To nie jest wybór losowy; to najlepszy wybór, który inżynierowie podsumowali przez dziesięciolecia.
Po pierwsze.
4mA to "żywe zero" - pozwala odróżnić, czy "sprzęt jest uszkodzony", czy "dane wynoszą 0".
Jeśli użyjesz 0mA do reprezentowania wartości minimalnej (na przykład temperatury 0°C), to: przerwany przewód to również 0mA; faktyczny pomiar 0°C to również 0mA; nie ma możliwości stwierdzenia, czy sprzęt jest uszkodzony, czy dane naprawdę wynoszą 0!
Zatem 4mA = czujnik "działa normalnie, a wartość jest minimalna". Mniej niż 3,6mA = nieprawidłowość, przerwany przewód, zwarcie;
Ponad 20,5mA = możliwe przeciążenie lub wyjście poza zakres pomiarowy.
To jest "zdolność wykrywania błędów", której sygnały napięciowe (0-5V) nie mogą osiągnąć.
Po drugie.
Odporność na zakłócenia w przypadku transmisji prądu, dobrze sprawdza się na duże odległości.
W miejscach przemysłowych, takich jak fabryki i budynki, okablowanie może często mieć długość kilkuset metrów; sygnały napięciowe (takie jak 0-5V) są podatne na zakłócenia lub spadek napięcia; podczas gdy sygnały prądowe nie zmniejszają się wraz ze wzrostem długości linii; dopóki obwód jest zamknięty, prąd pozostaje stały.
Dlatego 4-20mA jest znacznie bardziej niezawodne niż sygnały napięciowe.
Po trzecie.
Jeden przewód do pomiaru + zasilanie
Wiele czujników na miejscu jest zasilanych prądem "4~20mA" i nie są wymagane dodatkowe kable zasilające; na przykład przetworniki ciśnienia, przetworniki temperatury itp., pobierają zasilanie bezpośrednio z obwodu i wysyłają dane za pomocą ~20mA. To upraszcza okablowanie, co jest szczególnie ważne w niebezpiecznych lub długodystansowych scenariuszach.
I na koniec.
Niskie zużycie energii, odpowiednie do scenariuszy iskrobezpiecznych.
Całkowite zużycie energii 4-20mA jest bardzo niskie (maksymalnie 24V × 20mA = 0,48W), co sprawia, że nadaje się do stosowania w scenariuszach przeciwwybuchowych, takich jak zakłady petrochemiczne; systemy napięciowe są podatne na generowanie iskier, co zwiększa współczynnik ryzyka.
Obwód 4-20mA jest najbardziej klasycznym standardem sygnału analogowego w dziedzinach przemysłowych. Jest odporny na zakłócenia, oszczędza linie zasilające, umożliwia wykrywanie błędów i jest bezpieczny i stabilny.
Punkt początkowy 4mA zapewnia możliwość identyfikacji, czy sprzęt działa prawidłowo i jest to najlepszy wybór oparty na dziesięcioleciach doświadczeń.