证信号的可靠性和稳定性。

4-20mA的电流信号被认为是一种理想的传输方式，因为它有很多优点。

首先，它具有较高的抗干扰能力。

由于电流信号是通过电路传输的，它不容易受到外界电磁干扰的影响。

其次，4-20mA电流信号能够传输较长的距离，因为电流信号受电阻的影响较小。

此外，4-20mA电流信号还可以在不同的设备之间进行隔离，以防止信号干扰。

在接收端，4-20mA电流信号经过一系列的电路处理，被转换为对应的物理量。

这个过程涉及到电流到电压的转换和数模转换等。

最常见的处理方式是使用电阻来将电流信号转换为电压信号。

这样可以方便地通过电压表或模数转换器来读取信号的数值。

为了确保4-20mA供电电路的正常工作，一般会使用电流环路来监控电流的变化。

电流环路通常由电流源、电流传感器和电流控制器组成。

电流源负责提供稳定的电流，电流传感器负责监测电流的变化，而电流控制器则负责对电流进行调节和控制。

在实际应用中，4-20mA供电电路广泛用于工业自动化控制系统中。

它可以与各种传感器配合使用，如压力传感器、温度传感器、流量传感器等。

通过将这些传感器与4-20mA供电电路连接起来，可以实现对工业过程参数的实时监测和控制。

4-20mA供电电路是一种可靠、稳定的工业现场仪表传输电路。

它通过电流信号传输被测量的物理量，并在接收端进行相应的处理和转换。

由于其抗干扰能力强、传输距离远，并且易于监测和控制，因此被广泛应用于工业自动化控制系统中。

通过了解4-20mA供电电路的工作原理，我们可以更好地理解和应用这种传输方式。

为什么用4到20毫安

工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到，4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。

变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。

显示仪表只需要串在电路中即可。

这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。

这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。

2.两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。

如果变送器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA值。

因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于3.5mA。

这是两线制变送器的设计根本原则之一。

4-20ma芯片

4-20ma芯片4-20mA芯片是一种广泛应用于工业控制领域的传感器信号转换器，它能够将传感器信号转换成4-20mA的电流输出。

4-20mA芯片的主要作用是将来自传感器的模拟信号转换成一种标准的电流信号，这种电流信号可以在远距离传输过程中保持较好的抗干扰性能。

同时，4-20mA电流信号的范围适中，可以通过简单的电流表进行检测和测量，方便实时监控和控制。

4-20mA芯片的工作原理是通过电流变送器来实现电流信号的转换。

传感器通常会产生一个数量级较小的模拟信号，比如0-5V或者0-10V。

这些信号会经过AD转换器将其转换为数字信号，再传递给带有DAC功能的芯片，将数字信号转换为一定范围内的电流信号输出。

4-20mA芯片的转换范围是选择性的，可以根据不同的需求进行调整。

一般来说，0mA对应的是传感器信号的最低测量值，而20mA对应的是传感器信号的最高测量值。

在实际应用中，我们需要通过调整芯片的放大倍率或者增益来设置4-20mA信号输出的上下限。

4-20mA芯片的使用具有一定的优势。

首先，电流信号输出抗干扰能力强，不受电压降低和电源噪声的影响，可以在较长距离范围内传输信号。

其次，4-20mA信号传输对线路电阻的影响较小，不会因为电阻变化而导致信号失真。

另外，4-20mA信号转换成电压信号相对容易，可以直接通过ADC进行数字化处理。

4-20mA芯片的应用非常广泛。

在工业自动化领域，它被广泛应用于测量和控制过程中，比如温度、压力、液位等参数的监测。

此外，4-20mA信号转换器也可以用于传感器以外的信号转换，如电压、电流、电阻等其他类型的信号。

总之，4-20mA芯片作为一种传感器信号转换器，在工业控制领域拥有广泛的应用。

它可以将传感器信号转换成标准的4-20mA电流信号输出，具有良好的抗干扰性能和信号传输能力，为工业自动化系统的稳定运行提供了可靠的数据支持。

2线制和3线制的4-20mA电流环传输电路简介

1、为什么使用4-20mA电流环在远距离、复杂的工业现场，常常需把远距离之外的信号采集回来，通常需要考虑几个问题：（1）如果直接将采集的电压信号通过长线传输，信号在传输线上会受到噪声干扰；（2）超长的导线上会有不少压降，影响传输精度；（3）如何为远端的采样电路提供电源，是个棘手的问题。

为了解决上述问题，我们可以使用电流来传输信号，4-20mA电流环就是应用于这一场景的标准。

我们看看电流传输是如何解决上述问题的：（1）如果传输电流信号，接收端的阻抗可以很小，所以噪声干扰不容易耦合进来；（2）电流信号在整个环路上任何一个地方测量都是一样的，再长的线也不会有精度损失；（3）使用电流传输，远端可以通过传输线上的电流取电，不用额外提供电源。

4-20mA电流环在结构上，一般由两部分组成，即变送器和接收器。

变送器一般位于远端，直接获取现场的传感器信号；而接收器一般位于计算机端，用于采集、存储信号。

4mA表示零信号，20mA表示满量程信号，4~20mA就能表示出一个模拟量。

之所以不采用0mA作为零信号，是因为如果传输线断开，那么接收端可能错误地认为变送器在一直发送零信号；另一方面，传输线上保持一直有电流，则使得变送器从信号线上取电成为可能，这就是2线制电流环的设计理论基础。

4-20mA电流环有两种类型：2线制、3线制，下面分别介绍一下它们的原理。

2、3线制电流环工作原理先讲容易理解的3线制电流环。

如下图所示，图中箭头为电流方向，红色为4-20mA电流信号线。

接收器和变送器之间有3根线，其中有两根是VCC和GND，用于接收器给变送器供电；还有一根就是用来传输4-20mA电流信号的。

变送器端通过VCC和GND获取电源，在采集了传感器信号后，将信号转为4-20mA的电流信号，传输回接收端，接收端用电阻采样即可。

3、2线制电流环工作原理基本原理如下图所示，图中箭头为电流方向，红色为4-20mA电流信号线。

二线制4-20mA电流环，变送器和接收器之间只有两根线连接，这一对线既是信号传输线，也是接收端为远端变送器提供电源的供电线。

标准信号定为4~20mA的原因是什么？

标准信号定为4~20mA的原因是什么？
4~20mA.DC(1~5V.DC)信号制是国际电工委员会(IEC)过程控制系统用模拟信号标准。

我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用4~20mA.DC，联络信号采用1~5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。

那幺为什幺标准信号要定为4~20mA呢？今天，小编就来和大家讲讲其中的原因。

一．远传信号用电流源优于电压源的原因
因为现场与控制室之间的距离较远，连接电线的电阻较大时，如果用电压源信号远传，由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压，将产生较大的误差，而用恒电流源信号作为远传，只要传送回路不出现分支，回路中的电流就不会随电线长短而改变，从而保证了传送的精度。

二．信号最大电流选择20mA的原因
最大电流20mA的选择是基于安全、实用、功耗、成本的考虑。

安全火花。