電流でんりゅう環たまき

電流でんりゅう環たまき是ぜ一いち種しゅ類比るいひ的てき電子でんし信号しんごう，可か以用二條導線進行遠端監控或是控制的應用，利用りよう電流でんりゅう來傳らいでん遞訊號ごう，線上せんじょう同どう一時間只會有一個電流命令。

電流でんりゅう環たまき主要しゅよう的てき應用おうよう是ぜ用よう在ざい过程控ひかえ制せい應用おうよう中ちゅう的てき業界ぎょうかい標準ひょうじゅん 4–20 mA電流でんりゅう環たまき，廣こう泛的用よう在ざい儀表ぎひょう和わPID控ひかえ制せい器き、数かず据すえ采さい集しゅう与あずか监控系けい统（SCADA）以及可か编程逻辑控ひかえ制せい器き（PLC）之の間あいだ的てき信號しんごう傳でん輸。4–20 mA信號しんごう也用來らい傳送でんそう控ひかえ制せい器き輸出ゆしゅつ給きゅう調ちょう變へん的てき現場げんば設備せつび（例れい如控ひかえ制せい閥ばつ（英えい语：control valves））。電流でんりゅう環たまき的てき好こう處しょ是ぜ簡單かんたん，並なみ且抗雜ざつ訊能力のうりょく高だか。在ざい國際こくさい上じょう有ゆう大量たいりょう的てき使用しよう者しゃ以及設備せつび供應きょうおう商しょう。有ゆう些4–20 mA現場げんば設備せつび可か以用電流でんりゅう環たまき供きょう電でん，不ふ需額外的がいてき電源でんげん，而HART通どおり訊協定きょうてい利用りよう電流でんりゅう環たまき進行しんこう設備せつび和わ控ひかえ制せい器き之の間あいだ的てき通どおり訊。有ゆう許多きょた自動じどう化か通どおり訊協定きょうてい可か以取代だい類比るいひ的てき電流でんりゅう環たまき，但ただし4–20 mA仍然是ぜ主要しゅよう的てき工業こうぎょう標準ひょうじゅん之の一いち。

過程かてい控ひかえ制せい的てき4–20 mA電流でんりゅう環たまき[编辑]

在ざい工業こうぎょう过程控ひかえ制せい中なか，常用じょうよう模擬もぎ信號しんごう 4–20 mA 電流でんりゅう環たまき作為さくい電子でんし信號しんごう傳でん輸，4 mA對應たいおう0%的てき量りょう測量そくりょう或ある是ぜ控ひかえ制せい量りょう，20 mA對應たいおう100%的てき量りょう測量そくりょう或ある是ぜ控ひかえ制せい量りょう。可か以用電流でんりゅう環たまき傳送でんそう現場げんば感かん測はか器うつわ的てき信號しんごう，也可以傳送でんそう要よう給きゅう致動裝置そうち（例れい如閥）的てき控ひかえ制せい信號しんごう。

