您可能對RS232、RS485、CAN等工業(yè)用總線(xiàn)很熟悉，它們都是用來(lái)傳送數字信號的。那我們用什么方法來(lái)傳送模擬信號呢?在工業(yè)中，一般需要測量各種非電物理量，如溫度、壓力、速度、角度等等，這些都需要轉化為模擬量信號，以便在幾百米以外的控制室或顯示設備上進(jìn)行傳輸。行業(yè)中應用最廣泛的是用4~20ma的電流來(lái)傳輸模擬量。

　　產(chǎn)生電流信號的原因是不易被干擾，因為工業(yè)現場(chǎng)的噪聲電壓可以達到幾V，但噪聲的功率很弱，所以噪聲電流一般小于nA，因此4-20mA傳輸所帶來(lái)的誤差很小;電流源內阻趨于無(wú)窮大，導線(xiàn)電阻串聯(lián)在回路中不會(huì )影響精度，因此在普通雙絞線(xiàn)上可以傳輸幾百米;由于電流源的內阻和恒流輸出都很大，我們在接收端只需放置一個(gè)電阻，250歐姆到地面即可得到0-5V的電壓，而低輸入阻抗接收器的優(yōu)點(diǎn)是，nA級的輸入電流噪聲只能產(chǎn)生非常微弱的電壓噪聲。

　　最大值為20毫安是由于防爆要求：20毫安電流通斷產(chǎn)生的火花能量不足以引燃瓦斯。

　　最小值不取0mA是因為可以檢測到斷線(xiàn)：正常情況下不低于4mA，當當當傳輸線(xiàn)由于故障中斷時(shí)，環(huán)路電流下降到0。

　　斷路器通常取2毫安為報警值。該變送器是把物理量轉換成4~20毫安的電流輸出，必須有外部電源為其供電。通常情況下，傳送器需要兩條電力線(xiàn)，再加上兩條電流輸出線(xiàn)，并接上四條線(xiàn)，稱(chēng)為四線(xiàn)傳送器。自然地，電流輸出可以通過(guò)一根公用的電線(xiàn)供電(公用VCC或GND)，這樣就節省了一根電線(xiàn)，所以現在基本上把四線(xiàn)制變送器稱(chēng)為三線(xiàn)制變送器。

　　實(shí)際上你可能會(huì )注意到，4-20mA的電流本身就能給變送器供電，變送器在電路中相當于一種特殊的負載，這種變送器只需要接2根線(xiàn)，因此稱(chēng)為二線(xiàn)制變送器。由于工業(yè)電流環(huán)的標準下限是4mA，所以在量程范圍內，變送器通常只有24V,4mA(因此，在輕負載情況下，高效DC/DC電源)，低功耗傳感器和信號鏈產(chǎn)品，以及低功耗處理器，對兩線(xiàn)制4-20mA的傳輸來(lái)說(shuō)很重要)。因此，兩線(xiàn)制傳感器的設計是可行的，也是一個(gè)很有挑戰性的問(wèn)題。