在现代工业控制系统中，4-20 mA电流环路发送器一直是在控制中心和现场传感器/执行器之间进行数据传输最为常用的发送器，主要是因其便于安装、使用和维护。随着气动信号被用于控制执行器，并在早期工业自动化现场作为比例控制之后，4-20 mA电流环路发送器开始被大量应用。典型的压力范围是3 PSI – 15 PSI，其中3 PSI代表零度输入/输出，15 PSI代表满量输入/输出。如果气动管路发生破裂，压力将降至0 PSI，表示出现需要修复的故障。电子化开始普及之后，气动管路逐渐被替代，取而代之的是由放大器、晶体管和其他分立电子元件组成的4-20 mA电流环路。

　　您可能会问“为什么要使用电流环路？”基尔霍夫定律中指出电流在闭合环路中是恒定的。由此便可以在很长的距离内使用4-20 mA电流环路，而且环路中任一点的电流都是恒定的，不受导线电阻的影响。当然，欧姆定律有效性的前提是具备充分的环路电压。类似于气动系统，线路断裂或断开会使环路电流降为0 mA，必须对故障进行修复。另外，电流环路还可以相对简单地防止电气暂态导致的破坏，而且对无线电频率干扰或电磁干扰也具备天然的抵抗能力。

　　最常见的4-20 mA发送器类型是双线拓扑，或双线传感器发送器（见图1）。

图 1 带有双线模拟输入模块的简化双线4-20 mA传感器发送器