概述
4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制是国际电工委员会(IEC)过程控制系统用模拟信号标准。我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。那么为什么标准信号要定为4-20mA呢？ 今天和大家讲讲其中的原因。
一.远传信号用电流源优于电压源的原因
因为现场与控制室之间的距离较远，连接电线的电阻较大时，如果用电压源信号远传，由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压，将产生较大的误差，而用恒电流源信号作为远传，只要传送回路不出现分支，回路中的电流就不会随电线长短而改变，从而保证了传送的精度。
二.信号最大电流选择20mA的原因
最大电流20MA的选择是基于:安全、实用、功耗、成本的考虑。安全火花仪表只能采用低电压、低电流，20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯，非常安全；综合考虑生产现场仪表之间的连接距离，所带负载等因素；还有就是功耗及成本问题，对电子元件的要求,，供电功率的要求等因素。
三．信号起点电流选择4mA的原因
4-20mA变送器两线制的居多，两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线。为什么起点信号不是0mA?这是基于两点:
1．变送器电路没有静态工作电流将无法工作，信号起点电流4mA.DC就是变送器的静态工作电流。
2．同时仪表电气零点为4mA.DC，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。
信号发生器能够输出和测量4-20mA信号
四.电流信号（4-20mA信号）的优点
1.电流信号适合远距离传输，因为电流信号不受导线电阻的影响，而电压信号在导线本身具有电阻的情况下会分压，导致测量不精准。一般4-20mA最远传送距离控制在100m以内，再远则建议使用数字信号（485通讯）
2.电流信号一般采用两线制，电压信号一般采用三线制，相比之下，两线制比三线制节省材料，降低成本。
3.相对于现场工况比较复杂的，电流信号抗干扰的能力相比电压信号更强。在有干扰的工况下，建议用户选择4-20mA信号。
4.电流信号可以适当超出量程的范围，输出不精准信号，如量程为1MPa，输出4-20mA的压力变送器，在超量程时可以输出24mA。
而电压信号，则要根据供电不同而有些许不同。如量程为1MPa，输出0-10V的压力变送器，当供电为9V时，则无法输出9V以上信号。
5.当导线材质不一样的时候（如铜，镍），一般会产生磁场，对精度要求较高的场合电压信号会有误差，电流信号不会有。
仪表为什么要用4-20MA电流信号
仪器仪表为什么都喜欢用4-20mA电流传输信号？请看下文4-20mA信号制是国际电工委员会(IEC)过程控制系统用模拟信号标准。我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用4-20mA，联络信号采用1-5V，即采用电流传输、电压接收的信号系统。
为什么仪器仪表都选用4-20mA电流传输信号？
在工业现场，用一个仪表放大巧笑器来完成信好咐号的调理并进行长线传输，会产生以下问题：
1、由于传输的信号是电压信号，传输过程中会受到干扰；
2、传输线的分布电阻会产生电位差；
3、在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。
为了解决上述问题和避开相关噪声的影响，我们用4-20mA电流来传输信号，因为电流对干扰并不敏感。4-20mA电流环便是用4mA表示零信号，用20mA表示信号的满刻度，而低于4mA和高于20mA的信号用于各种故障的报警。
为什么最大信号电流20mA呢？
最大信号电流为20mA主要是基于安全、实用、功耗、成本的考虑。30V电压30mA电流所引起的火花是可以点燃危险气体平均下限，为了保险起见，同时参照其它传统设定，所以将许多仪表定为24V供电，同时限定电流小于30mA，为了留有余地，信号上限定为20mA。
信号起点选择4mA的原因是什么？
传感器选择2线制可以减少接线的复杂性，2线既要传输信号，又要给传感器供电，在信号值为零时仍需要一定的能量供应。在24V供电条件下，4mA电流提供的能量，是当时制定标友宽纯准时，大部分仪表生产商能接受的能量供应下限，同时仪表电气零点为4mA，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障，这样4-20mA的标准就确定了。
为什么仪表的标准信号是4mA到20mA?
4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制是国际电工委员会(IEC):过程控制系统用模拟信号标准。我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用困碰4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。这种信号制的优点有:
现场仪表可实现两线制，所谓两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线。因为信号起点电流为4mA.DC，为变送器提供了静态工作电流，同时仪表电气零点为4mA.DC，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。而且两线制还便于使用安全栅，利于安全防爆。
控制室仪表采用电压并联制信号传输，同一个控制系统所属的仪表之间有公共端，便于与检测仪表、调节仪表、计算机、报警装置配用，并方便接线。
现场仪表与控制室仪表之间的联络信号采用4-20mA.DC的理由是:因为现场与控制室之间的距离较远，连接电线的电阻较大，如果用电压源信号远传，由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压，将产生较大的误差，而用恒电流源信号作为远传，只要传送回路不出现分支，回路中的电流就不会随电线长宴耐短而改变，从而保证了传送的精度。
控制室仪表之间的联络信号采用1-5V.DC的理由是:为了便于多台仪表共同接收同一个信号，并有利于接线和构成各种复杂的控制系统。如果用电流源作联络信号，当多台仪表共同接收同一个信号时，它们的输入电阻必须串联起来，这会使最大负载电阻超过变送仪表的负载能力，而且各接收仪表的信号负端电位各不相同，会引入干扰，而且不能做到单一集中供电。
采用电压源信号联络，与现场仪表的联络用的电流信号必须转换为电压信号，最简单的方法就是:在电流传送回路中串接一个250欧姆的标准电阻，把4-20mA.DC转换为1-5V.DC，通常由配电器来完成这一任务。
附录1---相关标准晌尺春:
IEC 60381-1 :1982 过程控制系统用模拟信号 第1部分:直流电流信号
IEC 60381-2 :1978 过程控制系统用模拟信号 第2部分:直流电压信号
附录2---国际电工委员会(IEC)简介:
国际电工委员会（International Electro technical Commission）成立于1906年，是世界上成立最早的非政府性国际电工标准化机构，负责有关电工、电子领域的国际标准化工作。
IEC的宗旨是，促进电气、电子工程领域中标准化及有关问题的国际合作，增进国际间的相互了解。为实现这一目的，IEC出版包括国际标准在内的各种出版物，并希望各成员在本国条件允许的情况下，在本国的标准化工作中使用这些标准。
目前IEC成员国包括了绝大多数的工业发达国家及一部分发展中国家。这些国家拥有世界人口的80%，其生产和消耗的电能占全世界的95%，制造和使用 的电气、电子产品占全世界产量的90%。
IEC标准的权威性是世界公认的。IEC每年要在世界各地召开一百多次国际标准会议，世界各国的近10万名专家在参与IEC的标准制订、修订工作。
我国于1957年成为IEC的执委会成员。