工業(yè)上普遍需要測量各類(lèi)非電物理量，例如溫度、壓力、速度、角度等，它們都需要轉換成模擬量電信號才能傳輸到幾百米外的控制室或顯示設備上。這種將物理量轉換成電信號的設備稱(chēng)為變送器。工業(yè)上廣泛采用的是用4~20mA電流來(lái)傳輸模擬量。
4-20mA，指的就是zui小電流為4mA，zui大電流為20mA 。
在工業(yè)現場(chǎng)，要完成信號的調理并進(jìn)行長(cháng)線(xiàn)傳輸，會(huì )產(chǎn)生以下問(wèn)題：
第 一，由于傳輸的信號是電壓信號，傳輸線(xiàn)會(huì )受到噪聲的干擾；
第 二，傳輸線(xiàn)的分布電阻會(huì )產(chǎn)生電壓降；
第 三，在現場(chǎng)如何提供儀表放大器的工作電壓也是個(gè)問(wèn)題。
為了解決上述問(wèn)題和避開(kāi)相關(guān)噪聲的影響，我們會(huì )用電流來(lái)傳輸信號，因為電流對噪聲并不敏感。4-20mA的電流環(huán)便是用4mA表示零信號，用20mA表示信號的滿(mǎn)刻度，而低于4mA高于20mA的信號用于各種故障的報警。
肯定有很多朋友會(huì )問(wèn)：為什么選擇4-20mA而不是0-20mA呢？很簡(jiǎn)單，如果0是zui小，那么開(kāi)路故障就檢測不到了！
那么，為什么偏偏是4mA呢？正常工作時(shí)，電流信號不會(huì )低于4mA。當傳輸線(xiàn)因故障斷路，環(huán)路電流降為0。常取2mA作為斷線(xiàn)報警值。有兩個(gè)原因。一個(gè)原因是為了避免干擾，另一個(gè)原因是在4-20mA使用的是兩線(xiàn)制，即兩根線(xiàn)即是信號線(xiàn)，同時(shí)也是電源線(xiàn)，而4mA是為了給傳感器提供電路的靜態(tài)工作電流用。
