4-20mAとは？電流で信号を送る理由と、受信抵抗250Ωで1-5Vにする計算

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4-20mAとは、温度・圧力・流量などの測定値を、4mA（0％）〜20mA（100％）の直流電流で送る、工場の計装で標準の信号です。測定値と電流の換算と 250Ω の計算は換算の節にあります。

結論｜まず30秒でわかる答え

電流で送ると、配線の抵抗で信号が変わらず、ノイズにも強いので、長い配線でも正確に届きます。0％を0mAではなく4mAにする（ライブゼロ）ことで、断線（0mA）と測定値0％を見分けられます。受ける側は250Ωの抵抗で1〜5Vの電圧に直して読みます。

4-20mA とは？電流で送る理由とライブゼロ

電圧で信号を送ると、長い配線の抵抗で電圧が下がり、受ける側で値がずれます。電流で送ると、1本の輪（ループ）の中ではどこでも同じ電流が流れるので、配線の抵抗があっても受ける側で読む電流は変わりません。

特長	理由
配線の抵抗に強い	ループの中の電流はどこでも同じ
ノイズに強い	受信側の抵抗が小さく、誘導されたノイズの電圧が小さく効く
断線がわかる（ライブゼロ）	0％でも4mA流れる。0mA なら断線と判定できる
2本の線で電源と信号を送れる（2線式）	伝送器は4mA の中で自分の回路を動かす

たとえると

4-20mA は「水道の流量で知らせる」方法です。水圧（電圧）は配管の長さで下がりますが、1本の管を流れる水の量（電流）は、どこで測っても同じです。さらに、0％のときも少しだけ水を流しておけば、まったく流れなくなったときに「管が切れた」とすぐわかります。

公式
測定値＝（電流−4mA）÷ 16mA × スパン＋下限値

STEP 1

0〜100℃ を 4〜20mA で送る：12mA なら (12−4)÷16×100＝50℃

STEP 2

7.2mA なら (7.2−4)÷16×100＝20℃

STEP 3

受信抵抗 250Ω：4mA×250Ω＝1V、20mA×250Ω＝5V。50℃（12mA）なら 3V

STEP 4

4mA より大きく下回る（例えば 3.6mA 以下など）なら、断線やセンサー異常を疑う

STEP 1

電源 24V、20mA のとき：受信抵抗 250Ω で 5V、配線の往復 20Ω で 0.4V

STEP 2

伝送器に残る電圧：24−5−0.4＝18.6V

STEP 3

伝送器の最低動作電圧（例として 12V）より大きいので動く

STEP 4

受信器を増やしたり配線を長くしたりすると、伝送器に残る電圧が下がる。20mA のときに足りるかで確かめる

注意｜ここで間違えやすい

異常と判定する電流の値や、伝送器の最低動作電圧は機器で違います。上の数値は計算の流れを示す例です。具体値は使う伝送器と受信器の取扱説明書で確認してください。