信号是信息的载体，反映物理量的变化。国际通用标准信号是连接仪表、变送设备、控制设备、计算机采样设备的标准化信号，包括电流信号 4～20 mA、0～10 mA，以及电压信号 0～5 V、0～10 V 等。

一、变送器

工程应用中，需测量电流、电压、功率、频率、位置、压力、温度、重量、转速、角度、开度等各类电量与非电物理量，并将其转换为可远距离传输的直流模拟量电信号，送至数百米外的控制室或显示设备。这种将被测物理量转换为可传输直流电信号的设备称为变送器，按所测物理量的不同，有温度变送器、压力变送器、差压变送器等。变送器的传统输出直流电信号有 0～5 V、0～10 V、1～5 V、0～20 mA、4～20 mA 等。

变送器一般分为两线制、三线制和四线制。电流型变送器将物理量转换为 4～20 mA 输出时需外电源供电，典型做法是两根电源线加两根电流输出线共四根线，称为四线制。电流输出可与电源共用一根线而省去一根，即三线制。采用 4～20 mA 电流本身为变送器供电时，变送器在电路中相当于一个特殊负载，其耗电电流在 4～20 mA 之间随传感器输出变化，只需外接两根线，称两线制。

二、标准信号变送器与 PLC/DCS 的连接方法

标准信号 4～20 mA 变送器的接线如图 A-1 所示。图中：A 为输出 4～20 mA 标准电流信号的仪表（带外接电源）；B 为二线制变送器，需隔离端子供电；C 为接口方式的电阻负载，典型值 250 Ω；D 为 24 V 电源与取样电阻构成的二线制回路供电接线方式。

图 A-1 标准信号 4～20 mA 变送器的接线图

模拟传感器检测信号输入 PLC 以及 PLC 输出的模拟控制信号都应进行电气屏蔽与隔离，电缆必须采用屏蔽电缆，并在传感器侧、PLC 侧实现远端一点接地。

【例 A-1】热电阻的二线制、三线制、四线制接法

热电阻测量基于惠斯通电桥（图 A-2）。被测电阻 Rx 与电桥的三个桥臂 R1、R2、R3 组成四个桥臂，A、C 端加直流电压，B、D 端接测量电流表；通过调整 R1 使电流表读数为零，电桥平衡，BD 间无电流，此时有 Rx=(R1/R2)·R0；若 R1=R2，则 Rx=R0。

由于热电阻本身阻值较小，随温度变化引起的电阻变化更小（例如铂电阻在 0 ℃ 时 R0=100 Ω），传感器与测量仪器之间的引线过长会引入较大测量误差，因此实际应用中常采用二线、三线或四线制。

图 A-2 惠斯通电桥

(1) 二线制

二线制电路是热电阻最简单的接入方式，也是最易产生较大误差的电路。

图 A-3 二线制电路