4-20mA信號制是國際電工委員會(IEC)過程控制系統(tǒng)用模擬信號標(biāo)準(zhǔn)。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始采用這一國際標(biāo)準(zhǔn)信號制，儀表傳輸信號采用4-20mA，聯(lián)絡(luò)信號采用1-5V，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統(tǒng)。
為什么大部分儀器儀表都選用4-20mA電流傳輸信號？
在工業(yè)現(xiàn)場，用一個(gè)儀表放大器來完成信號的調(diào)理并進(jìn)行長線傳輸，會產(chǎn)生以下問題：
1、由于傳輸?shù)男盘柺请妷盒盘?，傳輸線會受到噪聲的干擾；
2、傳輸線的分布電阻會產(chǎn)生電壓降；
3、在現(xiàn)場如何提供儀表放大器的工作電壓也是個(gè)問題。
為了解決上述問題和避開相關(guān)噪聲的影響，我們用4-20mA電流來傳輸信號，因?yàn)殡娏鲗υ肼暡⒉幻舾小?a href="http://prosperiteweb.com/tech/687.html" target="_blank">4-20mA電流環(huán)便是用4mA表示零信號，用20mA表示信號的滿刻度，而低于4mA和高于20mA的信號用于各種故障的報(bào)警。
最大信號電流為什么選擇20mA呢？
最大信號電流為20mA主要是基于安全、實(shí)用、功耗、成本的考慮。30V電壓30mA電流所引起的火花是可以點(diǎn)燃危險(xiǎn)氣體平均下限，為了保險(xiǎn)起見，同時(shí)參照其它傳統(tǒng)設(shè)定，所以將許多儀表定為24V供電，同時(shí)限定電流小于30mA，為了留有余地，信號上限定為20mA。
信號起點(diǎn)選擇4mA的原因是什么？
為了減少接線的復(fù)雜性，傳感器選擇2線要比多線簡單的多，兩線制即電源、負(fù)載串聯(lián)在一起，有一公共點(diǎn)，而現(xiàn)場變送器與控制室儀表之間的信號聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線，2線既要傳輸信號，又要給傳感器供電，在信號值為零時(shí)仍需要一定的能量供應(yīng)。在24V供電條件下，4mA電流提供的能量，是當(dāng)時(shí)制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，大部分儀表生產(chǎn)商能接受的能量供應(yīng)下限，同時(shí)儀表電氣零點(diǎn)為4mA，不與機(jī)械零點(diǎn)重合，這種“活零點(diǎn)”有利于識別斷電和斷線等故障，這樣4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)就確定了。
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