什么是 4-20mA 流量计？
4-20mA 流量计是指具有 4-20mA 电流信号输出功能的流量计。一般仪表的信号电流范围为 4-20mA，这意味着最小电流为 4mA，最大电流为 20mA。我们常用的电磁流量计、涡轮流量计、质量流量计、气体流量计等都具备 4-20mA 信号输出功能。
什么是 4-20mA 输出？
一般仪表的信号电流为 4-20mA，这意味着最小电流为 4mA，最大电流为 20mA。
工业领域通常需要测量各种非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等。这些物理量在传输到数百米外的控制室或显示设备之前，都需要转换成模拟电信号。这种将物理量转换成电信号的装置称为变送器。工业领域最常用的变送器是使用 4-20mA 电流来传输模拟量。
在工业领域，为了完成信号调理和长距离传输，会出现以下问题：
- 由于传输的信号是电压信号，传输电缆会受到噪声干扰；
- 传输电缆的分布电阻会产生电压降；
- 如何为现场的仪表放大器提供工作电压也是一个问题。
为了解决上述问题并避免相关噪声的影响，我们将采用电流来传输信号，因为电流对噪声不敏感。
4-20mA 电流回路中，4mA 代表零信号，20mA 代表满量程信号。低于 4mA 和高于 20mA 的信号分别用于各种故障报警。
为什么流量计选择 4-20mA 而不是 0-20mA？
很多人肯定会问：为什么选择 4-20mA 而不是 0-20mA？
很简单，如果 0 是最小值，那么开路故障就无法被检测到！
那么，为什么是 4mA 呢？
在正常工作状态下，电流信号不会低于 4mA。
当传输电缆因故障断开时，回路电流会降至零。通常使用 2mA 作为断开报警值。
原因有二。一是避免干扰。二是 4-20mA 采用两线制。也就是说，这两根线既是信号线，也是电源线。4mA 是为了给传感器提供电路的静态工作电流。
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4-20mA 控制回路的工作原理是什么？
4-20mA 控制回路的基本组成元件包括：
- 24V 电源
- 变送器控制 4-20mA 信号，使其随过程变量成比例变化
- 指示器将 4-20mA 信号转换为相应的过程变量
- 指示器或控制器 I/O 输入电阻 250Ω 分流器产生 1-5V 输入信号（欧姆定律：电压 = 电流 × 电阻，4-20mA × 250Ω = 1-5V）
通常情况下：
- 变送器将热电偶或 热阻 传感器的温度信号转换为 4-20mA 信号并输出；
- 控制器将 4-20mA 信号转换为特定的温度值；
- 基于该温度值，控制回路实现对过程终端控制元件的控制。
压力变送器 也位于控制回路中。通常用于测量过程介质的压力值：
1) 传感器感应压力。变送器将信号转换为 4-20mA 信号；
2) 控制器将 4-20mA 信号反向转换为压力值；
3) 控制器根据压力值向阀门发送指令，控制阀门开度，实现安全阀控制，确保容器内不会产生危险压力。
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4-20mA 输出型水流量计
数字式水流量计 是一种能够显示水流量并具有流量输出功能的流量计，例如 4-20mA 输出、HART、RS 485 等接口。数字式水流量计也称为 电子式水流量计。它广泛应用于工业用水和生活用水的计量。大多数Sino-Inst 仪表都是数字式水流量计，例如电磁流量计、便携式超声波流量计、涡轮流量计等等。
无论您选择哪种水流量计，其输出信号（例如 4-20mA）均可连接至 无纸记录仪，进行多通道流量信号监测。
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带模拟输出的流量计
模拟流量计是一种带有模拟输出信号的流量计。模拟输出是流量计的常见功能。模拟信号主要用于将流量信号输出到下一个控制系统。
模拟信号是指给定范围内信息参数的连续信号。模拟信号的信息特征量可以瞬间转换为任意数值信号。在模拟信号传输过程中，信息信号需要转换为电波信号，然后通过有线或无线方式传输。
模拟信号：保密性差，抗干扰能力弱。
数字信号：抗干扰能力强，通信保密性好。
了解更多：模拟流量计
涡轮式数字流量计
涡轮式流量计 是一种速度流量计，也称为叶轮式流量计。可用于测量液体和气体的瞬时流量和累积流量。
涡轮式流量计广泛应用于 流量测量：石油、有机液体、无机液体、液化气、天然气、煤气和低温流体。涡轮式流量计的信号可分为脉冲信号或电流信号（4-20mA）。适用于二次显示器、PLC、DCS 和其他计算机控制系统。
涡轮式流量计参考价格：200-1700 美元/台。
4-20mA 空气流量计
数字空气流量计是指能够精确测量空气或 压缩空气 在线流量的流量计。工业用数字空气流量计 可分为质量流量计和体积流量计。
了解更多：数字空气流量计
常见问题
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延伸阅读：如何将 4-20mA 信号转换为 0-10V / 1-5V 信号？
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吴鹏出生于1980年，是一位备受尊敬且成就卓著的男性工程师，在自动化领域拥有丰富的经验。凭借20多年的行业经验，吴鹏在学术和工程领域都做出了卓越的贡献。
在其职业生涯中，吴鹏参与了许多国内外工程项目。他最著名的项目包括炼油厂智能控制系统的开发、石化厂尖端分布式控制系统的设计以及天然气管道控制算法的优化。