两路4-20mA输入两路4-20MA输出模拟信号隔离变送器

4~20ma隔离器原理
4~20mA隔离器是一种常用的信号隔离器，用于将4~20mA电流信号转换为其他类型的信号，实现信号的隔离和传输。

其工作原理如下：
1. 输入端：隔离器的输入端接收4~20mA电流信号作为输入信号。

2. 隔离：输入端的信号经过隔离器内部的隔离元件进行隔离，使得输入端与输出端之间电气隔离。

3. 调理：隔离器内部的电路对输入信号进行调理处理，如信号放大、滤波、线性化等。

这样可以增强输入信号的稳定性和准确性。

4. 输出端：经过处理后的信号通过输出端以其他形式输出，如4~20mA电流信号、0~10V电压信号等。

5. 隔离和传输：输入信号和输出信号之间通过隔离器实现电气隔离，确保输入信号不会影响输出信号，并且能够安全地传输信号到目标设备。

总结来说，4~20mA隔离器的工作原理是通过接收输入端的
4~20mA电流信号，经过内部的隔离、调理处理，将处理后的信号通过输出端以其他形式输出，并且实现对输入信号和输出信号之间的电气隔离和传输。

二线制模拟电流4-20mA 信号变送电路设计模拟工控网上用的4-20 mA 标准电流信号是工业上最常用的信号传输方法之一。

本文将介绍二线制方式的标准电流输出为4-20mA 的变送电路。

通过对集成电路AM462（电压电流转换变送电路）的应用举例，介绍了如何实现工业上常用的二线制变送接口电路，而它可以为程控机PLC 等直接传输信息。

针对不同的控制设备，介绍了相应的电路元器件的计算方法。

注意：下面的介绍对于AMG 公司生产的所有电压电流转换集成电路（AM400, AM402,AM422, AM442, AM460）原则上都是适用的[1]。

模拟电路接口工业上通常用电压0-5(10)V 或电流0(4)-20mA 作为模拟信号传输的方法，也是被程控机经常采用的一种方法。

那么电压和电流的传输方式有什么不同，什么时候采用什么方法，下面将对此进行简要介绍。

电压信号传输比如0-5(10)V如果一个模拟电压信号从发送点通过长的电缆传输到接收点，那么信号可能很容易失真。

原因是电压信号经过发送电路的输出阻抗，电缆的电阻以及接触电阻形成了电压降损失。

由此造成的传输误差就是接收电路的输入偏置电流乘以上述各个电阻的和。

如果信号接收电路的输入阻抗是高阻的，那么由上述的电阻引起的传输误差就足够小，这些电阻也就可以忽略不计。

要求不增加信号发送方的费用又要所提及的电阻可忽略，就要求信号接收电路有一个高的输入阻抗。

如果用运算放大器OP 来做接收方的输入放大器，就要考虑到此类放大器的输入阻抗通常是小于<1MΩ。

原则上，高阻抗的电路特别是在放大电路的输入端是很容易受到电磁干扰从而会引起很明显的误差。

所以用电压信号传输就必须在传输误差和电磁干扰的影响之间寻找一个折中的方案。

电压信号传输的结论：如果电磁干扰很小或者传输电缆长度较短，一个合适的接收电路毫无疑问是可以用来传输电压信号0-5(10)V 的。

电流信号传输比如0(4)-20mA在电磁干扰较强的环境和需要传输较远距离的情况下，多年来人们比较喜欢使用标准的电流来传输信号。

特点：应用：
·低成本、小体积、标准SIP12阻燃封装·模拟信号数据隔离、采集
·信号输入、输出3000VDC隔离电压·隔离4-20mA或0-20mA信号传输
·输入输出无需外部电源供电、无需外接元件·工业现场信号隔离
·4-20mA电流输入/输出精度高（失真<0.2%）·地线干扰抑制
·工业级宽温度（-45—+85 ℃）·信号长线无失真传输
·（7.5—32V）超宽范围输入电压·仪器仪表信号收发
·高线性度（非线性度<0.2%）·电力监控、医疗设备隔离安全栅
·频率响应（小信号带宽）：2KHZ（Io=20mA）
·低阻抗（压降<2V）
说明：ISO 4-20mA电流环隔离芯片是单片两线制隔离接口芯片，该IC内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路等。

很小的输入等效电阻，使该IC的输入电压达到超宽范围（7.5—32V），以满足用户无需外接电源而实现信号远距离、无失真传输的需要。

内部的陶瓷基板、印刷电阻工艺及新技术隔离措施使器件能达到3KVDC绝缘电压和工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣环境要求。

