什么是4~20mA.DC信号制？4~20mA.DC信号制的优点？

什么是4~20mA.DC信号制？4~20mA.DC信号制的优点？

4~20mA.DC信号制是一种常见的电流信号传输方式，被广泛应用于工业自动化控制领域。它采用4mA至20mA的电流值作为信号传递载体，将数字信号转换为模拟信号并传递到终端设备，实现控制与监测。本文将详细介绍4~20mA.DC信号制的基本原理、优点与局限，并讨论其在工业应用中的重要性。

一、基本原理：
4~20mA.DC信号制的基本原理是将模拟量信号转换为直流电流信号进行传输。具体实现方式为将一个信号传感器所测得的模拟量信号（如温度、压力、流量等）通过转换器转换为标准的电压信号，再通过电流变送器将电压转换为带有噪声的电流信号进行传输。通常情况下，4mA的电流表示最小测量值或故障信号，而20mA的电流表示最大测量值。另外需要注意的是，该信号制常常使用两根电线进行传输，其中一根负载地为信号源，另一根则用于传输电流信号。

二、优点：
1、抗干扰能力强： 4~20mA.DC信号制能够抵抗电磁干扰和供电电压的变化等信号干扰，因此在环境噪声较大或距离较远的工业现场应用中表现出更好的稳定性。
2、易于检修、维护和组网：4~20mA.DC信号制采用双线制的方式，不同设备之间可直接串联，因此组网便捷；同时，故障排除也更加方便。
3、节省成本：由于4~20mA.DC信号制所传输的电流是恒定的，信号源的电源电压可以更低，从而实现了节能降耗的目的。

三、局限：
1、线缆成本高：由于4~20mA.DC信号制一般要求线路电压保持稳定，需要采用低阻值线缆，因此线缆费用相对较高。
2、传输距离较短：无论受到何种干扰，4~20mA.DC信号制的电流都不可能超过20mA，这也决定了它的传输距离相对较短，往往不适用于大范围的数据传输。
3、精度受限：由于该信号制的电流范围相对较窄，信号传输精度受到一定的限制。

四、应用：
4~20mA.DC信号制被广泛用于工业领域的自动化控制，例如机械加工、印刷、航空、采矿、水处理等行业。在这些应用中，4~20mA.DC信号制用于监测温度、压力、气体浓度以及水位等工业参数，并通过控制器实现自动化反馈调节。同时，该信号制也被用于液位传感器和流量传感器中进行传输。此外，在建筑行业，该信号制也被用于能源系统和大楼的自动化控制中，如空调系统、照明系统和通风系统。

总之，4~20mA.DC信号制是一种稳定、可靠、精度适中的信号传输方式，在工业自动化控制领域中得到了广泛的应用。虽然它存在一定的限制，但它在受挑战的工业环境下表现出了抗干扰、易于维护、节省成本的优势，在未来，4~20mA.DC信号制将继续为工业自动化控制领域提供必要的技术支持。