工业标准信号电流为什么采用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。
工业标准信号电流为什么采用4-20mA
工业标准信号电流为什么采用4-20mA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，负载电阻上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。
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，见图1。
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。
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。
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。
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和485的区别
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。
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！。
4-20-ma标准符号
4-20-ma标准符号
4-20 mA标准符号通常用于表示电流信号的范围。
在这个标准中，4代表最低值，20代表最高值，而mA代表毫安。
这个标准通常
用于工业自动化领域，用来表示传感器输出的电流信号范围。
这种
标准的好处之一是它对电路干扰的抗干扰能力较强，因为它是基于
电流的信号而不是电压信号。
这种标准的使用也使得信号传输距离
较长时信号衰减较小，因此在工业控制系统中得到广泛应用。
从技术角度来看，4-20 mA信号常常被用于传输远距离的信号，因为它的电流特性使得它对电缆阻抗变化的影响较小。
此外，它也
可以提供比0-10 V信号更高的分辨率，因为电流信号可以通过较小
的电阻变化来实现较大的信号变化范围。
在实际应用中，4-20 mA信号通常被用于测量温度、压力、流
量等参数，并将这些参数的变化转换为相应的电流信号进行传输和
处理。
这种标准的使用也使得不同厂家生产的设备可以更容易地进
行接口对接和替换，因为它们遵循相同的信号标准。
总的来说，4-20 mA标准符号在工业自动化领域得到了广泛的
应用，它的稳定性和抗干扰能力使得它成为工业控制系统中常用的信号标准之一。
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。
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。
探讨采用4—20mA的电流来传输模拟量的原因
探讨采用4—20mA的电流来传输模拟量的原因大家可能会非常熟悉RS232，RS485，CAN等工业上常用的总线，他们都是传输数字信号的方式。
那么，我们用什么方式来传输模拟信号呢？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；一、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。
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，因为导线上也有电阻，如果用电压传输则会在导线内产生一定的压降，那接收端的信号就会产生一定的误差了，所以一般使用电流信号作为变送器的标准传输。
二、4~20mA.DC（1~5V.DC）信号制的优点？现场仪表可实现两线制，所谓两线制即电源、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前的信号联络及供电仅用两根电线。
因为信号起点电流为4mA.DC，为变送器提供了静态工作电流，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。
而且两线制还便于使用安全栅，利于安全防爆。
控制室仪表采用电压并联信号传输，同一个控制系统所属的仪表之间有公共端，便于检测仪表、调节仪表、计算机、报警装置配用，并方便接线。
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250Q 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 ）Ph T G ffll ZERO SPAH —■-2钱制变送器忘丢准制需■JS1-薩 4tc 20mA■*I■Fg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电流环工作原理
问：变送器传输过来的信号应该怎么处理？是不是 先要经过电流到电压的变化然后再到ADC？对 ADC的选择有什么特殊的考虑？
答：变送器传输的信号主要是一个电流信号，如果要 采集它，一般要经过电流到电压的转换，这个TI 有一个RCV420可以实现转换。对于ADC的选 择，主要根据对信号精度的要求来考虑。
三线制4～20mA电路在设计上是由变送器端提供工作电源，为避免50/60Hz的工频干扰，采用电流来传输信号。XTR调节器和现场的负载共用一个地接。方案设计需要考虑：
（1）电流环路中的接收器的数量；
（2）更多的接收器要求变送器拥有更高的工作电压；
（3）保证变送器所必需的工作电压，并应该有一定的余量。
（4）RTD激励的可编程电流的分辨率为1.54 A；
（5）校正参数存储在外接的EEPROM中；
（6）可编程的过量程和欠量程的输出。
此外，TI还提供一款桥路传感器的数字校正解决方案——PGA309，它是专为压力桥路传感器设计的可编程模拟信号调节器。它模拟放大器传感信号并提供对色调电压和满度电压的数字校正，由于避免了手动调整而获得了长期的稳定性，并将输出电压信号转换成4～20mA的输出。
问：接收二线制4~20mA信号与三线制4~20mA信 号，在接收方式和信号处理上有何不同？要注 意些什么问题？
答：在接收方式上，如果是二线制4~20mA信号，由 接收端向SPI（串行外围设备接口）端提供电源，通过电源线经过4~20mA 信号线来提供电源。三线制4～20mA信号是由 发生端（SPI）来提供电源的，所以说它们提供的 电源是不同的，一个是由接收端而另一个是从远 端来提供电源的。
问：应该采取哪些措施实现4～20mA变送器的信号 隔离？
答：对4~20mA变送器的安全隔离可以有两种方法： 一是变送器端的隔离，一是接收端的隔离。现 在若有24V电压供给一个XTR115的芯片，XTR115 内部可以将24V电压直接转换为一个5V稳压电 压输出，对这个5V的稳压电压进行展波，经过一 个脉冲电压器由此可以向前面提供一个隔离电 源，然后再把模拟信号转换成数字信号，再经过 一个隔离以后再提供给XTR115，再进行长线传 输， 这个时候就完成了模拟信号到4~20mA环路 里面的隔离。如果对4~20mA变送器不进行隔 离的话，也可以在接收端加一个RCV420将电流 转换成电压，再经过一个ISO124隔离放大器进行 隔离，同时再经过一个DC/AC转换器向电路进 行退电供电，这样也能完成对4～20mA变送器 信号的隔离。
4-20ma 工业参数
4-20ma 工业参数4-20mA是一种常用于工业领域的电流信号传输方式，它被广泛应用于各种工业参数的测量和控制中。
本文将介绍4-20mA工业参数的基本原理、优势和应用。
让我们了解一下4-20mA的基本原理。
4-20mA是一种模拟信号传输方式，其中4mA表示0%，20mA表示100%的量程。
通常情况下，4mA 对应于被测参数的最小值，而20mA对应于被测参数的最大值。
通过改变电流的大小，可以准确地传输被测参数的数值。
相比于其他信号传输方式，4-20mA具有许多优势。
首先，它具有较高的抗干扰能力。
由于电流信号的传输特性，4-20mA信号对电磁干扰和电压波动的影响较小，能够在复杂的工业环境中稳定传输。
其次，4-20mA信号可以传输较长距离，一般可达数千米，这使得它非常适合在大型工厂和远程监测系统中应用。
此外，4-20mA信号对于接收器的输入阻抗要求较低，使得它与各种控制设备兼容性强。
那么，4-20mA信号在工业参数测量和控制中有哪些应用呢？首先，它被广泛应用于温度测量。
通过将温度传感器与4-20mA变送器连接，可以将温度值传输到远程的监控系统，实现对温度的实时监测和控制。
此外，4-20mA信号还被用于压力、液位、流量等参数的测量和控制。
通过选择合适的传感器和变送器，可以将这些参数的数值准确地传输到监控系统，实现对生产过程的精确控制。
除此之外，4-20mA信号还被应用于电流、电压和频率等参数的测量和传输。
在使用4-20mA信号传输工业参数时，需要注意一些问题。
首先，由于4-20mA是电流信号，因此在传输过程中需要考虑电源供电和接地的稳定性。
任何电源或接地问题都可能导致信号传输的不稳定，影响测量和控制的准确性。
其次，为了确保信号的准确性，4-20mA电路中的电阻、电容和电感等元件需要选择合适的参数。
此外，在连接传感器和变送器时，也需要注意信号线的选择和布线方式，以减少干扰和信号损失。
总结起来，4-20mA工业参数是一种可靠、稳定且广泛应用于工业领域的信号传输方式。