为什么工业广泛使用4~20mA

出处:网络整理时间:2026-09-20
  通常,工业数据传输常用RS-422、485、CAN及类似技术。
  相比之下,工业传感器信号传输的电流为4~20mA。
  那么,为什么要以4~20mA的电流传输数据呢?
  当输出电压传输到距离较远的点时,由于线阻不可避免地会发生电压降。
  换句话说,测量结果会根据传输距离的不同而被接受。
  如果传感器检测到的信号输出电压为1V,并且该电压传输到端点500米,
  由于线路电阻引起的电压降,终端测量值小于1V。
  相比之下,在输出电流的情况下,串联环路中的电流相同(基尔霍夫定律)。
  问题在于,在发射端,你需要将电流转换为电压以便信号处理更方便,因此使用了一个叫做端子电阻的电阻。
  这里使用的主端子电阻是250欧姆。
  如果传感器输出10mA,端子侧接收10mA * 250 = 2.5V。
  由于大多数电路使用5V电压,即使传感器产生了输出电流,也应避免超过5V。
  它舒适是因为有各种标准元素。这就是为什么据说会产生5V/250=20mA。
  但你可能会想,为什么是4~20mA而不是0~20mA
  使用0~20mA时,可能出现0 mA电流,因为输出值为零,
  这也可能由断线引起的。
  这使得问题所在变得难以理解。
  因此,目标是使的1V在正常时可检测,因此选定了1V/250 = 4mA。
  如果末端检测到0V,则是传感器故障或断线
  如果输出在1V~5V之间,你可以把传感器值看作正常状态~~ ^^你明白吗?
  我们来了解4~20mA电路。

  首先,4~20mA输入电路的配置简单如下。

  在250欧姆时,4~20mA被转换为电压,转换后的电压通过运算放大器传递到ADC。
  把它们转换成数字价值并接受它们。
  通常,像上述这样的简单电路将输入转换为4~20mA,电压范围为

  如果你想调整偏移量,可以通过应用运算放大器来配置,如下图所示。

上一篇:LDO异常造成STM8S上电死机

免责声明: 凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

相关电路图