4-20ma概述

Question

如题所述

Answer 1

在大多数仪表设备中，信号电流的典型范围是4-20mA，这意味着最小电流为4mA，而最大电流为20mA。这个电流信号的选择是出于实际应用的考虑。

在传输过程中，信号电流的重要性不言而喻。由于导线自身存在电阻，如果采用电压传输，会在导线上产生压降，这会导致接收端接收到的信号出现误差。因此，电流信号作为变送器的标准传输方式，能有效地避免这种因电阻引起的信号失真。

双绞线的特性阻抗大约为50欧姆，而即使是0.2平方毫米宽、相隔1厘米的导线，其特性阻抗也会升至约300欧姆。为了保证信号的准确接收，负载电阻的理想范围应在50欧姆至300欧姆之间。为了方便AD转换，信号的最大量程通常选择在5-10V之间。综合考虑，一个常见的选择是负载电阻为250欧姆，此时电流为20mA，产生的负载压降为5V，这样的设置能满足大部分需求。

至于为何选择4-20mA而非0-20mA，设计者考虑到了简化接线的实用性。采用两线传输时，一根线负责信号，另一根线同时提供传感器的供电。为了给传感器的放大电路供电，设计者巧妙地预留了4mA的电流，这样就确立了4-20mA的标准，既保证了信号的准确传输，又简化了连接复杂性。