4-20mA信号是国际通用标准信号,是连接仪表、变送设备、控制设备、计算机采样设备的一种标准。与此相对应的信号有:0-10mA、0-20mA、0-5V、0-10V等。
远距离传输模拟信号,使用电压方式显然不合理,因为有线路消耗存在压降,当然有些人说可以以高传输阻抗减少传输电流来降低压降的影响绝键,但是系统的抗干扰能力大大降低。
把敏感器件的信号转换成电流信号来传输可以消除传输线带来的压降误差,但是多大合适呢?我们的双绞线特性阻抗是50欧姆左右,相隔1厘米宽的0.2平方毫米的导线特性阻抗300欧姆左右,所以负载电阻选择50-300欧姆比较理想,为了AD转换方便,负载电阻上的信号最大量程值一般5-10V比较合适,那么权衡所有,负载电阻250欧姆,电流20mA,负载压降5V比较满意。所以要是用电压信号,一般用0-5V或0-10V。
那么为什么并尺巧选择4-20mA而不是0-20mA呢?为了困猛减少接线的复杂性,传感器选择2线要比多线简单的多,2线既要传输信号,又要给传感器供电,所以设计者从中盗窃4mA电流给传感器放大电路供电,这样4-20mA的标准就确定了。