為什么大部分儀器儀表都選用4-20mA電流傳輸信號(hào)
4-20mA信號(hào)制是國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)過(guò)程控制系統(tǒng)用模擬信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)從DDZ-Ⅲ型電動(dòng)儀表開(kāi)始采用這一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)制，儀表傳輸信號(hào)采用4-20mA，聯(lián)絡(luò)信號(hào)采用1-5V，即采用電流傳輸、電壓接收的信號(hào)系統(tǒng)。
為什么大部分儀器儀表都選用4-20mA電流傳輸信號(hào)？
在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，用一個(gè)儀表放大器來(lái)完成信號(hào)的調(diào)理并進(jìn)行長(zhǎng)線傳輸，會(huì)產(chǎn)生以下問(wèn)題：
1、由于傳輸?shù)男盘?hào)是電壓信號(hào)，傳輸線會(huì)受到噪聲的干擾；
2、傳輸線的分布電阻會(huì)產(chǎn)生電壓降；
3、在現(xiàn)場(chǎng)如何提供儀表放大器的工作電壓也是個(gè)問(wèn)題。
為了解決上述問(wèn)題和避開(kāi)相關(guān)噪聲的影響，我們用4-20mA電流來(lái)傳輸信號(hào)，因?yàn)殡娏鲗?duì)噪聲并不敏感。便是用4mA表示零信號(hào)，用20mA表示信號(hào)的滿刻度，而低于4mA和高于20mA的信號(hào)用于各種故障的報(bào)警。
信號(hào)電流為什么選擇20mA呢？
信號(hào)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(jiàn)，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(hào)上限定為20mA。
信號(hào)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(jiǎn)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(chǎng)變送器與控制室儀表之間的信號(hào)聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線，2線既要傳輸信號(hào)，又要給傳感器供電，在信號(hào)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(shí)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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