采用電流信號的原因是不容易受幹擾
，因為工業現場的噪聲電壓的幅度可能達到數V，但是噪聲的功率很弱，所以噪聲電流通常小於nA級別
，因此給4－20mA傳輸帶來的誤差非常小；電流源內阻趨於無窮大，導線電阻串聯在回路中不影響精度，因此在普通雙絞線上可以傳輸數百米
；由於電流源的大內阻和恒流輸出，在接收端我們隻需放置一個250歐姆到地的電阻就可以獲得0－5V的電壓，低輸入阻抗的接收器的好處是nA級的輸入電流噪聲隻產生非常微弱的電壓噪聲。

 

上限取20mA是因為防爆的要求：20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限沒有取0mA的原因是為了能檢測斷線：正常工作時不會低於4mA，當傳輸線因故障斷路，環路電流降為0。常取2mA作為斷線報警值。電流型變送器將物理量轉換成4~20mA電流輸出，必然要有外電源為其供電。最典型的是變送器需要兩根電源線
，加上兩根電流輸出線，總共要接4根線，稱之為四線製變送器。當然，電流輸出可以與電源公用一根線（公用VCC或者GND），可節省一根線
，所以現在基本上將四線製變送器稱之為三線製變送器。其實大家可能注意到
， 4-20mA電流本身就可以為變送器供電
，變送器在電路中相當於一個特殊的負載，這種變送器隻需外接2根線，因而被稱為兩線製變送器。工業電流環標準下限為4mA，因此在量程範圍內，變送器通常隻有24V
，4mA供電（因此，在輕負載條件下高效率的DC/DC電源（TPS54331,TPS54160）
，低功耗的傳感器和信號鏈產品、以及低功耗的處理器（如MSP430）對於兩線製的4-20mA收發非常重要）。這使得兩線製傳感器的設計成為可能而又富有挑戰。

 

一般需要設計一個VI轉換器
，輸入0-3.3v，輸出4mA-20mA
，可采用運放LM358，供電+12v。