为什么过程控制系统采用4~20mA模拟信号传输标准？

为什么过程控制系统采用4~20mA模拟信号传输标准

4-20mA. DC(1-5V.DC)信号制是国际电工委员会( IEC )过程控制系统采用的模拟信号传输标准。我国也采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用4-20mA.DC，接收信号采用1-5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。多功能电量变送器的作用。

GMC三相电量变送器：因为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，这些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。采用电流信号的原因是不容易受干扰，因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V，但是噪声的功率很弱，所以噪声电流通常小于nA级别，因此给4-20mA传输带来的误差非常小。由于电流源的大内阻和恒流输出，在接收端我们只需放置一个250Ω到地的电阻就可以获得0-5V的电压，低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。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。

现场仪表测试的数据还需要传输到控制室，因为现场与控制室之间的距离较远，连接电线的电阻较大，如果用电压信号远传，优于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压，将产生较大的误差，而用恒流源信号作为远传，只要传送回路不出现分支，回路中的电流就不会随电线长短而改变，从而保证了传送的精度。

德国GMC-I集团可提供满足工业过程控制系统的各类变送器及GMC三相电量变送器，工业角位变送器，包含电量变送器：电流变送器SINEAX I538、I552，电压变送器SINEAX U539、U553，有功和无功功率变送器SINEAX P530、Q531，多功能电量变送器SINEAX DM5s / DM5F、M561 / M562 / M563、CAM、DME442 / 424等；角位变送器KINAX WT707 / WT720、3W2等；过程信号变送器，工业角位变送器SINEAX V604S、VC604S、VQ604S等。多功能电量变送器的作用：为了保证这些现场仪表测试准确，电仪班组需要使用继保仪等专业的设备定期检测。

GMC三相电量变送器

工业角位变送器

多功能电量变送器的作用

上述现场仪表转换输出的4~20mA标准模拟量信号，会传输到PLC控制器或者DSC控制系统，从而确保工业基础设施自动化运行、过程控制与监控。对于接入的模拟量信号的PLC控制器或者DSC控制系统，也需要定期检定，以确保在接收到现场仪表信号时，在控制室能够正确获取现场数据从而实现精确控制。这时候就需要用到过程信号校准仪。德国GMC-I可提供满足工业过程信号校准要求的便携式校准仪METRAHIT CAL和METRACAL MC。

METRAHIT CAL适用于过程工程，具备18种校准功能，可用于产生和模拟多种电参数, 包括10种不同热电偶和4种热电阻传感器.坚固可靠且精度高，是适用于实验室和生产线的高性能工具。

METRACAL MC在具备METRAHIT CAL所有功能的基础上，还具备精确测量的万用表功能。

GMC三相电量变送器

应用领域：发电、化工、冶金、石化、轨道交通、造纸、水处理、食品和汽车生产等工艺过程。