傳感器為什么要采用4-20MA作為信號
在工業(yè)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：**，由于傳輸的信號是電壓信號，傳輸線會受到噪聲的干擾；**，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(huán)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(huán)有兩種類型：二線制和三線制。當監(jiān)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(jiān)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(huán)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，見圖1。在工業(yè)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(wěn)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??這個壓力的大小。
滿度和零點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，滿度和零點都具有這種性質。
