传感器输出4-20mA电流信号的优势

平常我们在选择传感器的时候很多情况下都是选择4-20mA输出，尤其是在选择液位传感器、压力传感器、温度传感器等传感器的时候。那么工业上使用4-20mA输出的优势是什么呢?下面作下简单介绍:

• 1) 采用电流传输信号，可以不像电压信号那样容易受到外界电磁干扰；
• 2) 电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米；
• 3）满足防爆的要求，20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯；
• 4）具有自诊断功能，电流信号正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0mA，常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4-20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。当然，电流输出可以与电源公用一根线公用VCC或者GND，可节省一根线，称之为三线制变送器。其实大家可能注意到， 4-20mA电流本身就可以为变送器供电。变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4-20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。两者之间距离可能数十至数百米。按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元!因此在应用中两线制传感器必然是首选。

所以传感器在选择的时候一般都是4-20mA信号输出，这样信号不容易受干扰而且安全可靠，两线制4-20mA输出更可以节省传感器成本，这些原因使得传感器在工业上普遍使用的是两线制4-20mA输出。当然现在很多传感器还有其它样式的输出例如0-5V，RS485/RS232等，这些都是为了能够很好的处理传感器信号。