在工業生產控制過程中，特別是在連續生產過程中，經常需要控制一些物理量，如溫度、壓力、流量。這些物理量隨著時間不斷變化。在控制領域，這些隨時間連續變化的物理量稱為模擬量。

4-20mA是常見的模擬電流訊號，也是標準訊號。最小電流為4mA，最大電流為20mA。在傳輸訊號時，由於導線上有電阻，如果採用電壓傳輸，導線中會出現一定的壓降，接收端的訊號會有一定的誤差，所以一般採用電流訊號作為感測器的標準傳輸。

電流訊號抗干擾能力強，不易受到外界因素的干擾，因此被廣泛應用於工業感測器中。為了適應工控行業的不同情況，4-20mA電流感測器一般有四線制、三線制和兩線制。

遠端傳輸訊號的電流源優於電壓源的原因

由於現場與控制室距離長，連線線電阻大，如果採用電壓源訊號進行遠傳，由於線電阻與接收儀表輸入電阻分壓會產生較大誤差，而採用恆流源訊號進行遠傳，只要傳輸迴路中沒有支路，迴路中的電流就不會隨導線長度而變化，保證了傳輸精度。

採集訊號最大電流為20mA的原因

安全火花儀只能使用低電壓、和低電流，20mA引起的火花能量不足以點燃氣體，非常安全；最大電流20mA是根據安全、實際功耗、成本選擇的。

為什麼4-20mA的起點不是0mA

感測器連線時，由於某些原因，可能會導致接觸不良或斷開。斷線後，接收裝置無法採集電流訊號，導致真實0mA與斷線混淆，無法判斷。如果起點設為4mA，很容易判斷斷線。同時，將其設定為4毫安對於雙線訊號傳輸有很多優勢。

電流訊號（4~20mA訊號）的優點

1、電流訊號適合遠距離傳輸，因為電流訊號不受導線電阻的影響，而電壓訊號會在導線本身有電阻的情況下被分壓，導致測量不準確。4~20mA的最遠傳輸距離一般控制在100m以內，距離較遠的建議使用數字訊號（485通訊）。2、電流訊號一般採用兩線制，電壓訊號一般採用三線制。相比之下，雙線系統比三線系統節省材料，降低成本。

3、比現場工況複雜，電流訊號的抗干擾能力比電壓訊號強。如有干擾，建議使用者選擇4~20mA訊號。

4、電流訊號可適當超出範圍並輸出不準確的訊號。例如，量程為1mA、4~20mA的壓力變送器，超出量程時可輸出24mA。

根據電源的不同，電壓訊號略有不同。例如，測量範圍為1mA，輸出為0~10V的壓力變送器，在電源為9V時，不能輸出9V以上的訊號。

5、當導線由不同材料（如銅、鎳）製成時，一般會產生磁場，電壓訊號會有誤差，電流訊號不會。