模拟量4～20mA的七重“罪”

    目前，市场上一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA，指zui小电流为4mA,zui大电流为20mA 。

    传输信号时候，要考虑到导线上也有电阻，如果用电压传输则会在导线的产生一定的压降，那接收端的信号就会产生一定的误差了!所以使用电流信号作为变送器的标准传输!

    那么为什么选择4-20mA而不是0-20mA呢?为了减少接线的复杂性，传感器选择2线要比多线简单的多，2线既要传输信号，又要给传感器供电，所以设计者从中盗窃4mA电流给传感器放大电路供电，这样4-20mA的标准就确定了。

    在工业现场，用一个仪表放大器来完成信号的调理并进行长线传输，会产生以下问题:*，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰;第二，传输线的分布电阻会产生电压降;第三，在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。

    为了解决上述问题和避开相关噪声的影响，我们用电流来传输信号，因为电流对噪声并不敏感。4~20mA的电流环便是用4mA表示零信号，用20mA表示信号的满刻度，而低于4mA高于20mA的信号用于各种故障的报警。

    现如今工控行业已经步入智能化，数字化，这样一来，传统的模拟量信号已经不能满足市场和时代的需求。也阻碍了传感器行业的发展和产品变革。互联网时代的到来给传感器行业带来新的机遇和挑战。下面让我们一起看看模拟量信号阻碍行业发展的几个方面。

1．隔断了一次表和二次表的数字通信

现在用的一次表大多为智能变送器，本身都具备数字化通信的功能，二次仪表几乎*都具备数字化通信功能，正因为4～20mA存在，扼杀了一次表和二次表的数字通信。

2．4～20mA只能传输单参数

数字化通信一次可传输多组数据，而4～20mA只能通信一个通信量，对系统造成极大的浪费。

3．4～20mA为DCS和PLC的隔离带来困难

模拟量的隔离成本很高，其隔离费用甚至超过了系统报价，在市场竞争的今天这个必须的功能不得不被放弃，使系统产生了干扰、串扰等多种隐患。

4．抗干扰能力差

模拟量长距离传输，容易受到来自工业现场的各种干扰源干扰，其抗干扰能力比数字化通信低数倍。

5．校准和维护量巨大

因为4～20mA的D/A和A/D转换需要现场专业的计量校准，但大部分企业都不具备这个能力，所以只好放弃了校准。

6．现场的电缆量巨大

每一个变送器都需要一路电缆，所以在工业现场形成宽大的桥架用于电缆的铺设，这些工作量本来是可以通过数字化通信避免的。

7．成本高

模拟量的AD/DA是电路中zui高的成本甚至超过了CPU；模拟量的隔离更是超高成本；电缆及桥架及其维护量也是不小的开支。所以采用模拟量属于高成本、低性能的“手工打造”，数字化通信属于低成本、高性能的“批量生产”。