我可能会非常熟悉RS232、RS485和CAN等工业上常用的总线，他们都是传输数字信号的方式。那么，我们用什么方式来传输模拟信号呢？在工业应用中，人们经常需要测量各种非电物理量，如温度、压力、速度和角度等，这些都需要转换成模拟量电信号才能通过几百米长的距离到达控制室或显示设备。工业中最广泛采用的方法是使用4~20mA电流来传输模拟量。这是为什么呢？

采用电流信号的原因之一是它不容易受到干扰，因为在工业现场，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，因此对4-20mA传输造成的误差非常小；另一方面，电流源内阻几乎无穷大，使得回路中的导线电阻并不会影响精度，因此可以通过普通双绞线进行数百米的传输。

此外，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欧姆至地的電阻，就能获得0-5V之间的直流输出，这样的低输入阻抗接收器能够有效降低nA级别输入電流量噪声产生的小巧程度。

选择上限为20mA主要出于防爆要求：当通断引起的小火花能量不足以点燃易燃气体时，它们被认为足够安全。而下限没有设定为0mA，是为了确保即使在正常工作状态下，也不会出现连续低于4mA的情况，以便检测到任何故障导致断路的情况。在实际应用中，2mA通常作为断线报警值。

这些变送器将物理参数转换成4~20mA范围内的一条直流路径，并且它们需要外部供给额外能源。最典型的是，每个变送器都有两根用于供给功率（一般为24V）的连接，以及两根用于数据通信（即前述4-20毫安）而行走，而这四条线通常称之为“四通道”模式。但如果我们把那些供给功率与数据通信共享一条（也就是说使用一种共享公用GND或正极），就可以减少一根必要连接，从而形成三通道模式，即所谓“三通道”模式。此外，有一种更特殊类型叫做“两通道”模式，其中只需两个连接，一种用于提供必需动力的交流或者直流，可以直接从变送器本身获得，如果设计良好，它们甚至还可以自主维持自己的功能，无论是否有其他系统正在运行。此类单独操作两相制探测器实现了这种功能，但是它们仍然依赖由特定行业标准规定的一个最低界限，即必须至少保持一个一定水平(例如, 24V)以避免损坏设备。

因此，对于基于这个行业标准下的所有设备来说，最基本但又充满挑战性的是创建一个简单可靠且高效实用的二进制转换适配器/反向适配者，该装置应接受0至3.3伏特之间任何输入，然后根据需求生成一系列从四毫安到二十毫安之间可能发生变化的人工生产过程稳定的持续性强化工具。为了实现这一目的，我们可以利用如LM358这样的运算放大元件作为基础构建块。如果我们的供应网络能够支持12伏以上，则我们将不得不设计这样一个系统。在现代电子工程领域，这项技术已经发展成为一种既创新的又具有革命性的创新途径。