6ES7313-5BG04-0AB0型號規格

采用電流信號的原因是不容易受干擾，因為工業現場的噪聲電壓的幅度可能達到數V，但是噪聲的功率很弱，所以噪聲電流通常小于n別，因此給4－20mA傳輸帶來的誤差非常小；電流源內阻趨于無窮大，導線電阻串聯在回路中不影響精度，因此在普通雙絞線上可以傳輸數百米；由于電流源的大內阻和恒流輸出，在接收端我們只需放置一個250歐姆到地的電阻就可以獲得0－5V的電壓，低輸入阻抗的接收器的好處是n的輸入電流噪聲只產生非常微弱的電壓噪聲。

一般需要設計一個VI轉換器，輸入0-3.3v，輸出4mA-20mA，可采用運放LM358，供電+12v。

我們系統地來看看模擬量設備為什么都偏愛用4~20mA傳輸信號~

4-20mA. DC(1-5V.DC)信號制是國際電工委員會( IEC )過程控制系統采用的模擬信號傳輸標準。我國也采用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號采用4-20mA.DC，接收信號采用1-5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。

一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA，指最小電流為4mA,最大電流為20mA 。傳輸信號時候，因為導線上也有電阻，如果用電壓傳輸則會在導線內產生一定的壓降，那接收端的信號就會產生一定的誤差了，所以一般使用電流信號作為變送器的標準傳輸。

一、什么是4~20mA.DC（1~5V.DC）信號制？

4~20mA.DC（1~5V.DC）信號制是國際電工委員會（IEC）：過程控制系統用模擬信號標準。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始采用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號采用4~20mA.DC，聯絡信號采用1~5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。

4~20mA電流環工作原理

6ES7313-5BG04-0AB0型號規格

當負載電壓不超過一個電壓源的電動勢，而負載電流超過了電壓源的額定電流時，應當采用并聯電壓源。

電壓源的并聯條件是：各個電壓源的電動勢必須相等，他們的內阻也必須相等，否則在電壓源內形成很大的環流而燒毀電壓源。m個電動勢相等、內阻相等的電壓源并后，其總電動勢為：

E=E1=E2···Em，總內阻為：γo=γo1÷m

在上一節《電流的熱效應：焦耳-楞次定律講解》的課程中我們知道，電流通過電阻時要做功，將電能轉換為熱能，電阻會發熱，這種現象稱為電流的熱效應。

這種效應在我們生活中的電器設備中被廣泛使用，但因為這種熱效應會時刻跟隨著電流，所以它有利也有弊。

有利的電流熱

例如電爐通電后，電爐絲變得發紅；白熾燈通電后，一會兒熱得燙手；電飯鍋通電以后，可以發生米煮成熟飯。這些都是電流熱效應的有利應用，這些設備好包括電熱水器、電烤箱等等：

另外它的有利應用在工業中也是非常廣泛，主要也是用來制造熱能。

電流熱效應的弊

當大電流通過電導線而導線又不夠粗時，就會產生大量的熱量，破壞導線的絕緣性能，從而導致多條導線的線路出現短路，引發電氣火災。為了避免導線過熱，有關部門對各種不同截面積的電導線纜規定了最大允許電流（安全電流）。

短路電流的熱效應是釀成電氣火災的主要原因。因為短路電流很大，通常為工作電流的幾倍至幾十倍，足以引燃短路點周圍的可燃物質，從而導致電氣火災的發生。現在電工在一些電路設計及施工中，采取電氣火災監控系統來盡量減少和控制此類事件的發生及影響。

一些大功率電子元器件在工作中要發熱，電動機、變壓器等在運行中會產生升溫，這也是電磁熱效應引起的，溫度過高會危機這些設備的安全，所以一般要想方設法采取散熱措施，以便延長設備的使用壽命