4-20mA无信号？别急着换变送器

如果你是仪表工、电气工、自动化工程师，你大概率经历过这种瞬间：

PLC画面突然跳红，AI通道报警“断线”，趋势曲线一条直线掉到0。

操作工扭头一句：“哥，这个又没信号了。”

对讲机里班长再补一句：“快点恢复，别影响生产。”

但你心里已经开始算账了：

是线路断了？是安全栅坏了？还是变送器真挂了？如果判断错，今晚又得加班。

工业现场的4-20mA无信号，表面是一个技术问题，本质上是一场经典矛盾：以为故障在设备“里面”，但大概率在系统“外面”。

本文围绕可落地的排查逻辑4-20mA无信号Top10原因 + 黄金排查流程，适合现场快速定位。

一、别急着换表，先让电流说话

很多人排查习惯是“向内”：

• 怀疑变送器坏了
• 拆仪表、换探头
• 送校验室
• 甚至直接换新表

动作很大，看起来很忙，但往往结果是：换了也没好。

真正成熟的排查方式是“向外”：先怀疑回路，再怀疑端子，再怀疑栅隔，最后才轮到仪表。

因为现场的现实是：换变送器是最爽的操作，也是最低效的排查。
爽在动作大，显得忙；低效在成本高，而且经常换了也没解决问题。

二、4-20mA无信号的本质

4-20mA信号的核心逻辑非常简单：

1. 1.必须有供电（常见24VDC）
2. 2.必须回路闭合（电流能流起来）

只要回路任何一点断开，系统侧就会表现为：

• PLC/DCS显示0%
• AI通道报警“断线”
• 趋势突然掉零

回路不断，电流必有；电流没有，必有一处断。

三、现场排查必备工具

要想排故快，工具比经验更重要。建议至少具备：

• 万用表（直流电压、直流电流档）
• 回路校验仪（测电流/输出4-20mA）
• HART手操器（或带HART功能的校验仪）
• 绝缘电阻表（兆欧表，用于查漏电/对地短路）
• 临时跨接线、螺丝刀、端子压线钳

