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在工控領域中，傳輸模擬量信號是很常見的一種應用場景。常見的標準電信號有4-20mA/0-5V/0-10V等等，但在實際工業或者工控工程中，采用4-20mA的電流信號來傳輸模擬量是最廣泛的。為什么工控領域傳輸模擬量更多用4-20mA，而很少用到0-5V或0-10V呢？
一
首先，在工控應用中，穩定的信號傳輸是至關重要的。電流回路在傳輸信號時，電流大小不受電纜電阻變化的影響，也不受外部電磁干擾的影響，因此可以提供更加穩定可靠的信號傳輸。相比之下，電壓信號的傳輸很容易受到電纜長度、電纜材料、環境溫度和電磁干擾等因素的影響，從而導致信號衰減和失真。特別是在長距離傳輸時，使用電流回路會更穩定和可靠。所以，在普遍電磁干擾較強的工控現場，為了減少干擾使傳輸更精確，一般會采用4-20mA電流信號，而非0-5V/0-10V電壓信號。
二
其次，一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA。最大電流20mA的選擇是基于安全、實用、功耗、成本的考慮，20mA的電流信號通斷引起的火花勢能不足以引燃可燃氣體的爆炸點，如果超過了20mA則會有爆炸的危險最小電流4mA的選擇是因為電路如果為0mA，則儀器儀表將無法工作，信號起點設置為4mA就是儀器儀表的靜態工作電流。同時，儀器儀表的電氣零點為4mA，不與機械零點重合，這種“活零點”有利于識別斷電和斷線等故障。相比之下，電壓信號的診斷可能更加復雜和困難，需要更多的測試設備和技術。
三
最后，在工控應用中，線纜的成本和安裝成本也是一個重要的考慮因素。由于4-20mA信號在傳輸時所需的功率相對較小，因此可以采用更長的傳輸距離，且可以在同一電纜中傳輸多個信號。相比之下，使用電壓回路需要更高的電壓才能傳輸，所以需要更厚的線纜，而且每個信號需要獨立的線纜，這樣就增加了成本和復雜度。所以，使用電流回路可以更好地節省線纜成本和安裝成本。
總結
綜上所述，雖然4-20mA/0-5V/0-10V都可以作為模擬量信號傳輸，但在工控領域，使用4-20mA電流回路是更有利且更為普遍的。需要注意的是，盡管如此，使用電流回路也存在一些缺點，例如在傳輸信號時需要使用電流調理器，增加了成本和復雜度；而且需要注意信號的耗散問題，避免因為信號衰減而導致的誤差。在實際工控應用中，選擇合適的信號傳輸方式應該根據具體情況進行評估和決策。如果需要傳輸較長的距離或在復雜的環境中工作，4-20mA電流回路可能更為適合；而在較短的距離或者僅需傳輸少量信號的情況下，電壓回路也是一種可行的選擇.