電流でんりゅう環たまき的てき主要しゅよう好こう處しょ如下：

電流でんりゅう環たまき可か以為遠どお端はし設備せつび供きょう電でん，電源でんげん由よし控ひかえ制せい器き提供ていきょう，因いん此不需要じゅよう額がく外がい給きゅう遠どお端はし設備せつび的てき電源でんげん線せん。許多きょた儀表ぎひょう製造せいぞう商しょう的てき4–20 mA感かん測はか器うつわ是ぜ透過とうか電流でんりゅう環たまき供きょう電でん的てき。
表示ひょうじ0%的てき信號しんごう為ため「有ゆう供きょう電でん的てき0」，也就是ぜ4 mA，因いん此現場げんば傳でん感かん器き沒ぼつ有信ありのぶ號ごう輸出ゆしゅつ時じ也可以提供ていきょう電源でんげん。
信號しんごう是ぜ電流でんりゅう信號しんごう，其精準じゅん度ど不ふ會かい受到互連接線せっせん的てき電壓でんあつ降くだ影響えいきょう。
抗こう雜ざつ訊的能力のうりょく強きょう，因いん為ため接線せっせん多た半はん是ぜ雙そう絞しぼ線せん，而本身ほんみ也是低てい阻抗電路でんろ。
可か以自我わが監かん測はか，電流でんりゅう低てい於3.8 mA或ある高こう於20.5 mA都と視し為ため故障こしょう^[1]
可か以使用しよう長ちょう導線どうせん（長ちょう度會わたらい受電じゅでん阻以及可以提供ていきょう的てき電壓でんあつ所しょ限げん制せい）
只ただ要よう電流でんりゅう環たまき上じょう的てき電でん阻沒有ゆう超過ちょうか允許いんきょ值，可か以在電流でんりゅう環たまき上じょう加か上うえ燈とう號ごう，由ゆかり電流でんりゅう環たまき供きょう電でん
利用りよう電でん阻即可か轉換てんかん為ため電壓でんあつ
電流でんりゅう環たまき供きょう電でん的てき電でん流轉るてん壓あつ強きょう（I to P）轉換てんかん器き可か以將4–20 mA的てき電流でんりゅう信號しんごう轉換てんかん到いた3–15 psi 的てき壓あつ強きょう輸出ゆしゅつ，提供ていきょう給きゅう控ひかえ制せい閥ばつ，因いん此4–20 mA電流でんりゅう信號しんごう可か以整合せいごう到いた現有げんゆう的てき氣壓きあつ系統けいとう中ちゅう。

現場げんば儀表ぎひょう量りょう測はか的てき訊號有ゆう压强、温度おんど、水位すいい、體積たいせき流りゅう率りつ、PH值或ある其他的てき物理ぶつり量りょう。電流でんりゅう環たまき可か以用來らい控ひかえ制せい閥ばつ門もん位置いち或ある是ぜ其他輸出ゆしゅつ执行器き。因よし為ため儀表ぎひょう的てき輸入ゆにゅう端子たんし可能かのう有ゆう一個電流環的輸入是接到外殼（接地せっち）。若わか要よう串くし接せっ數すう個こ儀表ぎひょう，可能かのう需要じゅよう類比るいひ隔離かくり器き。

電流でんりゅう值和過程かてい變數へんすう之の間あいだ的てき關係かんけい可か以透過とうか校正こうせい來らい設定せってい，將はた4到いた20 mA的てき信號しんごう範圍はんい轉換てんかん為ため不同ふどう的てき工程こうてい單位たんい。工程こうてい單位たんい和わ電流でんりゅう之の間あいだ的てき關係かんけい不ふ一定いってい要よう正せい相關そうかん。4 mA可か以對應おう工程こうてい單位たんい最大さいだい值，20 mA可か以對應おう工程こうてい單位たんい最小さいしょう值。

主動しゅどう設備せつび以及被ひ動どう設備せつび[编辑]

依よ電流でんりゅう環たまき的てき電流でんりゅう來らい源げん，設備せつび可か以分為ため是ぜ「主動しゅどう」（提供ていきょう電流でんりゅう環たまき電源でんげん）或ある是ぜ「被ひ動どう」（需要じゅよう電流でんりゅう環たまき提供ていきょう電源でんげん）。例れい如圖表ずひょう記錄きろく器き（英えい语：chart recorder）可か以提供ていきょう電流でんりゅう環たまき電源でんげん，也可以提供ていきょう壓あつ強きょう傳でん感かん器き，壓あつ強きょう傳でん感かん器き調整ちょうせい電流でんりゅう環たまき上じょう的てき電流でんりゅう，送おく訊號給きゅう圖表ずひょう記錄きろく器き，但ただし壓あつ強きょう傳でん感かん器き不ふ提供ていきょう電源でんげん，因いん此是被ひ動どう設備せつび。另一個電流環可能包括被動（不ふ供きょう供きょう電でん）的てき圖表ずひょう記錄きろく器き、被ひ動どう壓あつ強きょう傳でん感かん器き，以及24 V電源でんげん（電源でんげん是ぜ主動しゅどう設備せつび）。「四よん線せん」（4-wire）儀表ぎひょう有ゆう獨立どくりつ電源でんげん，不ふ需靠電流でんりゅう環たまき來らい供きょう電でん。

