4-20ma信号，485通信和HART协议的区别

在进口流量计，进口电动调节阀的信号传输过程中，经常要涉及到信号输入和信号输出的模式的选择，常见的是4-20ma信号，485通信和HART协议；比如美国威盾VTON的进口涡街流量计就有4-20ma信号和485通信协议，进口电动调节阀有4-20ma信号或者HART协议；他们之前有什么区别，以及如何选择，本文进行分析。

一、简单的介绍区别

4-20mA的输出信号意思是：指最小电流为4mA,最大电流为20mA 。

一般流量计仪器仪表的信号常用为4-20ma的信号. 指最小电流为4mA,最大电流为20mA 。传输信号时候，因为导线上也有电阻，如果用电压传输则会在导线产生一定的压降，那接收端的信号就会产生一定的误差了，所以一般使用电流信号作的变送器的标准传输。选择4-20mA而不是0-20mA的原因是为了减少接线的复杂性，传感器选择2线要比多线简单的多，2线既要传输信号，又要给传感器供电，所以设计者从中盗窃4mA电流给传感器放大电路供电，这样4-20mA的标准就确定了。这最终也是最常用的。

485、MODBUS都是仪表与PLC、DCS或计算机、手操器等通讯的接口

 HART协议是一种仪表与手操器之间的通信协议，可以通过手操器在线修改仪表参数，因为它是通过一种频率信号叠加在4——20ma信号上，但不影响信号传输。

二、概念不同

HART协议是采用基于Bell202标准的FSK频移键控信号，在低频的4-20mA模拟信号上叠加幅度为0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯；而RS-485协议，典型的串行通讯标准是RS232和RS485，它们定义了电压,阻抗等，但不对软件协议给予定义。

三、通信方式不同

HART通信采用的是半双工的通信方式，其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变过程中过渡性产品，因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力，得到了较快发展；

RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片， 且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接

四、规范不同

HART通信以贝尔202标准为基础，采用频移键控（FSK），以1200bps的速率通信。代表0和1位值的信号频率分别为2200和1200Hz。该低电平信号叠加在4到20mA的模拟测量信号之上，不会对模拟信号造成任何干扰；

而. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。

HART协议应用层定义了协议所支持的命令、响应、数据类型和状态报告。在应用层，协议的公共命令分为四大类：

通用命令，提供在所有现场设备都必须实现的功能

常用命令，提供很多设备所共有的功能，但并不是所有的现场设备都具有的功能设备

特定命令，提供某特定现场设备所特有的功能，由设备制造商所指定设备

系列命令，为特定测量类型的仪器提供一套标准化的功能，允许无需使用设备特定指令便能进行完全的通用性访问。

RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口，RS485接口组成的半双工网络一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。

RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9。

五、重点介绍4~20ma 和485通信协议的区别

4~20ma是电流信号，rs485是通讯协议。 4~20ma信号就是电流，与测量值现行对应的电流而已，但是 ... 完全赞同你的观点。 从应用角度来说，4~20ma信号适用于对实时性要求高的场合（如控制、联锁及实时显示），而rs485通讯适用于传输完整、精确度高的场合（如流量计累计流量）。 以 流量计累计流量传输来说，通常用4~20ma信号只能传输流量计瞬时流量信号，再在dcs上做累计运算显示，时间长了后就能看出这个显示的累计流量与流量计上显示的值有明显偏差（dcs上做累计运算与流量计自身做累计运算本身就会有差异，还不用说信号传输影响）；而用rs485通讯可直接完整的传输流量计的累计流量数据，并且能同时传输瞬时流量以及压力温度等信号，这样可以保证dcs上与流量计上数据的一致。