萬用表4～20mA測試功能的定義和應用

萬用表作為一個定量處理的測試工具，已提升了很多測試能力，它們測試的范圍和功能在逐步加強，尤其在手持工具儀表中，已超越傳統(tǒng)的量程（測量范圍）、精度、分辨率、穩(wěn)定性等基本指標?？紤]到現(xiàn)場特點，萬用表已在產品可靠性、測試功能方面開發(fā)出許多新產品。世界上最有名的萬用表廠商是Fluke公司，而且我國作為低檔萬用表最大的生產國，很多廠商也開始提升萬用表的技術能力，從簡單的制造已逐步轉變?yōu)橹袊鴦?chuàng)造，萬用表的測試功能在他們的設計藍圖中已越來越多，最典型意義的是在工業(yè)現(xiàn)場應用，針對小電流測試的4～20mA%功能已在很多萬用表中成為主要功能，例如OI859CFⅡ高精度手持萬用表等。

一、關于4～20mA的工作原理4～20mA廣泛應用在工業(yè)現(xiàn)場中傳感和測控領域，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場傳感信號和信號放大的長線傳輸問題。以往人們在長線傳輸中使用電壓，主要存在以下四個問題：（1）這些信號電壓一般比較小，易受負載干擾；（2）電壓信號在傳輸中會受到傳輸線的阻抗影響，導致噪聲干擾；（3）再好的傳輸線本身都有導線電阻，易導致分壓，使電壓信號衰減；（4）工業(yè)現(xiàn)場中由于干擾和環(huán)境問題，提供穩(wěn)定的小工作電壓也是很困難的問題。這樣為了解決長線電壓傳輸?shù)膯栴}，人們發(fā)現(xiàn)使用小電流信號傳輸更為有用，完全不必解決噪聲和干擾的問題。小電流信號在閉環(huán)系統(tǒng)內形成一個電流環(huán)，以保證測控的傳感信號的穩(wěn)定和傳感感應敏感變化。在4～20mA電流環(huán)中，一般用4mA表示零信號，用20mA表示滿刻度信號，在4～20mA環(huán)流內表明信號可靠安全，低于4mA或超過20mA的信號是不安全的信號，在整個閉路系統(tǒng)中會報警或出錯。

二、萬用表如何測量4～20mA？4～20mA電流環(huán)在工業(yè)現(xiàn)場中，主要應用在信號傳感、變送中，例如長線驅動現(xiàn)場的驅動器件（像閥門等），應用廣泛，一般有二種類型：（1）二線制，（2）三線制。在應用中通過適當?shù)碾娐钒?a target="_blank">傳感器的信號轉化為4～20mA的信號，這時電流細小的變化都會影響傳送效果，對電流信號的跟蹤和校正至關重要。一般萬用表只能測量電流的大小，不易直觀判斷4～20mA的比例關系，并且在測量小電流信號時萬用表的分辨率和穩(wěn)定性不夠。新型萬用表設置4～20mA功能，用4～20mA的%（百分數(shù)）表示電流的偏離，例如電流是20mA時，%讀數(shù)100表示為滿刻度，這樣很容易判4～20mA的問題，便于現(xiàn)場調整和校正。