面めん板ばん顯示けんじ及圖表記ひょうき錄ろく器き有ゆう時じ會かい稱しょう為ため「指示しじ設備せつび」或ある是ぜ「過程かてい監かん控ひかえ」。數個すうこ被ひ動どう設備せつび可か以串接せっ在ざい同どう一いち個こ電流でんりゅう環たまき上じょう，一個電流環只能有一個傳感器，也只能のう有ゆう一いち個こ主動しゅどう設備せつび。

類比るいひ控ひかえ制せい信號しんごう的てき演えんじ進すすむ[编辑]

4–20 mA信號しんごう是ぜ在ざい1950年ねん問とい世よ，前身ぜんしん是ぜ早期そうき非常ひじょう成功せいこう的てき3–15 psi氣壓きあつ控ひかえ制せい信號しんごう標準ひょうじゅん，而當時とうじ的てき電子でんし設備せつび已やめ相當そうとう便宜べんぎ而且可か靠もたれ，可か以當成なり舊きゅう標準ひょうじゅん的てき電子でんし版本はんぽん。3–15 psi標準ひょうじゅん和わ4–20 mA有ゆう類似るいじ之の處しょ，都と可か以作為さくい遠とお端はし設備せつび的てき動力どうりょく源げん，而且其零信號しんごう有ゆう壓力あつりょく輸出ゆしゅつ。不ふ過か4–20 mA標準ひょうじゅん比較ひかく適合てきごう電子でんし控ひかえ制せい器き。

轉換てんかん是ぜ漸進ぜんしん的てき，而且因いん為ため現場げんば有ゆう大量たいりょう已やめ裝そう設しつらえ的てき3–15 psi設備せつび，轉換てんかん一直延續到21世紀せいき。氣壓きあつ閥ばつ的てき運うん作さく相しょう較於電子でんし驅動くどう的てき閥ばつ，在ざい成本なりもと以及可か靠もたれ度ど上じょう都と有ゆう優勢ゆうせい，因いん此氣壓あつ致動仍然是ぜ工業こうぎょう標準ひょうじゅん。為ため了りょう建けん構混合こんごう氣壓きあつ和わ電流でんりゅう訊號的てき系統けいとう，由ゆかり控ひかえ制せい器き產さん生せい4–20 mA信號しんごう，但ただし仍然可か以使用しよう氣壓きあつ閥ばつ，製造せいぞう商しょう開發かいはつ了りょう各種かくしゅ的てき電流でんりゅう－壓あつ強きょう（I to P）轉換てんかん器き。一般會放在控制閥附近，將しょう4–20 mA電流でんりゅう訊號轉換てんかん為ため3–15 psi（或ある0.2–1.0 bar）的てき壓あつ強きょう訊號。此訊號ごう再さい輸送ゆそう給きゅう閥ばつ致動器き（或ある氣壓きあつ定位ていい裝そう罝）。定位ていい裝そう罝是特とく制せい的てき控ひかえ制せい器き，有機ゆうき械連桿連接れんせつ到いた致動器き的てき可動かどう部ぶ份。確保かくほ可か以克服こくふく摩擦まさつ力りょく，並なみ且讓閥ばつ控ひかえ制せい元もと件けん可か以移動いどう到いた理想りそう的てき位置いち。也可以用更さら高だか的てき氣壓きあつ來らい讓ゆずる閥ばつ動作どうさ。

隨ずい著ちょ低てい價あたい工業こうぎょう微ほろ控ひかえ制せい器き的てき開發かいはつ，在ざい1980年代ねんだい中期ちゅうき，「智能ちのう」閥ばつ定位ていい裝そう罝漸漸やや普及ふきゅう，在ざい新しん架設かせつ的てき設備せつび中ちゅう很常使用しよう。其中包括ほうかつ電流でんりゅう－壓あつ強きょう轉換てんかん器き，以及閥ばつ位置いち以及狀態じょうたい的てき監かん控ひかえ。後者こうしゃ會かい透過とうか電流でんりゅう環たまき回かい傳でん控ひかえ制せい器き，使用しよう像ぞう是ぜHART通どおり訊協定きょうてい之これ類るい的てき通どおり訊協定きょうてい。

長距離ちょうきょり電路でんろ[编辑]