ISO 4-20mA系列产品使用非常方便无需外接任何元件即可实现4-20mA或0-20mA电流环路隔离或信号一进二出、二进二出等变换功能137********liu。

产品最大绝对额定值
产品通用参数
外形尺寸 引脚描述
产品应用举例（需要两线制4-20mA 隔离配电器，请参考：ISO 4-20mA-F 的技术资料）。

两线制4/20mA变送器的电路设计工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到， 4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。

变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。

显示仪表只需要串在电路中即可。

这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。

这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。

2.两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。

如果变送器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA值。

因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于3.5mA。

4-20ma供电电路工作原理4-20mA供电电路工作原理一、引言4-20mA供电电路是一种常用的工业控制领域中的传感器供电和信号传输方式。

本文将介绍4-20mA供电电路的工作原理及其在工业控制系统中的应用。

二、工作原理1. 电流模拟量信号4-20mA供电电路是基于电流模拟量信号的传输方式。

在这种方式下，传感器输出的信号被转换成相应的电流值，然后通过电路传输到控制系统中进行处理和分析。

2. 电流变送器为了将传感器的信号转换为电流模拟量信号，通常需要使用电流变送器。

电流变送器通常由电流源、电阻和传感器组成。

电流源为电路提供稳定的电流，而电阻则用于控制电流的大小，使其在4-20mA 范围内变化。

传感器的输出信号通过电阻与电流源相连接，形成了一个闭合的电流回路。

3. 电流传输在4-20mA供电电路中，电流的大小代表了传感器输出信号的大小。

当传感器输出为最小值时，电流为4mA；当传感器输出为最大值时，电流为20mA。

通过改变电流的大小，可以实现对传感器信号的精确传输。

4. 电流计算在控制系统中，接收到电流模拟量信号后，需要进行电流转换以获得对应的传感器信号值。

通常，使用电流计算器进行计算。

电流计算器根据电流模拟量信号的范围和变化规律，将电流转换为相应的传感器信号值。

三、应用场景4-20mA供电电路在工业控制系统中有广泛的应用。

以下是几个常见的应用场景：1. 温度测量在温度测量中，温度传感器通常输出电压信号。

通过将电压信号转换为电流模拟量信号，可以更好地适应工业环境中的干扰和电阻变化。

4-20mA供电电路能够稳定地传输温度信号，保证测量的准确性和可靠性。

2. 压力监测压力传感器通常输出电阻信号。

通过将电阻信号转换为电流模拟量信号，可以减小电阻变化对信号传输的影响。

4-20mA供电电路能够传输精确的压力信号，实现对压力变化的监测和控制。

3. 液位检测液位传感器通常输出电容信号或电阻信号。

通过将电容信号或电阻信号转换为电流模拟量信号，可以提高信号传输的稳定性和可靠性。

两线无源I / V转换隔离变送器两线制无源型4-20mA转电压信号隔离转换器：ISO 4-20mA-O系列产品特点典型应用●独有高效信号回路窃电技术，无须外接工作电源●两线制4-20mA标准模拟量输入，隔离放大转换成： 0-2.5V/0-3.3V/0-5V/1-5V等模拟电压信号●极低的输入阻抗，满足输入20mA信号时电压降≤9V ●精度等级：0.1、0.2、0.5级●全量程内极高线性度，非线性度误差 <0.2%●信号输入与输出之间：3000VDC 两隔离●工业级温度范围: -25 ~ +70 ℃●小体积标准SIP 12Pin符合UL94V-0阻燃封装●传感器4-20mA信号的采集、隔离、转换●工业现场信号隔离及长线传输●模拟信号地线干扰抑制及数据采集隔离●仪器仪表与传感器信号收发● PLC、DCS现场模拟信号隔离采集●变频器信号远程抗干扰无失真传输●电力监控、医疗设备隔离安全栅●4-20mA信号一进一出、二进二出、三进三出隔离变送功能的实现概述SunYuan ISO 4-20mA-O是一种两线制无源型4-20mA转电压信号隔离转换器IC，它可以将输入有源4-20mA 的电流信号隔离转换成电压信号输出。

该IC采用两线制输入回路供电方式，独有高效信号回路窃电技术，无须外接工作电源。

大大简化了用户的设计，降低用户布线成本。

该模块内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路、电源逆变电路、减法电路，缓冲处理输出电路等。

