万用表4～20mA测试功能的定义和应用

万用表作为一个定量处理的测试工具，已提升了很多测试能力，它们测试的范围和功能在逐步加强，尤其在手持工具仪表中，已超越传统的量程（测量范围）、精度、分辨率、稳定性等基本指标。考虑到现场特点，万用表已在产品可靠性、测试功能方面开发出许多新产品。世界上最有名的万用表厂商是Fluke公司，而且我国作为低档万用表最大的生产国，很多厂商也开始提升万用表的技术能力，从简单的制造已逐步转变为中国创造，万用表的测试功能在他们的设计蓝图中已越来越多，最典型意义的是在工业现场应用，针对小电流测试的4～20mA%功能已在很多万用表中成为主要功能，例如OI859CFⅡ高精度手持万用表等。
 

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和信号放大的长线传输问题。以往人们在长线传输中使用电压，主要存在以下四个问题：（1）这些信号电压一般比较小，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。这样为了解决长线电压传输的问题，人们发现使用小电流信号传输更为有用，完全不必解决噪声和干扰的问题。小电流信号在闭环系统内形成一个电流环，以保证测控的传感信号的稳定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环流内表明信号可靠安全，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，主要应用在信号传感、变送中，例如长线驱动现场的驱动器件（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，这时电流细小的变化都会影响传送效果，对电流信号的跟踪和校正至关重要。一般万用表只能测量电流的大小，不易直观判断4～20mA的比例关系，并且在测量小电流信号时万用表的分辨率和稳定性不够。新型万用表设置4～20mA功能，用4～20mA的%（百分数）表示电流的偏离，例如电流是20mA时，%读数100表示为满刻度，这样很容易判4～20mA的问题，便于现场调整和校正。