4-20mA信號制是國際電工委員會(IEC)過程控制系統(tǒng)用模擬信號標準。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始采用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號采用4-20mA，聯(lián)絡(luò)信號采用1-5V，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統(tǒng)。
為什么大部分儀器儀表都選用4-20mA電流傳輸信號？
在工業(yè)現(xiàn)場，用一個儀表放大器來完成信號的調(diào)理并進行長線傳輸，會產(chǎn)生以下問題：
1、由于傳輸?shù)男盘柺请妷盒盘枺瑐鬏斁€會受到噪聲的干擾；
2、傳輸線的分布電阻會產(chǎn)生電壓降；
3、在現(xiàn)場如何提供儀表放大器的工作電壓也是個問題。
為了解決上述問題和避開相關(guān)噪聲的影響，我們用4-20mA電流來傳輸信號，因為電流對噪聲并不敏感。4-20mA電流環(huán)便是用4mA表示零信號，用20mA表示信號的滿刻度，而低于4mA和高于20mA的信號用于各種故障的報警。
最大信號電流為什么選擇20mA呢？
最大信號電流為20mA主要是基于安全、實用、功耗、成本的考慮。30V電壓30mA電流所引起的火花是可以點燃危險氣體平均下限，為了保險起見，同時參照其它傳統(tǒng)設(shè)定，所以將許多儀表定為24V供電，同時限定電流小于30mA，為了留有余地，信號上限定為20mA。
信號起點選擇4mA的原因是什么？
為了減少接線的復雜性，傳感器選擇2線要比多線簡單的多，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，2線既要傳輸信號，又要給傳感器供電，在信號值為零時仍需要一定的能量供應。在24V供電條件下，4mA電流提供的能量，是當時制定標準時，大部分儀表生產(chǎn)商能接受的能量供應下限，同時儀表電氣零點為4mA，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，這樣4-20mA的標準就確定了。
推薦閱讀
4-20mA信號最遠傳送距離
模擬信號傳輸與模擬信號標準化
為什么變送器選擇4-20mA作傳送信號
