為什么變送器和傳感器要用4-20mA作為傳送信號？

來源：上海茂碩機械設備有限公司 2023年06月30日 10:38

在工業自動化領域中，變送器和傳感器常用于測量、監測和控制物理量，例如溫度、壓力、流量等。為了傳輸這些數據，工程師們發明了不同的信號類型，其中4-20mA電流信號是常用的一種。本文將從技術和優勢兩個方面闡述為什么變送器和傳感器要用4-20mA作為傳送信號，并舉例5個常用例子進行說明。

技術方面：

1. 抗干擾能力強：4-20mA電流信號傳輸過程中，由于其信號電平大，相較于電壓信號更不容易受到干擾。即使在噪聲較大的環境下，4-20mA信號依然能夠保持較高的信噪比，從而提高傳感器和變送器的精度和可靠性。

2. 傳輸距離遠：4-20mA電流信號不僅可以傳輸數百米甚至上千米，而且傳輸距離越遠，信號衰減越小，傳輸效果越好。

3. 傳輸負載能力強：4-20mA電流信號傳輸方式能夠有效地減少電路中的電壓降，因此它可以在大負載情況下傳輸信號，而不會對傳輸信號造成影響。

優勢方面：

1. 易于安裝和維護：4-20mA電流信號傳輸方式不需要使用專門的信號放大器，因此相較于其它信號傳輸方式，安裝和維護更加方便。

2. 成本低廉：相較于數字信號傳輸方式，4-20mA電流信號傳輸方式成本更低，因為它不需要使用高成本的通訊芯片和高速傳輸線路。

舉例說明：

1. 溫度變送器：溫度變送器是比較常見的應用4-20mA電流信號的傳感器之一。例如，在石化領域中，溫度變送器可以用來測量反應釜內的溫度，從而幫助控制反應的進程。

2. 液位變送器：在石化和制藥領域中，液位變送器可以用來測量儲罐內的液位，從而控制液位的高低，保證生產工藝的安全性。

3. 壓力變送器：壓力變送器可以應用于測量管道內的壓力，從而控制流量和流速，保證生產過程的穩定性。

4. 水質傳感器：在環保領域中，水質傳感器可以用來測量水質的pH值和溶解氧含量，從而判斷水質是否達標，從源頭上保障生態環境的健康。

5. 氣體濃度傳感器：在礦山、化工和環保領域中，氣體濃度傳感器可以用來測量空氣中的有毒氣體濃度，從而保障工人和環境的安全。

綜上所述，4-20mA電流信號在變送器和傳感器的應用中有著廣泛的優勢，不僅技術方面表現出較好的抗干擾能力、傳輸距離和傳輸負載能力，而且優勢方面也具有成本低廉、易于安裝和維護等特點。因此，4-20mA電流信號將繼續在工業自動化領域中發揮著重要的作用。

未來，隨著科技的不斷進步和產業的不斷發展，4-20mA電流信號在變送器和傳感器的應用中也將不斷創新和完善。例如，智能化和自適應化的變送器將逐漸普及，傳感器的測量范圍和測量精度也將不斷提高。同時，4-20mA電流信號也將與其他技術相融合，例如無線傳輸技術和互聯網技術，實現更加便捷和智能的數據傳輸和監控。

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