為什麼4-20mA直流電流是標準信號?

工業上經常需要測量溫度、壓力、風速等非電物理量，這些通常都需要轉換成模擬量才能傳輸到控制室或顯示設備上，而對於一些電流輸出傳感器而言，一般都是選擇4-20mA直流電流輸出，那為什麼不選擇其它的輸出數值呢?

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201809/389071.htm

4-20mA.DC(1-5V.DC)信號制是國際電工委員會(IEC):過程控制系統用模擬信號標準，如連接儀表、變送設備、控制設備、計算機採樣設備等。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始採用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號採用4-20mA.DC,聯絡信號採用1-5V.DC，即採用電流傳輸、電壓接收的信號系統。

一、為何遠傳信號要用電流源?

通常測量現場與控制室之間的距離都比較遠，如果用電壓源信號遠傳，當連接電線的電阻較大時，由於電線電阻與接收儀表輸入電阻的分壓，將產生較大的誤差。採用電流信號的原因是不容易受幹擾，因為工業現場的噪聲電壓的幅度可能達到數V，但是噪聲的功率很弱，所以噪聲電流通常小於nA級別，因此給4-20mA傳輸帶來的誤差非常小;電流源內阻趨於無窮大，導線電阻串聯在迴路中不影響精度，因此在普通雙絞線上可以傳輸數百米，只要傳送迴路不出現分支，迴路中的電流就不會隨電線長短而改變，從而保證了傳送的精度。

二、為何標準電流信號是4-20mA呢?

4-20mA二線制傳感器的設計，用20mA表示信號的滿刻度，但起點信號為什麼不是0mA呢?電流型變送器將物理量轉換成4-20mA標準電流信號輸出，必然要有外電源為其供電，其中0-4mA電流是為了供應傳感器自身最小的工作電流需要，如果採用0-20mA，當信號很小的時候，傳感器便無法獲得足夠的工作能量。而在低於4mA，高於20mA的信號則用於各種故障的報警，比如正常工作時不會低於4mA，當傳輸線因故障斷路，環路電流降為0，所以常取2mA作為斷線報警值。同時，儀表電氣零點為4mA.DC，不與機械零點重合，這種「活零點」有利於識別斷電和斷線等故障。

最大電流20MA的選擇是基於安全、實用的考慮，20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

因此，一般傳感器都是4-20mA信號輸出，這樣信號不容易受幹擾而且安全可靠，兩線制4-20mA輸出更可以節省傳感器成本等等，這些原因使得以電流輸出為主的壓力傳感器、溫度傳感器等產品在工業上普遍使用的是兩線制4-20mA輸出。  ZLG致遠電子的DM100數據採集記錄儀支持採集測量信號種類包括直流電壓DCV、直流電流DCI、熱電偶TC、熱電阻RTD、DI等，其中直流電壓量程20mV-50V，支持GS標準電壓信號輸入，量程為0.4-2V、1-5V。

直流電流量程：0-20mA，支持GS標準電流信號輸入，量程為4-20mA。

DM100數據採集記錄儀看滿足市面上常見的溼度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的輸出要求，高精度採集、測量、記錄多通道數據，實時顯示多種測量結果，並對測量結果進行自定義二次運算、報警輸出等操作，可擴展至200個採集通道，適合工業環境中的多通道數據採集記錄。