现场4-20mA是工业自动化控制系统中最常用的信号传输方式之一，它通过对信号电流的调节实现对被控制系统的监测与控制，而且在传输过程中不受距离、干扰和电缆损耗等因素的影响。因此，它广泛应用于工业自动化控制领域中各种传感器、执行器和控制器之间的信号传输。 本文将从现场4-20mA的原理、特点、应用及优缺点等方面进行分析和介绍，为大家更好地理解现场4-20mA信号传输的相关概念和应用提供帮助。

概述

在工业自动化系统中，4-20mA模拟量广泛应用于变送器信号的传输和接收。变送器可将传感器所产生的信号转换为4-20mA的电流信号进行传输。如温度、压力、流量等物理参数，以及分析仪器的化学参数。

4-20mA电流信号的传输是工业领域最常用的信号传输方式之一，其高可靠性和抗干扰能力使得其广泛应用于各种工业控制系统中。

应用

从变送器到采集端只有2根连接线，PLC/DCS控制系统端只需2线同时给变送器供给电源和接收电流信号。

三线制变送器的电源正端用一根线，信号输出正端用一根线，电源负端和信号负端共用一根线，如图2所示。供电大多为24VDC，输出信号大多为4-20mA。

四线制变送器的电源、信号各用两根线，电源和信号分开工作。通常用于大型设备。 供电大多为220VAC，也有24VDC的。输出信号大多为4-20mA。 电流信号回路为：变送器的电流输出正端→接收正端→接收负端→变送器的负端， PLC/DCS控制系统端或者数显表接收的是电流信号。

如果输入信号不正常：

如果电源电压和中间隔离器正常，信号不正常：

总之，在排查4-20mA电流信号传输故障时，需要按照以上步骤逐一排查，最终确定故障的具体原因，然后采取相应的措施进行修复。同时也需要注意安全问题，避免因操作不当导致的人身伤害或设备损坏。

4-20mA电流信号的传输距离受到导线电阻、取压电阻和负载电阻的影响。其中，导线电阻是最主要的因素。理论上，通过计算可得出最大传输距离的公式为：最大传输距离(L)、环路电阻（ R S R_{S} RS​）、负载电阻（ R L R_{L} RL​）、电流（ I = 0.02 A I=0.02A I=0.02A） L = V 24 V − I R S I R L × 1000 L = \frac{V_{24V}-IR_{S}}{IR_{L}}×1000 L=IRL​V24V​−IRS​​×1000

现场4-20mA信号传输具有以下优点：

然而，现场4-20mA信号传输也有一些缺点：