很小的输入等效电阻，使该IC能够从传感器信号输出回路中采集电流信号，并能达到输入20mA信号时电压降≤9V。

以满足用户无需外接辅助电源而实现信号远距离、无失真传输变换的需要。

ISO 4-20mA-O常被用于4-20mA电流转电压信号的隔离，省去了外接电源使接线更为简捷，且功耗低、自身热量低（基本无温升）、可靠性高。

产品最大特点是不需要外接辅助电源，内部包含减法电路及放大器缓冲输出电路，这些电路带来了简捷可靠优点的同时也带来了使用上局限性。

模拟量模块的接线介绍在我们的应用中，物理量基本是通过变送器，转换为4-20mA ，送达PLC 的模拟量模块进行处理。

而经过PLC 处理后，输出的也基本上是4-20mA 信号去驱动执行器。

电流信号按照接线方式，分为三种线制：二线制、三线制、四线制。

二线制：这种线制输出只有两根线，按照工作原理，它区分为两种：1、本身工作无需电源，直接可以输出电流信号；2、本身工作需要电源，即电源和电流信号合二为一，要求PLC 的A/D 模块给它供电的同时，测量其电流的变化。

三线制、四线制：有红色线的电路，是三线制，无红色线的电路是四线制。

这种线制自身有电源，其+、-信号线，直接输出电流信号。

模拟量模块端子标注的含义：M +：被测量信号的正端。

Measuring lead (positive) M –：被测量信号的负端。

Measuring lead (negative)M ANA ：模拟量测量电路的参考电位。

Reference potential of the analog measuring circuit M ：PLC 接地端子。

Ground terminalL +：PLC DC24V+电源端子。

Terminal for 24 VDC supply voltageU CM ：被测量信号和测量电路参考电位M ANA 之间的电压。

差模电压。

Potential difference+ -between inputs and reference potential of the M ANA measuring circuitU ISO：测量电路参考电位M ANA和PLC接地端子M之间的电压。

共模电压。

Potential difference between M ANA and M terminal of CPUI +：电流测量线路。

Measuring lead for current inputU +：电压测量线路。

两线制4-20ma原理两线制4-20mA电流回路是工业自动化中一种常见的模拟信号传输方式。

它在工业控制现场中广泛应用，用于传输测量、监测和控制设备的模拟信号。

该回路的原理很简单，是通过将模拟信号转换为标准的4mA到20mA的电流，然后通过两根导线传输至远程设备，最后再将电流信号转换回模拟信号进行处理。

以下是该回路的详细解析。

1.原理概述两线制4-20mA电流回路采用4mA到20mA的电流范围来表示模拟量的变化。

其中4mA表示信号的最小值，20mA表示信号的最大值。

这种电流范围相对较大，有助于提高信号传输的抗干扰能力，特别适用于工业环境中电磁干扰较多的场合。

2.发送端在发送端，首先需要将模拟信号转换为相应的电流信号。

通常使用模拟信号转换模块，例如模拟电流输出模块，将0-10V或0-20mA等模拟信号转换为4-20mA的电流输出信号。

此时，电流根据输入模拟信号的大小进行调节，当模拟信号为0时，输出电流为4mA；当模拟信号达到最大值时，输出电流为20mA。

3.传输线路经过模拟信号转换后，输出的4-20mA电流信号将通过两根导线进行传输。

这两根导线通常称为“回路电源线”和“回路信号线”。

回路电源线提供电流回路所需的电源供电，实时监测电流波动情况；而回路信号线则用于传输电流信号。

4.接收端在接收端，需要将电流信号重新转换为模拟信号进行处理。

通常使用接收模块，例如模拟电流输入模块，将4-20mA的电流信号转换为0-10V或0-20mA等模拟信号。

接收模块会根据电流信号的大小，将其转换为相应的模拟信号输出。

5.电源供电两线制4-20mA电流回路的电源供电方式有两种常见的形式：一是使用回路电源，即在回路电源线中提供电源供电；二是使用第三方电源供电，即通过外部电源为回路提供电源。

回路电源通常具有一定的过压和短路保护功能，确保电源稳定和回路安全。

6.优势和应用两线制4-20mA电流回路在工业自动化中具有以下优势：-高抗干扰能力：电流信号相对于电压信号，具有更好的抗干扰能力，能够有效抵御外界电磁干扰对信号传输的影响。

关于两线制4/20mA变送器工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA 的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA ，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC 或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到，4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。

变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。

显示仪表只需要串在电路中即可。

这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA ，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。

这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。

2.两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA 信号为自身提供电能。

如果变送器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA 值。

因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于3.5mA。

4-20ma隔离变送模块
4-20mA隔离变送模块是一种常见的工业控制设备，它通常用于
将传感器测量到的信号转换成标准的4-20mA电流信号，并且具有隔
离功能，可以有效地隔离输入和输出信号，保护控制系统不受外部
干扰影响。

