傳感器輸出的標準信號定為4-20mA的原因是什么

來源：江蘇力德儀表有限公司 2023年06月17日 10:01

4~20mA.DC(1~5V.DC)信號制是國際電工委員會(IEC)過程控制系統(tǒng)用模擬信號標準,。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始采用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號采用4~20mA.DC，聯絡信號采用1~5V.DC,，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統(tǒng),。,、

那么為什么標準信號要定為4~20mA呢？

一．遠傳信號用電流源優(yōu)于電壓源的原因

因為現場與控制室之間的距離較遠,，連接電線的電阻較大時,，如果用電壓源信號遠傳，由于電線電阻與接收儀表輸入電阻的分壓,，將產生較大的誤差,，而用恒電流源信號作為遠傳，只要傳送回路不出現分支,，回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．信號最大電流選擇20mA的原因

最大電流20mA的選擇是基于安全,、實用,、功耗、成本的考慮,。安全火花儀表只能采用低電壓,、低電流，20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯,，非常安全,；綜合考慮生產現場儀表之間的連接距離，所帶負載等因素,；還有就是功耗及成本問題,，對電子元件的要求,，供電功率的要求等因素,。

三．信號起點電流選擇4mA的原因

4~20mA變送器兩線制的居多,，兩線制即電源、負載串聯在一起,，有一公共點,，而現場變送器與控制室儀表之間的信號聯絡及供電僅用兩根電線。為什么起點信號不是0mA?這是基于兩點：

1．變送器電路沒有靜態(tài)工作電流將無法工作,，信號起點電流4mA.DC就是變送器的靜態(tài)工作電流,。

2．同時儀表電氣零點為4mA.DC，不與機械零點重合,，這種“活零點”有利于識別斷電和斷線等故障,。

四．電流信號（4~20mA信號）的優(yōu)點

1,、電流信號適合遠距離傳輸，因為電流信號不受導線電阻的影響,，而電壓信號在導線本身具有電阻的情況下會分壓,，導致測量不精準。一般4~20mA最遠傳送距離控制在100m以內,，再遠則建議使用數字信號（485通訊）

2,、電流信號一般采用兩線制，電壓信號一般采用三線制,，相比之下,，兩線制比三線制節(jié)省材料，降低成本,。

3,、相對于現場工況比較復雜的，電流信號抗干擾的能力相比電壓信號更強,。在有干擾的工況下,，建議用戶選擇4~20mA信號。

4,、電流信號可以適當超出量程的范圍,，輸出不精準信號，如量程為1MPa,，輸出4~20mA的壓力變送器,，在超量程時可以輸出24mA。而電壓信號,，則要根據供電不同而有些許不同,。如量程為1MPa，輸出0~10V的壓力變送器,，當供電為9V時,，則無法輸出9V以上信號。

5,、當導線材質不一樣的時候（如銅,，鎳），一般會產生磁場,，對精度要求較高的場合電壓信號會有誤差,，電流信號不會有。

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