大家可(kě)能(néng)会非常熟悉RS232，RS485，CAN等工业上常用(yòng)的总線(xiàn)，他(tā)们都是传输数字信号的方式。那么，我们用(yòng)什么方式来传输模拟信号呢(ne)？

工业上普遍需要测量各类非電(diàn)物(wù)理(lǐ)量，例如温度、压力、速度、角度等，这些都需要转换成模拟量電(diàn)信号才能(néng)传输到几百米外的控制室或显示设备上。工业上最广泛采用(yòng)的是用(yòng)4~20mA電(diàn)流来传输模拟量。

采用(yòng)電(diàn)流信号的原因是不容易受干扰，因為(wèi)工业现场的噪声電(diàn)压的幅度可(kě)能(néng)达到数V，但是噪声的功率很(hěn)弱，所以噪声電(diàn)流通常小(xiǎo)于nA级别，因此给4－20mA传输带来的误差非常小(xiǎo)；電(diàn)流源内阻趋于无穷大，导線(xiàn)電(diàn)阻串联在回路中不影响精度，因此在普通双绞線(xiàn)上可(kě)以传输数百米；

由于電(diàn)流源的大内阻和恒流输出，在接收端我们只需放置一个250欧姆到地的電(diàn)阻就可(kě)以获得0－5V的電(diàn)压，低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入電(diàn)流噪声只产生非常微弱的電(diàn)压噪声。

上限取20mA是因為(wèi)防爆的要求：20mA的電(diàn)流通断引起的火花(huā)能(néng)量不足以引燃瓦斯。下限没有(yǒu)取0mA的原因是為(wèi)了能(néng)检测断線(xiàn)：正常工作时不会低于4mA，当传输線(xiàn)因故障断路，环路電(diàn)流降為(wèi)0。常取2mA作為(wèi)断線(xiàn)报警值。

電(diàn)流型变送器将物(wù)理(lǐ)量转换成4~20mA電(diàn)流输出，必然要有(yǒu)外電(diàn)源為(wèi)其供電(diàn)。最典型的是变送器需要两根電(diàn)源線(xiàn)，加上两根電(diàn)流输出線(xiàn)，总共要接4根線(xiàn)，称之為(wèi)四線(xiàn)制变送器。

当然，電(diàn)流输出可(kě)以与電(diàn)源公用(yòng)一根線(xiàn)（公用(yòng)VCC或者GND），可(kě)节省一根線(xiàn)，所以现在基本上将四線(xiàn)制变送器称之為(wèi)三線(xiàn)制变送器。其实大家可(kě)能(néng)注意到， 4-20mA電(diàn)流本身就可(kě)以為(wèi)变送器供電(diàn)，变送器在電(diàn)路中相当于一个特殊的负载，这种变送器只需外接2根線(xiàn)，因而被称為(wèi)两線(xiàn)制变送器。

工业電(diàn)流环标准下限為(wèi)4mA，因此在量程范围内，变送器通常只有(yǒu)24V，4mA供電(diàn)（因此，在轻负载条件下高效率的DC/DC電(diàn)源（TPS54331,TPS54160），低功耗的传感器和信号链产品、以及低功耗的处理(lǐ)器（如MSP430）对于两線(xiàn)制的4-20mA收发非常重要）。这使得两線(xiàn)制传感器的设计成為(wèi)可(kě)能(néng)而又(yòu)富有(yǒu)挑战。

一般需要设计一个VI转换器，输入0-3.3v，输出4mA-20mA，可(kě)采用(yòng)运放LM358，供電(diàn)+12v。

另外，4-20mA. DC(1-5V.DC)信号制是國(guó)际電(diàn)工委员会( IEC )过程控制系统采用(yòng)的模拟信号传输标准。我國(guó)也采用(yòng)这一國(guó)际标准信号制，仪表传输信号采用(yòng)4-20mA.DC，接收信号采用(yòng)1-5V.DC，即采用(yòng)電(diàn)流传输、電(diàn)压接收的信号系统。

一般仪器仪表的信号電(diàn)流都為(wèi)4-20mA，指最小(xiǎo)電(diàn)流為(wèi)4mA,最大電(diàn)流為(wèi)20mA 。传输信号时候，因為(wèi)导線(xiàn)上也有(yǒu)電(diàn)阻，如果用(yòng)電(diàn)压传输则会在导線(xiàn)内产生一定的压降，那接收端的信号就会产生一定的误差了，所以一般使用(yòng)電(diàn)流信号作為(wèi)变送器的标准传输