这种模块通常被广泛应用于工业自动化领域，例如压力、温度、液位等参数的测量和控制过程中。

在工业控制系统中，4-20mA电流信号是一种常见的标准信号类型，它具有很好的抗干扰能力和远距离传输能力。

隔离变送模块的
作用是将传感器产生的信号进行放大、滤波和隔离处理，然后输出
标准的4-20mA电流信号给控制系统，从而实现对被测参数的准确测
量和控制。

这种模块通常具有输入端和输出端的隔离功能，可以有效地防
止由于接地环路、电磁干扰等原因引起的测量误差和系统故障。

此外，一些4-20mA隔离变送模块还具有多种保护功能，如过载保护、
短路保护等，可以提高系统的稳定性和可靠性。

在选择4-20mA隔离变送模块时，需要考虑输入信号类型、量程
范围、精度要求、安装方式等因素，并且需要根据实际的控制系统
要求进行合理的配置和安装。

总的来说，4-20mA隔离变送模块在工业控制领域扮演着重要的角色，它的应用可以提高系统的稳定性、精度和可靠性，从而实现工业过程的自动化和智能化控制。

两线制4/20mA变送器的电路设计工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到， 4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。

变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。

显示仪表只需要串在电路中即可。

这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。

这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。

2.两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。

如果变送器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA值。

因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于3.5mA。

4-20mA转RS-485/232，数据采集，模拟信号A/D转换模块供应信息0-20mA，0-10V，0-2.5V，0-±20mA产品选型：IBF - U(A)□–□输入电压或电流信号值通讯接口U1：0-5V A1：0-1mA 485：输出为RS-485接口U2：0-10V A2：0-10mA 232：输出为RS-232接口U3：0-75mV A3：0-20mAU4：0-2.5V A4：4-20mAU5：0-±5V A5：0-±1mAU6：0-±10V A6：0-±10mAU7：0-±100mV A7：0-±20mAU8：用户自定义A8：用户自定义选型举例1：型号：IBF A4-485 表示4-20mA信号输入，输出为RS-485接口选型举例2：型号：IBF U1-232 表示0-5V信号输入，输出为RS-232接口通用参数：(typical @ +25℃，Vs为24VDC)输入类型：电流输入 / 电压输入精度：0.1%温度漂移：±30 ppm/℃ (±50 ppm/℃, 最大)输入电阻：50Ω (4-20mA/0-20mA/0-±20mA电流输入)100Ω (0-10mA/0-±10mA电流输入)1KΩ (0-1mA/0-±1mA电流输入)大于1MΩ(电压输入)带宽：-3 dB 10 Hz转换速率：10 Sps共模抑制(CMR)：120 dB（1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）常模抑制(NMR)：60 dB （1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）输入端保护：过压保护，过流保护通讯：协议RS-485 或 RS-232 标准字符协议和 MODBUS RTU通讯协议波特率（2400、4800、9600、19200、38400bps）可软件选择地址（0～255）可软件选择通讯响应时间：100 ms 最大工作电源：+8 ~ 32VDC宽供电范围，内部有防反接和过压保护电路功率消耗：小于1W工作温度：- 45 ~ +80℃工作湿度：10 ~ 90% (无凝露)存储温度：- 45 ~ +80℃存储湿度：10 ~ 95% (无凝露)隔离耐压：输入 / 输出之间：3KVDC，1分钟，漏电流 1mA其中输出和电源共地。

4~20mA模拟输出（电流环）应用笔记bpesun@前言4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制是国际电工委员会(IEC):过程控制系统用模拟信号标准。

在工业现场，如果采集的信号经调理后是电压信号并且进行长线传输，会产生以下问题：第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会很容易就受到噪声的干扰；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，工业现场大量采用电流来传输信号。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯，而低于4mA高于20mA的信号用于各种故障的报警下限。

只所以没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

4～20mA电流环有两种类型：二线制和三线制。

当监控系统需要通过长线驱动现场的驱动器件如阀门等时，一般采用三线制变送器，这里电流输出模块位于监控的系统端，由系统直接向电流输出模块供电，供电电源是二根电流传输线以外的第三根线。

