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，要考慮到導線上也有電阻，如果用電壓傳輸則會在導線的產生一定的壓降，那接收端的信號就會產生一定的誤差了！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現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、負載串聯在一起，有一公共點，而現場變送器與控制室儀表之間的信號聯絡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。