在工業現場，使用儀表放大器進行信號調節和長期傳輸會產生以下問題：第一，由于傳輸信號為電壓信號，傳輸線會受到噪聲的干擾；第二，傳輸線的分布電阻會產生電壓降；第三，如何在現場提供儀表放大器的工作電壓也是一個問題。
為了解決上述問題，避免相關噪聲的影響，安科瑞使用電流傳輸信號，因為電流對噪聲不敏感。4~20ma的電流環用4ma表示零信號，用20ma表示信號滿刻度，用4ma以下的信號用于各種故障報警。
4~20ma電流變送器有兩種類型線制和三線制。
當監控系統需要通過閥門等長期驅動現場的驅動器件時，一般采用三線變送器。xtr位于監控系統端，由系統直接向xtr供電。供電電源是除兩條電流傳輸線外的第三條線。二線系統是xtr和位于現場端的傳感器。由于現場供電問題，接收端一般采用4~20ma電流環向遠端xtr供電，信號大小通過4~20ma反映。
4~20ma電流變送器的典型應用是傳感和測量應用。工業現場有很多種傳感器可以轉換成4~20ma的電流信號，ti有一些非常方便的rtd和電橋變送器芯片。由于ti的變送器芯片包含電壓激勵源、電流激勵流、穩壓電路、儀表放大器等通用功能電路，因此很多傳感器地將許多傳感器信號轉換為4~20ma信號。
大多數電流變送器用于測量壓力。在實際電路中，如果惠斯登電橋每臂上的電阻為2k，則無論從激勵電壓端還是差分輸出端，其等效電阻為2k。當沒有壓力時，其橋梁平衡，輸出電壓為0。當施加壓力時，由于橋梁失衡，會產生差分電壓，差分電壓會反映壓力的大小。
滿度和色調是壓力傳感器的兩個主要技術指標?，F實世界中使用的傳感器有一定的非線性，其輸出電壓會隨著溫度的變化而變化。輸出電壓不是線性的，而是滿度和色調。
4~20ma電流變送器信號調理解決方案：
4~20ma電流環由兩部分組成，即變送器和接收器。變送器一般位于現場端、傳感器端或模塊端，接收器一般位于plc和計算機端，一般位于控制器內。
二線系統4~20ma電路應用，其工作電源和信號共用一根電線，工作電源由接收端提供。為避免50/60hz的工頻干擾，采用電流傳輸信號。二線系統方案中需要考慮的主要問題是確定所使用的接收器的數量。當有多個接收器時，它將要求變送器具有較低的工作電源電壓。另一個考慮是降低接收端電路電流的壓降。
