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模擬信號在整個自動化行業中很常見，能夠傳輸與可變特性相關的信號，而不僅僅是像離散控制那樣的開/關信號。但對于許多新手用戶以及許多技術人員來說，不同信號標準之間的差異可能會造成混亂。
　　兩種模擬信號類型
　　兩種的模擬信號類型是電壓和電流。每組內都有不同的數字范圍，但電壓和電流的總體類別在各種傳感器中都有。
　　理解模擬信號的問題通常在于人們了解控制系統的方式。
　　當您開始 STEM 或工程教育時，您可能會在 PLC 出現在工作臺上之前開始使用微處理器（例如常見的 Arduino或Raspberry Pi平臺）進行可編程控制的旅程。這些微處理器始終使用模擬電壓輸入，通常范圍為 0-5 或 0-3.3 伏。
　　因此，我們開始了我們的職業生涯，了解如何測量分壓器上的可變電壓，這成為連接模擬輸入的標準過程。
　　然后我們到達實際的現實世界車間（或者在 PLC I/O 類中，如果我們幸運的話），并面臨大量模擬信號實際上在提供電流的現實。然而，在我們所有的培訓中，恒壓電源都是討論的主題，而恒流電源幾乎沒有被討論過，甚至根本沒有提到。
　　模擬電流信號的優點
　　一旦我們進入自動化車間，就會發現一個主導所有其他特征的特征：可靠性。如果傳感器和控制器之間的信號丟失或改變，這是完全不可接受的。即使成本的差異（通常很小）也會被輸出質量的差異所掩蓋。在這兩個領域，電流占據主導地位。
　　信號丟失檢測
　　個優點是能夠保證傳感器信號到達控制器。工業傳感器常見的電流標準范圍是 4-20 mA ，因此即使過程變量處于值，也存在低于閾值的空間，但電流仍在電路上傳輸。如果電流降至 0 mA，控制系統會檢測到接線故障：內置診斷工具！
　　如果電流輸出超過 20 mA，模擬輸入卡通常允許稍微提高輸入感應范圍，該范圍可被檢測為過高值，同時仍將電流保持在人類交互的安全閾值以下（許多研究表明，高于 25 mA導致嚴重的、有時是致命的呼吸肌并發癥）。
　　信號質量保持
　　信號降級可能比完全斷開的信號更常見。信號線與機器一起運行是正常的，這些機器會在電線上施加不穩定的感應電壓（EMI 效應）。發生這種情況時，控制器不會檢測到故障，而是檢測到過程變量的變化，因此會錯誤地調整輸出信號。
　　當使用恒流電源時，當流過導線的電流因外部因素而升高或降低時，傳感器的電壓將快速響應。響應速度通常足夠快，控制器可以濾除原因和糾正之間的短尖峰。
　　EMI 不僅是一個問題，電線的尺寸和長度也會影響電路的電阻。模擬恒流源能夠提高自身的電壓來克服電阻的增加并繼續提供適當的電流。在某種程度上，它就像一個閉環控制信號，隨著外部因素影響系統而增加或減少輸出。
　　模擬電壓信號的優點
　　盡管電流具有一些戰略信號優勢，但電壓仍然根深蒂固有幾個原因。
　　設備簡單性
　　之前，我們討論了那些使用分壓器讀取變化信號的小型微處理器，這是因為它們便宜且易于創建。這也許在電位計中得到了的說明，電位計是一種常見的工業旋鈕，用于調節電機速度、設定點和其他屬性。只需 3 條電線即可將其連接到模擬控制器，無需額外組件。將該設備轉換為恒流模擬信號既困難又耗時。
　　大多數傳感器（將物理特性轉換為電信號的設備）會改變通過電路的電流或電阻。如果這在 4-20 mA 范圍內不方便，則需要添加放大器和穩壓器。另一方面，將該簡單傳感器與單個固定電阻器配對可以創建 0-10 伏的理想分壓器。
　　易于測量
　　盡管可靠性會壓倒大多數其他因素，但在許多情況下它可能不是一個大問題。如果信號線較短且不受干擾影響，我們可以選擇出現故障時容易排查和更換的信號。
　　電壓很容易用電壓表測量，因為這種連接是儀表引線和負載線之間的高阻抗并聯連接。另一方面，載流電線需要極其靈敏的霍爾效應非接觸式傳感器，否則在連接在線電流表時必須斷開電路。顯然，斷開電路對于運行操作來說不太理想。
　　電壓和電流哪個更好？
　　與許多工業標準辯論一樣，我無法提供哪個優于另一個的意見。的說法是，對于任何一個系統，都可以有巨大的優勢，因此徹底了解如何安裝、排除故障以及圍繞任一系統進行設計。
　　盡管它們都存在，但 4-20 mA 標準對于自動化傳感設備來說更為常見。如果您的經驗僅涉及電壓信號，那么投入時間研究當前的信號標準將是有益的。通過正確的設計選擇，您能夠設計出盡可能的系統，以平衡信號可靠性與故障排除的簡易性，從而設計出具有彈性、面向未來的控制系統。