在社会的日常运作中如何理解CAN报文中的ID
你可能对RS232、RS485和CAN等工业常用总线很熟悉，这些都是数字信号的传输方式。那么，当我们需要传输模拟信号，比如温度、压力或速度数据时，应该怎么办？这些模拟量信号必须转换为电流形式才能在数百米外的控制室或显示设备上使用。在工业中，4-20毫安（mA）电流是最常用的模拟量传输方式。
采用4-20mA电流作为模拟量信号的原因之一是它不容易受到干扰。尽管现场噪声电压可能非常高，但由于噪声功率较小，所以产生的噪声电流微不足道，从而几乎不会影响到我们的精确度。此外，由于电流源具有极高的内阻，并且输出恒定流量，在长距离传输过程中导线内部阻抗也不会影响结果。因此，即使通过普通双绞线，也能实现数百米远的无损失传输。
接收端只需一个250欧姆到地的电阻，就可以将输入成0-5伏特（V）的交流信号。这一点尤其重要，因为低输入阻抗意味着即使存在nA级别的小规模噪声输入，也仅会引起微弱的电压变化，从而保证了接收端数据准确性。
为什么选择20mA而不是更高值？这主要是出于防爆安全考虑。当使用40mA时，通断操作所生成火花能量足以点燃易燃气体。而为何不选择0mA作为下限呢？这是因为在正常工作状态下，不希望任何情况下都有零流量。如果发生故障并导致环路断开，变送器就会停止发送，而如果设置为0 mA，则无法检测这种故障情况，因此通常设定为2 mA作为断线报警值。
物理量转换成4-20mA输出的是一种称作变送器（transmitter）的装置，它需要外部供给稳定的直流電源才能运作。不过，如果设计得当，可以将供货和输出共享一根线，这样就节省了一条必要连接的一根线缆，因此现在广泛采用的三线制变送器实际上就是四线制变送器的一个简化版本，只是共享了两条原先分开使用的一根供货和地回路。这进一步减少了安装复杂性的挑战，同时保持了灵活性，以适应各种不同的应用场景。
最后，让我们来谈谈两线制变送器，这种设计允许单个设备同时提供动力和信息交换。然而，要实现这一点，我们需要一个能够从较低范围（例如0至3.3V）把它转换成标准范围（即4至20mA）的VI转换器。在这个案例中，我们可以利用运放LM358这样的简单集成芯片来完成这个任务，只要给予合适的事前准备，比如+12V的心脏供电，就能轻松构建出这样功能强大的两线制传感系统。