4-20 mA 電流迴路（4-20 mA current loop）
/ four to twenty milliamp /
4-20 mA 電流迴路是在嘈雜工廠裡，把感測器讀數沿長導線送出去的堅固方法。它不把量測表示成電壓——電壓在長纜上會下垂、又會撿拾各種電氣哼聲——而是表示成一個繞迴路流動的電流。發送器設定電流：4 毫安代表量程底端、20 毫安代表頂端，中間一切成正比。接收端只要量電流，就還原出讀數。
為什麼用電流而非電壓？串聯電流在一個迴路裡處處相同（克希荷夫電流定律），所以導線有電阻、或拉了數百公尺都無所謂——離開感測器的 12 mA，就是抵達控制器的 12 mA。還有第二個妙處：量程從 4 mA 起、而非從 0 起。這個非零的「活零點」一舉兩得。它替發送器本身供電（電子電路靠那 4 mA 的最小電流運作，所以兩線式感測器不需另外的電源），也讓系統能偵測故障：0 mA 的讀數不可能是真實量測，所以斷線（給出 0 mA）能立刻與真正的量程底端讀數（4 mA）區分。接收端通常讓電流流過一顆精密的 250 Ω 電阻，把 4-20 mA 變成乾淨的 1-5 V 給轉換器。
為何重要：4-20 mA 是工業製程控制的骨幹——全球廠房的壓力、流量、液位與溫度發送器都說這種語言。它不受電壓降影響、極能抗電氣雜訊、用兩條線就自供電、且設計上能偵測故障。誠實的取捨：每個迴路只承載一個緩慢的類比值（fieldbus 等數位匯流排能承載更多）、它需要足夠的迴路電源電壓把電流推過所有串聯電阻、而且它是為堅固的廠房訊號傳遞、而非為快速或高解析度量測而生。
一台壓力發送器把 0 到 10 bar 對應成 4 到 20 mA。在 5 bar（量程中點）它送出 4 + (5/10) times (20 - 4) = 12 mA 繞迴路。控制器讓這 12 mA 流過 250 Ω 電阻，得到 12 mA times 250 Ω = 3.0 V，恰好落在 1-5 V 視窗內——而若纜線斷裂，電流降到 0 mA，標示為故障，而非誤讀成 0 bar。
電流毫髮無傷地承載數值；4 mA 的活零點替感測器供電，並標示斷線。
4 mA 的活零點不是浪費的電流——它替兩線式發送器供電，並讓斷線（0 mA）能立刻與真正的最小讀數（4 mA）區分。迴路也需要足夠的電源電壓，把 20 mA 推過所有串聯電阻，否則量程頂端會供電不足。