模擬量4～20mA的七重“罪”

    目前，市場上一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA，指zui小電流為4mA,zui大電流為20mA 。

    傳輸信號時候，要考慮到導線上也有電阻，如果用電壓傳輸則會在導線的產生一定的壓降，那接收端的信號就會產生一定的誤差了!所以使用電流信號作為變送器的標準傳輸!

    那么為什么選擇4-20mA而不是0-20mA呢?為了減少接線的復雜性，傳感器選擇2線要比多線簡單的多，2線既要傳輸信號，又要給傳感器供電，所以設計者從中盜竊4mA電流給傳感器放大電路供電，這樣4-20mA的標準就確定了。

    在工業現場，用一個儀表放大器來完成信號的調理并進行長線傳輸，會產生以下問題:*，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，我們用電流來傳輸信號，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。

    現如今工控行業已經步入智能化，數字化，這樣一來，傳統的模擬量信號已經不能滿足市場和時代的需求。也阻礙了傳感器行業的發展和產品變革?；ヂ摼W時代的到來給傳感器行業帶來新的機遇和挑戰。下面讓我們一起看看模擬量信號阻礙行業發展的幾個方面。

1．隔斷了一次表和二次表的數字通信

現在用的一次表大多為智能變送器，本身都具備數字化通信的功能，二次儀表幾乎*都具備數字化通信功能，正因為4～20mA存在，扼殺了一次表和二次表的數字通信。

2．4～20mA只能傳輸單參數

數字化通信一次可傳輸多組數據，而4～20mA只能通信一個通信量，對系統造成極大的浪費。

3．4～20mA為DCS和PLC的隔離帶來困難

模擬量的隔離成本很高，其隔離費用甚至超過了系統報價，在市場競爭的今天這個必須的功能不得不被放棄，使系統產生了干擾、串擾等多種隱患。

4．抗干擾能力差

模擬量長距離傳輸，容易受到來自工業現場的各種干擾源干擾，其抗干擾能力比數字化通信低數倍。

5．校準和維護量巨大

因為4～20mA的D/A和A/D轉換需要現場專業的計量校準，但大部分企業都不具備這個能力，所以只好放棄了校準。

6．現場的電纜量巨大

每一個變送器都需要一路電纜，所以在工業現場形成寬大的橋架用于電纜的鋪設，這些工作量本來是可以通過數字化通信避免的。

7．成本高

模擬量的AD/DA是電路中zui高的成本甚至超過了CPU；模擬量的隔離更是超高成本；電纜及橋架及其維護量也是不小的開支。所以采用模擬量屬于高成本、低性能的“手工打造”，數字化通信屬于低成本、高性能的“批量生產”。