我抄一段過來你慢慢看慢慢學：
一般儀器儀表的信號電流都為4mA-20mA，指最小電流為4mA,最大電流為20mA 。
傳輸信號時候，要考慮到導線上也有電阻，如果用電壓傳輸則會在導線的產生一定
的壓降，那接收端的信號就會產生一定的誤差了！所以使用電流信號作為變送器的
標準傳輸！
那么為什么選擇4mA-20mA而不是0mA-20mA呢？4ma而不是0ma是用來檢測線路開
路的，如果0是最小，那么開路故障就檢測不到了。
在工業現場，用一個儀表放大器來完成信號的調理并進行長線傳輸，會產生以下問題：
第一，由于傳輸的信號是電壓信號，傳輸線會受到噪聲的干擾；
第二，傳輸線的分布電阻會產生電壓降；
第三，在現場如何提供儀表放大器的工作電壓也是個問題。
為了解決上述問題和避開相關噪聲的影響，我們用電流來傳輸信號，因為電流對噪聲并
不敏感。4～20mA的電流環便是用4mA表示零信號，用20mA表示信號的滿刻度，而低于
4mA高于20mA的信號用于各種故障的報警。
4～20mA電流環有兩種類型：二線制和三線制。當監控系統需要通過長線驅動現場的驅動
器件如閥門等時，一般采用三線制變送器，這里XTR位于監控的系統端，由系統直接向XTR
供電，供電電源是二根電流傳輸線以外的第三根線。二線系統是XTR和傳感器位于現場端，
由于現場供電問題的存在，一般是接收端利用4～20mA的電流環向遠端的XTR供電，通過
4～20mA來反映信號的大小。
4～20mA產品的典型應用是傳感和測量應用。在工業現場有許多種類的傳感器可以被轉換
成4～20mA的電流信號，TI擁有一些很方便的用于RTD和電橋的變送器芯片。由于TI的變
送器芯片含有通用的功能電路比如電壓激勵源、電流激勵流、穩壓電路、儀表放大器等，
所以可以很方便地把許多傳感器的信號轉化為4～20mA的信號。
電橋傳感器的大多數應用是用于測量壓力。在一個實際電路中，如果惠斯登電橋每條臂上
的電阻為2k ，那么無論從激勵電壓端或差分輸出端看進去，它的等效電阻都是2k 。在沒
有壓力的時候，它的電橋是平衡的，輸出電壓為0。當施加壓力時，由于電橋失衡，會產
生一個差分電壓，差分電壓便會反映這個壓力的大小。
滿度和色調是壓力傳感器的兩個主要技術指標，現實世界里使用著的傳感器都存在著一定
的非線性，它的輸出電壓會隨著溫度的變化而變化。輸出電壓隨溫度的變化不是線性的，
滿度和色調都具有這種性質。
4～20mA的傳感器信號調理解決方案
4～20mA電流環在結構上由兩部分即變送器和接收器組成，變送器一般位于現場端、傳感
器端或模塊端，而接收器一般在PLC和計算機端，它一般在控制器內。
二線制4～20mA電路應用，其工作電源和信號共用一根導線，工作電源由接收端提供。
為了避免50/60Hz的工頻干擾，采用電流來傳輸信號。二線制方案需要考慮的主要問題：
確定所用接收器的數量，當有多個接收器時，它將要求變送器擁有一個較低的工作電源電
壓。另外一種考慮是降低回路電流在接收端的壓降。
二線制方案設計需要考慮：
（1）電路環中的接收器的數量：更多的接收器將要求變送器有較低的工作電壓；
（2）變送器所必需的工作電壓要有一定的余量；
（3）決定傳感器的激勵方法是電壓還是電流。
圖2為TI提供的帶有電壓調節和參考電路的二線制方案。圖中XTR115/116是用于4～20mA
信號的精密的信號轉換器，它包含有5V電壓的穩壓電路，可以向外部電路供電。一個精
密的片上基準電壓可以用于電壓偏置或者傳感器的激勵。
三線制4～20mA電路在設計上是由變送器端提供工作電源，為避免50/60Hz的工頻干擾，
采用電流來傳輸信號。XTR調節器和現場的負載共用一個地接。方案設計需要考慮：
（1）電流環路中的接收器的數量；
（2）更多的接收器要求變送器擁有更高的工作電壓；
（3）保證變送器所必需的工作電壓，并應該有一定的余量。
TI提供的三線制的變送器應用方案如圖3所示，圖中XTR110是一個用于模擬信號傳送的精
密的電壓-電流轉換器，它可以將0～5V或0～10V的輸入電壓直接轉換到4～20mA、
0～20mA、5～25mA的輸出信號。XTR110含有精密的電阻網絡，以適應不同的輸入輸出
要求。一個10V的電壓參考可以用于驅動外部電路。
4～20mA的校正
傳統的4～20mA校正，要求特殊的夾具固定，需要特別的激光或手動電阻器調整，而調整
是相互影響的，需要一個測試、調整，再測試、再調整的過程，調整次數和范圍有限。
電子器件和傳感器調整起來不夠方便。
現代的數字化4～20mA校正，它允許電子器件和傳感器在封裝之后進行調整；可通過計算
機計算出校正系數來簡化數值調整；可以有無限的調整次數，并且有很好的分辨率和較寬
的調整范圍；調整過程中不存在相互影響；電子器件和傳感器可以很方便地調整。
XTR108是TI提供的校正4～20mA的解決方法。它具有480 A的電流參考，它提供RTD的非
線性校正，不需要外加可調電阻器。XTR108的特點有：
（1）具有傳感器的線性化電路；
（2）數字校正。通過SPI接口可以直接對XTR108設置，通過SPI接口可直接編程EEPROM；
（3）自動穩零的可編程增益的應用放大器的增益范圍為6.26～400倍；
（4）RTD激勵的可編程電流的分辨率為1.54 A；
（5）校正參數存儲在外接的EEPROM中；
（6）可編程的過量程和欠量程的輸出。
此外，TI還提供一款橋路傳感器的數字校正解決方案——PGA309，它是專為壓力橋路傳感
器設計的可編程模擬信號調節器。它模擬放大器傳感信號并提供對色調電壓和滿度電壓的
數字校正，由于避免了手動調整而獲得了長期的穩定性，并將輸出電壓信號轉換成4～20mA的輸出。
一般儀器儀表的信號電流都為4mA-20mA，指最小電流為4mA,最大電流為20mA 。傳輸信號時候，要考慮到導線上也有電阻，如果用電壓傳輸則會在導線的產生一定的壓降，那接收端的信號就會產生一定的誤差了！所以使用電流信號作為變送器的標準傳輸！那么為什么選擇4mA-20mA而不是0mA-20mA呢？4ma而不是0ma是用來檢測線路開路的，如果0是最小，那么開路故障就檢測不到了
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