为什么我们用4-20毫安电流传输模拟量信号因为它就像是一对老夫妇总是那么稳定和可靠而且它们之间的关系
为什么我们选择4-20毫安电流来传输模拟量信号？因为它就像是一个忠实的伙伴，总是那么稳定和可靠！而且，它们之间的关系，就像是现场总线技术中的两大巨头——PROFIBUS和DeviceNet。今天，我们就来聊聊这两位技术巨星是怎么回事儿！
首先，让我们来说说RS232、RS485、CAN等工业上常用的数字总线。这些都是用来传输数字信号的方式。但是，当我们需要测量温度、压力、速度或者角度时，这些非电物理量通常需要转换成模拟量才能传输到几百米外的地方。工业上最广泛采用的方法就是使用4~20mA电流来传输模拟量。
采用电流信号有什么好处呢？首先，不容易受干扰。在工业现场，噪声电压可能达到数V，但噪声功率很弱，所以噪声电流通常小于nA级别。这意味着给4－20mA传输带来的误差非常小；其次，电流源内阻趋于无穷大，在普通双绞线上可以传输数百米；最后，由于电流源的大内阻和恒流输出，在接收端，只需放置一个250欧姆到地的電阻就可以获得0－5V的電壓。
为什么不取0mA作为下限呢？这是为了能检测断线。当变送器工作正常时，它不会低于4mA。如果变送器因故障断路，那么环路电流就会降为0，可以作为报警值。此外，因为火花产生的能量不足以引燃瓦斯，因此取20mA作为上限。
常见的是变送器需要两个供电线加两个输出线，因此被称为四线制变送器。但实际上，输出与供电共用一根线（公用VCC或者GND），只需外接三根線，所以现在基本上将四线制变送器称之为三線制變送器。而这种能够通过自身提供部分或全部所需功率的二极管，即使只有24伏特也能操作，这种设计对于节省空间并减少成本至关重要。在这种情况下，一旦完成了从输入到输出VI转换过程，我们便拥有了一个完美无缺的人机界面设备。
所以，如果你想了解更多关于这两种现场总线技术以及它们如何在工业环境中发挥作用的话，你应该看看我们的后续文章哦！