淺談4-20mA信號傳輸技術(shù)及其應(yīng)用

一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA，也是過程控制系統(tǒng)用模擬信號標(biāo)準(zhǔn)。是工控用信號，一般現(xiàn)場儀表輸出信號是4-20mA，它就是一種傳輸信號。一般只要低于4mA輸出，則輸入側(cè)一概認(rèn)為是零值。

4-20mA（1-5V.DC）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.DC，聯(lián)絡(luò)信號采用1-5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統(tǒng)。

4-20mA信號主要用在工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行遠(yuǎn)距離模擬信號的傳輸，遠(yuǎn)距離信號傳輸時考慮到線上的壓降，采用電流傳輸信號可以避免損失，同時電流信號不易受到干擾。外界對信號的干擾來自電磁波，把電磁波當(dāng)成信號源，其內(nèi)阻很大，采用電流信號時其負(fù)載阻抗一般幾百歐姆，而采用電壓信號時其負(fù)載阻抗也很大，一般為運(yùn)放輸入阻抗，因此根據(jù)分壓原理電壓信號更容易受到干擾。

最初的4-20mA信號時四線制，兩根線供電，兩根線輸出電流環(huán)路，多線制主要用于更遠(yuǎn)的距離要求，目前采用最多的是兩線制設(shè)計，同時供電和傳輸電流信號。之所以選擇4-20mA的范圍，下限是考慮到0mA容易漂移，且0mA不易與機(jī)械0值區(qū)分，同時兩線制的設(shè)計可以利用4mA來給傳感器供電。16mA的范圍考慮到DAC上的量程計算2的N次方。上限取20mA則有防爆安全的需求，此電流條件下線路通斷不會引起瓦斯爆炸。

簡單的4-20mA產(chǎn)生電路：輸出兩線制，有源輸出，不需要外部供電

金升陽4-20mA轉(zhuǎn)換電路模塊，屬于電磁隔離設(shè)計，具有更好的可靠性。

I 4-20mA轉(zhuǎn)換電路集成芯片：無源兩線制，外接電源供電，電流從地上流出，因此傳感器板子靜態(tài)電流必須小于4mA

1、傳輸最好采用雙絞線，特別是太遠(yuǎn)距離傳輸，并做好接地處理。

2、傳輸需要調(diào)零和校準(zhǔn)。