工業現場通訊中，數字量傳輸的方(fang)式我們(men)見(jian)的比較多，諸如RS232、RS485、CAN總線等(deng)。而普遍需要測(ce)量(liang)的各類非電物理量(liang)，例如(ru)溫度、壓力、流量(liang)等(deng)，這些都需要轉換(huan)成模擬量(liang)電信號(hao)才能傳輸到幾(ji)百米外的控制(zhi)室或顯示(shi)設備上，那么，我們用(yong)什么方(fang)式(shi)來傳輸模擬信號(hao)呢?目(mu)前*泛(fan)采用的是(shi)用4-20mA電流來(lai)傳輸模擬量。 

一 為(wei)何采(cai)用電流(liu)信號 

采用電流信號(hao)的原因是：電流信號(hao)傳輸(shu)抗干擾性(xing)能優于電壓(ya)信號(hao)。 

因為工業現(xian)場的(de)(de)噪聲(sheng)電壓(ya)的(de)(de)幅度可(ke)能(neng)達(da)(da)到數伏(fu)，在某些(xie)強(qiang)干擾場合，如采用(yong)變(bian)頻電源的(de)(de)試驗現(xian)場，通過線纜(lan)耦合的(de)(de)噪聲(sheng)電壓(ya)幅值可(ke)能(neng)達(da)(da)到十(shi)伏(fu)以上甚(shen)至幾十(shi)伏(fu)，此(ci)時采用(yong)電壓(ya)傳輸模擬(ni)量(liang)已(yi)經*失去意(yi)義。 

雖然噪(zao)聲(sheng)電(dian)壓的幅度高(gao)，但(dan)是其功率微弱，所(suo)以(yi)噪(zao)聲(sheng)電(dian)流通常小于(yu)nA級別(bie)，因此給電(dian)流傳(chuan)輸帶(dai)來的誤(wu)差非常小;另外，電流源內(nei)阻(zu)趨于無窮大，導(dao)線電阻(zu)串聯在回路中不影響(xiang)精度(如采用電(dian)壓(ya)源信(xin)號遠(yuan)傳，由于(yu)線(xian)路電(dian)阻(zu)與接收儀表輸入電(dian)阻(zu)分壓(ya)，將產生較大(da)誤差(cha))，因(yin)此在普通雙(shuang)絞線上(shang)可以傳輸數百米。 

二(er) 信號較大電流(liu)選擇20mA的原因 

30V電壓30mA電流所引起的(de)火花是(shi)可以(yi)點(dian)燃危險氣體的(de)平均下(xia)限，為了(le)保險起見(jian)，同時參照其它(ta)傳(chuan)統(tong)設定，所以(yi)將許多(duo)儀表定位24V供電，同時(shi)限定(ding)電流小于30mA，為了留有余地，信號上(shang)限定為20mA。 

較大電流20mA的選擇也(ye)是基于安全、使用、功耗、成(cheng)本(ben)的考(kao)慮(lv)。儀(yi)表(biao)只能(neng)采用低電(dian)壓、低電(dian)流，綜合考(kao)慮(lv)生產現場儀(yi)表(biao)之間的連(lian)接距(ju)離，所帶(dai)負載等(deng)因素(su)(su)，還(huan)有就是功耗及成(cheng)本(ben)問(wen)題，對電(dian)子元器件的要求(qiu)，供電(dian)功率的要求(qiu)等(deng)因素(su)(su)，后由際電(dian)工委員會(IEC)確定4-20mA信號(hao)為過程控制系統用模擬信號(hao)標準。 

三 信號起點電(dian)流選擇4mA的原(yuan)因(yin) 

為了區分(fen)沒有信(xin)號(hao)(hao)和(he)信(xin)號(hao)(hao)為零(ling)，信(xin)號(hao)(hao)的起始值(信(xin)號零位值)不能為(wei)零(電氣值)。 

另外，兩(liang)線制(zhi)儀表在信號值(zhi)為零時仍需(xu)要一(yi)定的(de)能量供應(ying)，在24V供電條件下，4mA電(dian)流提供(gong)的(de)能量，是當時制(zhi)定標準時，大部(bu)分(fen)儀(yi)表生產商(shang)能接受(shou)的(de)能量供(gong)應下限。 

4-20mA電流作用在250歐姆電阻上，正好符合標(biao)準信(xin)號的電壓標(biao)準1-5V。