原创不易，请勿抄袭！
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;另外电物理量(简称电量),例如电流、电压、功率、频率等,都需要转换成标准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标准模拟量电信号是用4~20mA直流电流来传输模拟量。
那么为什么4~20mA是行业标准呢？
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。
那么既然4-20 mA是行业标准，为什么还有其他量程？
不知道大家注意过没有S7-200smart的模拟量输入通道的电流类型的范围只有0-20 mA，那么西门子工程师是设计错了吗？
当然不是，仪表的使用其实有些混乱，有一些仪表使用的是0-10mA，有的使用4-20 Ma，而0-20mA有一个巨大的优势，就是即可以接收0-10mA，也可以接收4-20mA，只要在程序里做设置即可，而S7-200smart定位就是一个小型PLC，因此功能自然会少很多。
那么4-20mA是不是就没有缺点呢？
4-20Ma最致命的缺点就是分辨率低，以前我们讲过称重，那么称重可以通过模拟量连接到PLC，但是很多人都不想使用这种最为方便的方式，其原因就是因为模拟量的分辨率低，单就分辨率而言，4-20 mA没有-20mA- 10mA的显示效果好。
说到分辨率我们不得不再举一个西门子的例子，大家都知道S7-300/400的模拟量输入有很多种量程，其中包括0-10V,那么是不是作为升级版的博途软件是否会有更多的量程范围呢？恰恰相反！安装了软件的可以打开软件去软件里面看一下，博途全系都没有0-10V，而是使用-10V- 10V去取代0-10V，原因就是容纳的量程变宽而且分辨率相对变高。
好吧，我们再聊下两线制和四线制吧!
电流输出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。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根信号传输导线意味着成本降低近百元！另外四线制变送器和三线制变送器因导线内电流不对称必须使用昂贵的屏蔽线,而两线制变送器可使用非常便宜的的双绞线导线,因此在应用中两线制变送器必然是首选。
最后多说一句，针对混乱的仪表市场如果遇到两线制和四线制需要转换的时候，大家可以选择隔离配电器做转换。
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