数字万用表4～20mA测试功能的定义与应用
数字万用表4～20mA测试功能的定义与应用
数字万用表作为一个定量处理的测试工具，已提升了很多测试功能，它们测试的范围与功能在逐步增强，尤其是在手持工具仪器仪表中，已经超越传统的量程（测量范围）、精度、分辨率、稳定性等基本指标。考虑到现场特点，万用表已经在产品的可靠性、测试功能等方面开发出许多新型的产品。世界上很有名的数字万用表厂商是美国福禄克Fluke公司，而且我国作为低档数字万用表较大的生产国，很多厂商也纷纷开始提升数字万用表的技术能力，从很初简单的制造已经渐渐转变为中国创造，万用表的测试功能在他们的设计蓝图中已越来越多，很典型意义的是应用在工业现场，尤其是针对小电流测试的4～20mA%功能已在众多数字万用表中成为主要功能。
一、关于4～20mA的工作原理
4～20mA广泛应用在工业现场中传感和测控领域，它主要解决工业现场传感信号与信号放大的长线传输问题。以前人们在长线传输过程中使用电压，传输问题有以下几个方面：
（1）这类信号电压通常比较小，易受负载干扰；
（2）电压信号在传输中会受到传输线的阻抗影响，导致噪声干扰；
（3）再好的传输线本身都有导线电阻，易导致分压，使电压信号衰减；
（4）工业现场中由于干扰和环境问题，提供稳定的小工作电压也是很困难的问题。
因此为了有效解决长线电压传输的问题，人们发现利用小电流信号传输更为凑效，而且完全不需考虑解决噪声与干扰的问题。小电流信号在闭环系统内会形成一个电流环，以确保测控的传感信号的稳定性和传感感应敏感变化。在4～20mA电流环中，一般用4mA表示零信号，用20mA表示满刻度信号，在4～20mA环流范围内表明信号是可靠安全的，低于4mA或超过20mA的信号是不安全的信号，在整个闭路系统中会报警或出错。
二、万用表如何测量4～20mA？
4～20mA电流环在工业现场中，主要适合用在信号传感、变送中，比如长线驱动现场的驱动元器件（像阀门等），应用广泛，一般有二种类型：（1）二线制，（2）三线制。在应用中通过适当的电路把传感器的信号转化为4～20mA的信号，此时即使是电流细小的变化都会影响到传送效果，对电流信号的跟踪与校正尤关重要。
普通的数字万用表只能测量电流的大小，不易直观地判断出4～20mA的比例关系，并且在测量小电流信号时数字万用表的分辨率及稳定性不够。新型万用表设置%4～20mA此强大功能，用4～20mA的%（百分数）表示电流的偏离，比如当电流是20mA的时候，%读数100时则表示为满刻度，这样很容易判断出4～20mA的问题，便于操作人员现场调整与校正。
