สิ่งนี้ไม่ได้ถูกเลือกแบบสุ่ม; มันเป็นการเลือกที่ดีที่สุดที่วิศวกรได้สรุปมาตลอดหลายทศวรรษ
ประการแรก
4mA คือ "live zero" - สามารถแยกแยะได้ว่า "อุปกรณ์เสีย" หรือ "ข้อมูลเป็น 0"
ถ้าคุณใช้ 0mA เพื่อแสดงค่าต่ำสุด (เช่น อุณหภูมิ 0°C) แล้ว: สายไฟขาดก็เป็น 0mA; การวัดจริง 0°C ก็เป็น 0mA; ไม่มีทางบอกได้ว่า อุปกรณ์เสีย หรือข้อมูลเป็น 0 จริงๆ!
ดังนั้น 4mA = เซ็นเซอร์ "ทำงานตามปกติ โดยมีค่าเป็นค่าต่ำสุด" น้อยกว่า 3.6mA = ผิดปกติ, สายไฟขาด, ไฟฟ้าลัดวงจร;
มากกว่า 20.5mA = อาจเกิดการโอเวอร์โหลดหรือเกินช่วงการวัด
นี่คือ "ความสามารถในการตรวจจับข้อผิดพลาด" ซึ่งสัญญาณแรงดันไฟฟ้า (0-5V) ไม่สามารถทำได้
ประการที่สอง
ป้องกันสัญญาณรบกวนสำหรับการส่งกระแสไฟฟ้า ทำงานได้ดีในระยะทางไกล
ในสถานที่อุตสาหกรรม เช่น โรงงานและอาคาร การเดินสายไฟมักจะยาวหลายร้อยเมตร; สัญญาณแรงดันไฟฟ้า (เช่น 0-5V) มีแนวโน้มที่จะถูกรบกวนหรือแรงดันไฟฟ้าตก; ในขณะที่สัญญาณกระแสไฟฟ้าไม่ลดลงตามความยาวของสายไฟที่เพิ่มขึ้น; ตราบใดที่วงจรปิด กระแสไฟฟ้ายังคงที่
ดังนั้น 4-20mA จึงน่าเชื่อถือกว่าสัญญาณแรงดันไฟฟ้ามาก
ประการที่สาม
หนึ่งสายสำหรับการวัด + แหล่งจ่ายไฟ
เซ็นเซอร์หลายตัวในสถานที่ทำงานใช้พลังงานจากกระแส "4~20mA" และไม่จำเป็นต้องใช้สายไฟเพิ่มเติม เช่น เครื่องส่งสัญญาณความดัน, เครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิ ฯลฯ พวกเขาดึงพลังงานโดยตรงจากวงจรและส่งข้อมูลโดยใช้ ~20mA ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนของการเดินสาย ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่เป็นอันตรายหรือระยะไกล
และสุดท้าย
การใช้พลังงานกระแสไฟฟ้าต่ำ เหมาะสำหรับสถานการณ์ป้องกันการระเบิดที่ปลอดภัยโดยธรรมชาติ
การใช้พลังงานทั้งหมดของ 4-20mA ต่ำมาก (สูงสุด 24V × 20mA = 0.48W) ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในสถานการณ์ป้องกันการระเบิด เช่น โรงงานปิโตรเคมี; ระบบแรงดันไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะสร้างประกายไฟ ซึ่งเพิ่มปัจจัยเสี่ยง
วงจร 4-20mA เป็นมาตรฐานสัญญาณอะนาล็อกคลาสสิกที่สุดในสาขาอุตสาหกรรม ทนทานต่อสัญญาณรบกวน ประหยัดสายไฟ เปิดใช้งานการตรวจจับข้อผิดพลาด และปลอดภัยและเสถียร
จุดเริ่มต้น 4mA ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสามารถระบุได้ว่าอุปกรณ์ทำงานอย่างถูกต้องหรือไม่ และเป็นการเลือกที่ดีที่สุดตามประสบการณ์หลายทศวรรษ