為什么信號(hào)大電流儀器要選擇20mA？

什么是4-20mA？一般儀器儀表的信號(hào)電流都為4-20mA，指小電流為4mA大電流為20mA。傳輸信號(hào)時(shí)候，要考慮到導(dǎo)線上也有電阻，如果用電壓傳輸則會(huì)在導(dǎo)線的產(chǎn)生一定的壓降，那接收端的信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生一定的誤差了！所以使用電流信號(hào)作為變送器的標(biāo)準(zhǔn)傳輸！雙絞線特抗是50歐姆左右，相隔1cm寬的0.2平方毫米的導(dǎo)線特性阻抗300歐姆左右，所以負(fù)載電阻選擇50-300歐姆比較理想，為了AD轉(zhuǎn)換方便，負(fù)載電阻上的信號(hào)大量程值一般5-10V比較合適，那么權(quán)衡所有，負(fù)載電阻250歐姆，電流20mA，負(fù)載壓降5V比較滿意。

大電流20mA的選擇是基于：安全、實(shí)用、功耗、成本的考慮。安全火花儀表只能采用低電低電流綜合考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的連接距離，所帶負(fù)載等因素；還有就是功耗及成本問題，對(duì)電子元件的要求，供電功率的要求等因素。信號(hào)起點(diǎn)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(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為什么起點(diǎn)信號(hào)不是0mA？這是基于兩點(diǎn)：1.變送器電路沒有靜態(tài)工作電流將無法工作，信號(hào)起點(diǎn)電流4mA.DC就是變送器的靜態(tài)工作電流。2.同時(shí)儀表電氣零點(diǎn)為4mA.DC，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。

那么為什么選擇4-20mA而不是0-20mA呢？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，2線既要傳輸信號(hào)，又要給傳感器供電，所以設(shè)計(jì)者從中盜竊4mA電流給傳感器放大電路供電，這樣4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)就確定了。