為什么信號大電流儀器要選擇20mA？

什么是4-20mA？一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA，指小電流為4mA大電流為20mA。傳輸信號時候，要考慮到導(dǎo)線上也有電阻，如果用電壓傳輸則會在導(dǎo)線的產(chǎn)生一定的壓降，那接收端的信號就會產(chǎn)生一定的誤差了！所以使用電流信號作為變送器的標準傳輸！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，所以負載電阻選擇50-300歐姆比較理想，為了AD轉(zhuǎn)換方便，負載電阻上的信號大量程值一般5-10V比較合適，那么權(quán)衡所有，負載電阻250歐姆，電流20mA，負載壓降5V比較滿意。

大電流20mA的選擇是基于：安全、實用、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)場儀表之間的連接距離，所帶負載等因素；還有就是功耗及成本問題，對電子元件的要求，供電功率的要求等因素。信號起點電流選擇4mA的原因：4-20mA變送器兩線制的居多，兩線制即電源、負載串聯(lián)在一起，有一公共點，而現(xiàn)場變送器與控制室儀表之間的信號聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線為什么起點信號不是0mA？這是基于兩點：1.變送器電路沒有靜態(tài)工作電流將無法工作，信號起點電流4mA.DC就是變送器的靜態(tài)工作電流。2.同時儀表電氣零點為4mA.DC，不與機械零點重合，這種“活零點"有利于識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線要比多線簡單的多，2線既要傳輸信號，又要給傳感器供電，所以設(shè)計者從中盜竊4mA電流給傳感器放大電路供電，這樣4-20mA的標準就確定了。