二线系统是电流输出模块和传感器位于现场端，由于现场供电困难，一般是接收端利用4～20mA的电流环线缆向远端的电流输出模块供电，通过4～20mA来反映信号的大小。

4～20mA产品的典型应用是传感和测量应用。

在工业现场有许多种类的传感器可以被转换成4～20mA的电流信号。

变送器的概念是将非标准电信号转换为标准电信号（0/4~20mA DC,1~5V DC,0~10V DC）的仪器。

传感器是能够受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称,通常由敏感元件和转换元件组成。

当传感器的输出为规定的标准信号时，则称为变送器。

们讨论的两线制、三线制、四线制，是指各种输出为模拟直流电流信号的变送器。

基于两线制的4/20mA变送器的电路设计工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到，4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。

变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。

显示仪表只需要串在电路中即可。

这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。

这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。

两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。

如果变送器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA值。

因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于3.5mA。

两线制压力变送器设计2008-01-24 14:27分类：字号：小开篇: 认识两线制传感器工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到， 4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。

变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。

显示仪表只需要串在电路中即可。

这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。

这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。

2.两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。

如果变送器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA值。

因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于3.5mA。

如何区分两线制4-20mA和四线制4-20mA————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：如何区分两线制4-20mA和四线制4-20mA对于接收4-20mA模拟信号的模块，在没有联接模拟量信号源时测量输入两端，如有24VDC左右电压的是两线制的模块，反之是四线制的模块，此法是在模块其余工作条件都准备就序才成立。

对于发出4-20mA模拟信号的仪表/变送器/传感器（发送源），在没有联接模拟量信号接收模块时测量输出两端电压，如有24VDC左右电压的是四线制的模块，反之是两线制的模块，此法是在模拟信号发送源其余工作条件都准备就序才成立。

两线制的4-20mA模拟信号接收模块，只能接2线制的信号源；而四线制的4-20mA模拟信号既能接四线制的信号源，通过串入24VDC的电源，还能接两线制的信号源。

西门子的模拟量模块，具体接线是二线制还是四线制，模块硬件配置设置里是可改的.具体用那种，取决于外来4-20mA信号是否需要西门子模拟量模块提供24VDC电源串入4-20mA回路，如果回路需要串入模拟量模块该通道的24VDC，选二线制，比如变送器等(如果串入外部24VDC电源选四线制，不过一般这种不用，西门子也不推荐怕烧坏自己模块)；还有一种，直接进来信号就是4-20MA信号,而不需要供24VDC(一般二次仪表都这样),这种硬件设置里面就选四线制。

西门子模块具体二线制和四限制都支持,具体选择根据使用回路是否需要模块提供24VDC来决定。

其实两线还是四线的还是比较容易区分的,两线是现场仪表的输出信号需要由plc或dcs系统提供电源的，四线是仪表自己提供输出信号的电源的，不需PLC或DCS的供电,西门子的AI模块是需要定义通道信号的类别的。

给一个deltav系统4-20mA输入卡件的原理框图，希望对大家有帮助。

注意观察250欧姆电阻所在的位置。

有源4～20mA模拟量信号隔离变送器产品特征：●小体积，低成本，无需调节用户直接使用●两端隔离（输入、输出间相互隔离）●单通道输入，单通道电流输出●高精度等级（0.5% F.S）●高线性度（0.5% F.S）●高隔离耐压（1500VDC / 60S）●极低温度漂移（50PPM/℃）●工业温度范围（-45~+85℃）●宽电压输入（24V±20%）产品概述：JY-PT102-PTCN有源高精度模拟量信号隔离变送器，是将输入与输出之间的电气绝缘的模拟信号进行隔离的信号调整器，接收现场仪表的各种模拟量信号输入，通过模拟量信号隔离变送器进行信号隔离调理，以标准模拟量信号的形式传输到控制室或PLC及DCS系统。

本产品的输入、输出间互相隔离，隔离电压达1500VDC，在电量隔离测控的工业现场、电力监控、医疗电子设备、模拟量4~20mA 信号隔离及采集，远程信号长线无失真传输等方面广泛应用。

该模拟量信号隔离变送器采用光电隔离技术,具有高输出精度、极低温飘、高线性度及宽供电电压等特点。

产品电气特性参数：产品接口功能说明：接线端子描述功能描述 接线端子描述功能描述 封装方式 1 24V 供电电源“+” 5 PT100+ 标准DIN35导轨安装2 24V 供电电源“－” 6 NC3 1通道电流输出“+” 7 PT100- 41通道电流输出“－”8NC产品接线示意图：使用注意事项：1、使用前，请仔细阅读产品说明书，如有疑问，请与公司技术支持或售后服务人员联系；2、请不要将产品安装在危险区域使用，产品工作电源为直流电源，严禁使用220V 交流电源为产品作为工作电源；3、严禁私自拆装产品，防止产品失效或发生故障；。