如何通过单片机输出标准的4到20mA的电流？

4~20mA电流环的零电平信号采用4mA大小的电流表示，满量程采用20mA电流表示，因此得名“4mA-20mA电流环(current loop)”。4mA以下的电流输出用来进行故障诊断功能，20mA以上电流被认为是超量程输出。不同电流输出的具体含义如下表所示。

下图是一个典型的工业控制系统结构图，CPU通过输入模块接收采用4~20mA电流环通信的传感器信号，经过一定的计算后，控制输出模块对执行机构进行控制。

在这里，气体传感器和CPU之间的通信采用4~20mA电流环来实现，这部分的实现如下图所示。整个通信环路有气体传感器、发送器、接收器、双绞线、电源等几部分构成。

接收器可以是任何能够检测流过检流电阻两端电压的器件，器件的输出即可以是模拟的也可以是数字的。

图中的检流电阻一般阻值在100~500 之间，通常认为在这里250 为“标准”的电阻阻值，125 也是一个比较常用的阻值。检流电阻阻值大小取决于接收器的需要和电路设计，而非唯一的。

发送器用来将传感器输出信号转化为4~20mA电流信号。它的电路实现形式多种多样，即可以是由分立器件搭建的电流环也可以是专用集成电流环芯片，只要能够实现电流环的输出电流大小正比于传感器输出信号即可。

当传感器输出信号为零或者传感器输出信号处于输出范围下限，发送器输出电流为4mA;当传感器输出信号位于输出范围上限，则发送器输出电流为20mA。

需要注意的是，虽然420mA电流环以其结构简单是、可靠性高的特点在各种不同场合得到广泛应用，但在需要高速通信的场合，一般认为420mA不适合。电流源的高阻特性、

传输电缆的寄生参数等因素限制了整个环路的频率响应。