为什么变送器和传感器要用4-20mA作为传送信号？

更新时间：2023-06-30 点击次数：528

在工业自动化领域中，变送器和传感器常用于测量、监测和控制物理量，例如温度、压力、流量等。为了传输这些数据，工程师们发明了不同的信号类型，其中4-20mA电流信号是常用的一种。本文将从技术和优势两个方面阐述为什么变送器和传感器要用4-20mA作为传送信号，并举例5个常用例子进行说明。

技术方面：

1. 抗干扰能力强：4-20mA电流信号传输过程中，由于其信号电平大，相较于电压信号更不容易受到干扰。即使在噪声较大的环境下，4-20mA信号依然能够保持较高的信噪比，从而提高传感器和变送器的精度和可靠性。

2. 传输距离远：4-20mA电流信号不仅可以传输数百米甚至上千米，而且传输距离越远，信号衰减越小，传输效果越好。

3. 传输负载能力强：4-20mA电流信号传输方式能够有效地减少电路中的电压降，因此它可以在大负载情况下传输信号，而不会对传输信号造成影响。

优势方面：

1. 易于安装和维护：4-20mA电流信号传输方式不需要使用专门的信号放大器，因此相较于其它信号传输方式，安装和维护更加方便。

2. 成本低廉：相较于数字信号传输方式，4-20mA电流信号传输方式成本更低，因为它不需要使用高成本的通讯芯片和高速传输线路。

举例说明：

1. 温度变送器：温度变送器是比较常见的应用4-20mA电流信号的传感器之一。例如，在石化领域中，温度变送器可以用来测量反应釜内的温度，从而帮助控制反应的进程。

2. 液位变送器：在石化和制药领域中，液位变送器可以用来测量储罐内的液位，从而控制液位的高低，保证生产工艺的安全性。

3. 压力变送器：压力变送器可以应用于测量管道内的压力，从而控制流量和流速，保证生产过程的稳定性。

4. 水质传感器：在环保领域中，水质传感器可以用来测量水质的pH值和溶解氧含量，从而判断水质是否达标，从源头上保障生态环境的健康。

5. 气体浓度传感器：在矿山、化工和环保领域中，气体浓度传感器可以用来测量空气中的有毒气体浓度，从而保障工人和环境的安全。

综上所述，4-20mA电流信号在变送器和传感器的应用中有着广泛的优势，不仅技术方面表现出较好的抗干扰能力、传输距离和传输负载能力，而且优势方面也具有成本低廉、易于安装和维护等特点。因此，4-20mA电流信号将继续在工业自动化领域中发挥着重要的作用。

未来，随着科技的不断进步和产业的不断发展，4-20mA电流信号在变送器和传感器的应用中也将不断创新和完善。例如，智能化和自适应化的变送器将逐渐普及，传感器的测量范围和测量精度也将不断提高。同时，4-20mA电流信号也将与其他技术相融合，例如无线传输技术和互联网技术，实现更加便捷和智能的数据传输和监控。

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