概述

工業上普遍需要測量各類非電物理量，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為變送器。工業上最廣泛采用的是用4~20mA電流來傳輸模擬量。4-20mA，指的就是最小電流為4mA，最大電流為20mA 。

√解決方案

在工業現場，要完成信號的調理并進行長線傳輸，會產生以下問題：

第一，由于傳輸的信號是電壓信號，傳輸線會受到噪聲的干擾；

第二，傳輸線的分布電阻會產生電壓降；

第三，在現場如何提供儀表放大器的工作電壓也是個問題。

為了解決上述問題和避開相關噪聲的影響，用電流來傳輸信號，因為電流對噪聲并不敏感。4-20mA的電流環便是用4mA表示零信號，用20mA表示信號的滿刻度，而低于4mA高于20mA的信號用于各種故障的報警。

肯定有人會問：為什么選擇4-20mA而不是0-20mA呢？很簡單，如果0是最小，那么開路故障就檢測不到了！

√NO.14-20mA直接采集方案

使用具備4-20 mA輸入的采集儀的測量方法.

阿爾泰科技公司具有4-20mA采集功能產品如下：

（4-20mA直接采集產品接線方式）

NO.2分流電阻采集方案

通過分流電阻進行電流→電壓轉換的測量方法
對于電壓輸出的采集器，要采集4-20mA信號通常采用通過取樣電阻的方式。一般使用250歐的電阻作為取樣電阻，由U=I * R計算可以得到4-20mA的信號就轉換成為了1-5V的電壓信號。眾所周知電阻是存在誤差的，采樣電阻的誤差會直接影響到電流采集的準確度。同時在電流流過電阻的過程中會產生熱量，所以在選擇電阻的時候既要考慮到電阻準確，也要考慮到電阻的溫度漂移值。

電阻值和額定的選擇

將 4-20 mA 轉換為電壓時的電阻值一般使用 250 Ω。因為會轉換為 1-5V，便于處理。最大消耗功率為0.1W(=5V*20 mA)，因此額定應達到1/4 W 以上。容許公差與要求的轉換精度也有關系，但一般選擇 ±0.1%。

250Ω電阻并不是標準電阻值，不能作為通用電阻獲取，但能夠以合成電阻制作。例如，將4個1kΩ 電阻并聯連接，或將120Ω與130Ω電阻串聯連接，即可獲得250Ω電阻。

NO.3信號轉換器測量方案

使用信號轉換器的測量方法
用電壓采集卡采集4-20mA信號，最簡單的方式使用信號隔離轉換器。可方便快捷的搭建系統。

阿爾泰科技對應產品型號S1105D

參數：輸入0-20mA或4-20mA

輸出：0-5V、0-10V、±5V、±10V

響應頻率10-30Khz

供電：24VDC

接線方式如下

審核編輯 黃宇