為什么將4-20mA信號(hào)轉(zhuǎn)換為1-5V電壓信號(hào)

4-20mA.DC（1-5V.DC）信號(hào)制是電工委員會(huì)（IEC）:過程控制系統(tǒng)用模擬信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。我國從DDZ-Ⅲ型電動(dòng)儀表開始采用這一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)制，儀表傳輸信號(hào)采用4-20mA.DC,聯(lián)絡(luò)信號(hào)采用1-5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號(hào)系統(tǒng)。

這種信號(hào)制的優(yōu)點(diǎn)有:

現(xiàn)場儀表可實(shí)現(xiàn)兩線制，所謂兩線制即電源、負(fù)載串聯(lián)在一起，有一公共點(diǎn)，而現(xiàn)場變送器與控制室儀表之間的信號(hào)聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線。因?yàn)樾盘?hào)起點(diǎn)電流為4mA.DC，為變送器提供了靜態(tài)工作電流，同時(shí)儀表電氣零點(diǎn)為4mA.DC，不與機(jī)械零點(diǎn)重合，這種“活零點(diǎn)”有利于識(shí)別斷電和斷線等故障。而且兩線制還便于使用安全柵，利于安全防爆。

控制室儀表采用電壓并聯(lián)制信號(hào)傳輸，同一個(gè)控制系統(tǒng)所屬的儀表之間有公共端，便于與檢測儀表、調(diào)節(jié)儀表、計(jì)算機(jī)、報(bào)警裝置配用，并方便接線。

現(xiàn)場儀表與控制室儀表之間的聯(lián)絡(luò)信號(hào)采用4-20mA.DC的理由是:因?yàn)楝F(xiàn)場與控制室之間的距離較遠(yuǎn)，連接電線的電阻較大，如果用電壓源信號(hào)遠(yuǎn)傳，由于電線電阻與接收儀表輸入電阻的分壓，將產(chǎn)生較大的誤差，而用恒電流源信號(hào)作為遠(yuǎn)傳，只要傳送回路不出現(xiàn)分支，回路中的電流就不會(huì)隨電線長短而改變，從而保證了傳送的精度。

控制室儀表之間的聯(lián)絡(luò)信號(hào)采用1-5V.DC的理由是:為了便于多臺(tái)儀表共同接收同一個(gè)信號(hào)，并有利于接線和構(gòu)成各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)。如果用電流源作聯(lián)絡(luò)信號(hào)，當(dāng)多臺(tái)儀表共同接收同一個(gè)信號(hào)時(shí)，它們的輸入電阻必須串聯(lián)起來，這會(huì)使zui大負(fù)載電阻超過變送儀表的負(fù)載能力，而且各接收儀表的信號(hào)負(fù)端電位各不相同，會(huì)引入干擾，而且不能做到單一集中供電。

采用電壓源信號(hào)聯(lián)絡(luò)，與現(xiàn)場儀表的聯(lián)絡(luò)用的電流信號(hào)必須轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，zui簡單的方法就是:在電流傳送回路中串接一個(gè)250歐姆的標(biāo)準(zhǔn)電阻，把4-20mA.DC轉(zhuǎn)換為1-5V.DC，通常由配電器來完成這一任務(wù)。