先测电流，再谈道理；不测电流，全靠玄学。

四、4-20mA无信号故障Top10

下面这10条，基本覆盖现场90%以上的无信号问题。建议按顺序排除，效率最高。

Top1：端子松动/虚接

信号时有时无，趋势断断续续，轻轻晃动线缆信号就跳。

常见原因：端子螺丝松动，冷压端头压接不良，振动导致接触电阻增大。

排查动作：

1. 1.端子排从头到尾拧一遍
2. 2.重点检查：中间接线盒、柜内端子排、仪表接线腔

建议：重新压端头并紧固端子，振动区域建议使用弹簧端子或加固处理。

螺丝没拧紧，仪表再先进也白搭。

Top2：线路断线

PLC显示0或断线报警，现场仪表可能还亮着，常见于检修、改造、动土施工后。

常见原因：电缆被挖断、夹断，老化断芯、鼠咬，接线盒内部接头脱落。

快速排查方法

1. 1.万用表电阻档测通断
2. 2.分段断开回路定位断点

处理建议：更换电缆或重新接线，接线盒区域做好防水、防拉脱。

Top3：24V供电没了

变送器黑屏或无指示灯，多台仪表同时无信号，AI通道集体断线。

常见原因：24V电源模块损坏，空开跳闸、保险丝熔断，电源端子松脱，电源过载保护动作。

快速排查方法

1. 1.测24V母线输出
2. 2.测变送器端子电压是否在18~30VDC。

• 恢复供电
• 检查是否存在短路/过载
• 检查电源容量配置是否合理。

一条母线掉电，全站都像仪表坏了。

Top4：正负极接反

看似接线都在，但始终无输出或PLC一直0或断线报警。

常见原因：

• / - 接反
• AI模块端子标识理解错误
• 安全栅端子接错方向

快速排查方法

1. 1.对照图纸逐点核对极性
2. 2.万用表测端子电压方向

处理建议：断电后调整接线，检修后必须做回路确认。

Top5：安全栅/隔离器损坏或接线错误

现场仪表正常，但控制室无信号，换变送器无效，栅隔指示灯异常。

安全栅内部熔断，隔离器供电缺失，输入输出端接反，端子排接错位置。

快速排查方法

1. 1.旁路测试（临时绕过验证）
2. 2.测安全栅输入/输出端电压电流。

处理建议：更换安全栅/隔离器，严格按端子编号复核接线。

安全栅坏了，变送器背锅。

Top6：回路短路

电源电压被拉低，信号乱跳或直接归零，电源模块发热或频繁保护。

常见原因：电缆破皮正负短接，接线盒进水，端子排误跨接。

快速排查方法

1. 1.断电后测回路电阻
2. 2.接近0Ω高度可疑
3. 3.用兆欧表测对地绝缘电阻

处理建议：修复绝缘或更换电缆，接线盒加强防水密封。

Top7：回路负载超限

最大输出只能到10~15mA，低量程正常，高量程失真，远距离传输更明显。

这类故障最折磨人，因为它经常不是完全无信号，而是“输出上不去”。

常见原因：电缆过长导致线阻过大，串联了安全栅、隔离器、指示表、分配器等，回路总阻抗超过变送器能力。

快速排查方法

• 查变送器说明书最大负载能力（如500Ω）
• 计算回路总电阻（线阻+设备阻抗）

处理建议：缩短线缆或减少串联设备，必要时增加信号隔离中继。

Top8：PLC/DCS AI模块或通道损坏

只有某一路AI无信号，换表、换线路仍无效，同模块其他通道正常。

常见原因

• AI输入电路烧毁
• 通道保护器件损坏
• 雷击感应过电压损伤

快速排查方法

1. 1.用回路校验仪在AI端直接输入4/12/20mA
2. 2.交换通道验证故障是否跟随通道

处理建议：更换通道或AI模块，建议增加信号防雷器。

AI卡件坏不坏，不靠猜，靠打电流。

Top9：参数配置错误

万用表测电流正常，但系统显示0，或显示满量程/溢出，趋势明显不符合实际。

常见原因：AI配置成电压输入（0-10V），变送器设置为0-20mA，DCS/PLC量程缩放（Scaling）参数错误，故障输出设置为3.6mA/21mA导致误判。

快速排查方法

1. 1.先测电流是否真实存在
2. 2.检查AI模块配置与程序量程
3. 3.HART读取变送器输出模式

处理建议：统一量程与信号类型，修改后做全量程校验。

Top10：变送器本体故障

有供电但输出为0，输出固定在3.6mA或21mA，无法标定，输出不随过程变化。

常见原因：输出电路损坏，传感器断线（如PT100断线），进水、腐蚀、雷击，内部程序异常。

快速排查方法

• 脱离回路单独供电测试输出
• 用手操器读取诊断信息与故障码

处理建议：重新标定或恢复出厂，必要时更换变送器。

仪表坏的概率不高，人为接线错的概率极高。

五、一张表快速判断：看现象先锁方向

系统现象

万用表测得电流

高概率故障方向

显示0%/断线报警

0mA

断线、供电无、端子脱落

趋势跳动、忽有忽无

波动

虚接、端子松动、干扰

固定3.6mA

3.6mA

变送器故障报警输出

固定21mA

21mA

超量程或故障输出

最大上不去

10~15mA

负载超限、线阻过大

电流正常但系统无变化

4~20mA正常

AI模块/配置/Scaling问题

别问值对不对，先问电流有没有。

六、黄金排查流程

遇到4-20mA无信号，不要凭经验猜，按流程排查效率最高。

Step 1：确认供电

• 变送器端测电压是否18~30V
• 无电压先查电源、熔断器、端子排

• 0mA：回路断线或供电缺失
• 有电流：问题大概率在配置或AI模块

建议按顺序切割回路：

现场端 → 接线盒 → 安全栅/隔离器 → 控制室端子排 → AI模块

Step 4：用回路校验仪验证AI输入端

在控制室AI端直接输入：4mA、12mA、20mA
系统无变化 = AI模块或配置问题。

Step 5：最后再判断变送器本体

排除线路、端子、栅隔、模块后，再换表才是工程师式换件。

七、安全提醒

• 危险区回路必须按防爆要求操作，禁止违规带电拆接。
• 严禁长期旁路安全栅运行。
• AI模块插拔注意防静电，避免二次损坏。
• 高空、带压、腐蚀介质工况必须执行安全措施。

八、总结

干现场的人都懂，最难受的不是故障本身，而是故障发生时那种压力：

工艺催、操作催、领导催，还要背“怎么又是你”的锅。

但真正靠的不是运气，而是方法。

4-20mA无信号，先查端子、再查回路、再查栅隔，最后才轮到变送器。
别急着换件，先让电流说话。

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