NAMUR NE43標准的4-20mA信號
4-20mA 模擬量信號是業界廣泛使用的標准，大多數變送器、PLC 和 DCS 都使用這種信號。
4 mA 和 20 mA 信號恰好對應于變送器測量範圍的低量程值和高量程值。其輸出電流在 4 至20 mA 之間變化，這意味着變送器可以正常工作，並且測量的過程值在測量範圍內。
但是，如果過程值超出測量範圍或變送器發生故障，輸出信號應如何表現？
建議使用 Namur NE43，該規範提供了有關如何通過 4-20 mA 信號向控制系統指示傳感器故障的指南 。因此，它定義了正常工作範圍之外的兩個信號區域：
- 信號飽和（ 超出測量範圍 ）
- 硬件故障
信號飽和（超出測量範圍）
當儀表經過校准並正常工作時，只要過程條件正常，其輸出信號就應保持在 4 mA 至 20 mA 之間。但是有時會發生工藝條件偏離正常操作的情況。
（1）高信號飽和區域：
例如儲罐的注滿。
在這種情況下，符合 NAMUR 標准的變送器可以輸出最大 20.5 mA 的電流。其輸出信號超出了正常工作區間，但處于信號飽和區域內。（請參見上圖中的右側黃色區域）
（2）低信號飽和區域：
還有一個可能會使輸出信號處于飽和區域，是因爲模擬信號會隨着時間漂移。
校准後的變送器，測量範圍的低量程值通常對應于 4 mA，但是經過幾年後，輸出信號可能會漂移，從而使變送器僅能輸出 3.9 mA。（請參見上圖中的左側黃色區域）
硬件故障
智能測量設備能夠檢測內部故障，例如傳感器或轉換器故障。
當發生這種情況時，符合 NAMUR 標准的變送器的微處理器會將輸出信號設置爲 3.6 mA 或 21.0 mA，具體取決于用戶如何設置故障安全狀態模式。
根據 NAMUR NE43 的建議，許多智能現場變送器都有故障安全狀態模式，您可以在 “ 低電流報警 ” 模式或 “ 高電流報警 ” 模式之間進行選擇。
“ 高電流報警 ” 模式表示在內部診斷檢測到故障的情況下，輸出電流將設置爲 21.0 mA。
“ 低電流報警 ” 模式表示在內部診斷檢測到故障的情況下，輸出電流將設置爲 3.6 mA。
在 “ 低電流報警 ” 模式的故障信號 3.6 mA 和低信號飽和區域的 3.8 mA 的之間只有 0.2 mA 的變化量，因爲 2 線制變送器需保證在 ≤ 3.6 mA 的電流時能正常工作。一些制造商還具有功耗小于 3.6 mA 的測量設備。
因此，如果使用 2 線制變送器，建議將硬件故障信號設置爲 21.0 mA，以避免在非常低的電流下操作設備時出現問題。對于4線制變送器，將硬件故障信號設置爲 3.6 mA 並不是問題，因爲它們不是回路供電的。
通過控制系統解釋警報阈值
理想情況下，接收控制器應具有一個帶有合適軟件的輸入模塊，該模塊可以在 0 至 22 mA 的電流範圍內解釋輸入信號。
根據 NAMUR 的定義，3.6 至 3.8 mA 以及 20.5 至 21.0 mA 之間的信號不能出現 （請參見上圖中的白色區域）。但是，如果由于某些原因確實發生了這種情況，則控制系統應將其解釋爲測量信號，而不是故障信號。
這樣，電流信號範圍 ≤ 3.6 mA 和 ≥ 21.0 mA 可以解釋爲變送器的硬件故障。
爲避免誤報，硬件故障信號應存在至少 4 秒鍾和至少 2 個信號掃描周期，之後才會被解釋爲傳感器故障。
如果超出了警報阈值，則控制系統可以采取以下措施之一來應對：
- 調整或停止生產，以避免生產損失或现有產品不合格
- 自動通知維護技術人員修理，或更換有故障的變送器
- 將有缺陷的控制回路切換到手動模式
- ……
供應商特定的故障安全信號
並非所有的儀表制造商都遵循 NAMUR NE43 的建議。他們自稱 “ 符合 NAMUR 標准 ” 的變送器對硬件故障信號使用了偏差值。
即使這些變送器由同一制造商制造，硬件故障信號可能會因變送器類型而異。例如，對于羅斯蒙特來說，壓力測量設備的 “ 高電流報警 ” 故障模式與溫度測量設備的 “ 高電流報警 ” 故障模式不同，如下表所示。
不同制造商的警報阈值的部分示例：
| 制造商 | 低電流報警模式 | 高電流報警模式 |
| 羅斯蒙特3051S | ≤ 3.6 mA | ≥ 22.5 mA |
| 羅斯蒙特3144P | ≤ 3.6 mA | 21.5 mA ≤ I ≥ 23 mA |
| ABB | ≤ 3.7 mA | ≥ 22 mA |
| 横河 | ≤ 3.2 mA | ≥ 21.6 mA |
| 模數SADI | ≤ 3.6 mA | 21 mA ≤ I ≥ 21.5 mA |