以往いおう類比るいひ電流でんりゅう環たまき曾用在ざい電話でんわ線路せんろ中ちゅう，是ぜ向こう各地かくち電話でんわ公司こうし租用的てき線路せんろ。當時とうじ常用じょうよう的てき是ぜ4–20 mA的てき電流でんりゅう環たまき訊號，需要じゅよう點てん對たい點てん的てき直流ちょくりゅう連續れんぞく性せい（DC ontinuity）傳つて輸能力りょく，現今げんこん只ただ有ゆう少數しょうすう有ゆう專門せんもん硬かた體からだ配線はいせん的てき電話でんわ仍使用しよう類比るいひ電流でんりゅう環たまき，其他的てき都と已やめ被ひ半導體はんどうたい切せつ換かわ的てき技術ぎじゅつ取と代だい了りょう。直流ちょくりゅう連續れんぞく性せい無法むほう透過とうか無線むせん電波でんぱ、光ひかり纖傳播でんぱ，也無法用ほうよう多た接せっ的てき多た路ろ電話でんわ設備せつび傳送でんそう。根據こんきょ基本きほん的てき直流ちょくりゅう電路でんろ理論りろん，可知かち電路でんろ上じょう任にん一點的電流都相同。4–20 mA的てき電流でんりゅう環たまき電路でんろ，長なが度たび可か以到數すう英えい哩まいる。目前もくぜん仍有舊きゅう有ゆう使用しよう此一技術ぎじゅつ的てき系統けいとう。在ざい贝尔系けい统的てき電路でんろ中ちゅう，最さい大會たいかい用よう到いた125 VDC的てき直流ちょくりゅう電壓でんあつ。

離散りさん控ひかえ制せい[编辑]

電流でんりゅう環たまき也可以輸送ゆそう離散りさん控ひかえ制せい的てき信號しんごう，方式ほうしき是ぜ用よう不同ふどう大小だいしょう的てき電路でんろ表示ひょうじ不同ふどう的てき信號しんごう。在ざい單たん一對信號線上可以有多個控制機能。沒ぼつ有ゆう特定とくてい機能きのう通用つうよう的てき電流でんりゅう大小だいしょう標準ひょうじゅん。同どう一機能對應的電流大小可能會隨製造商而不同。目前もくぜん幾いく乎通用つうよう的てき是ぜ0 mA表示ひょうじ電路でんろ故障こしょう，若わか有ゆう火災かさい的てき可能かのう，6 mA表示ひょうじ正常せいじょう，15 mA可能かのう表示ひょうじ有ゆう火災かさい，0 mA是ぜ故障こしょう信號しんごう，表示ひょうじ線路せんろ有ゆう問題もんだい，需告知こくち監かん控ひかえ站。有ゆう些設備せつび（雙そう路ろ無線むせん電でん（英えい语：two-way radio）的てき遠とお端はし控ひかえ制せい設備せつび）可か以反轉はんてん電流でんりゅう的てき方向ほうこう，也可以在直流ちょくりゅう信號しんごう上じょう加か上うえ音おん頻しき信號しんごう。

這類設備せつび可か以用在ざい許多きょた的てき場合ばあい中ちゅう。例れい如可以用電流でんりゅう環たまき驅動くどう避難ひなん的てき警報けいほう系統けいとう，或ある是ぜ讓ゆずる交通こうつう號ごう誌し同どう步ふ。

參考さんこう資料しりょう[编辑]

^ NAMUR standard NE 043 "Standardisation of the Signal Level for the Failure Information of Digital Transmitters"

Lipták, Béla G. Instrumentation Engineers' Handbook. Process Measurement and Analysis. CRC Press. 2003. HB. ISBN 0-8493-1083-0

外部がいぶ連結れんけつ[编辑]

Fundamentals, System Design, and Setup for the 4 to 20 mA Current Loop （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
4–20 mA Current Loop Primer (PDF). [10 September 2017]. （原始げんし内容ないよう (PDF)存そん档于2018-10-03）.
What Voltage do I need to operate my 4...20 mA transducer? （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
Current signal systems （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
How to read current loop using arduino （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）

[1] NAMUR standard NE 043 "Standardisation of the Signal Level for the Failure Information of Digital Transmitters"

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