We all know that to send data from one place to another in any instruments, we only Use 4-20mA signal. 0-5V or 0-20mA signals are not used.

There are several reasons for using the 4-20mA signal in instruments.

1) Any instrument generates a 0–5V signal. Later, with the help of the register of 250 Ohm, we Convert to 4-20mA. We cannot send voltage for a long distance because it is a drop in sending voltage for a long distance. Or rather we can send it, but we have to boost the voltage again and again meaning the voltage will have to increase again and again. Which is a bit tricky, which is why we do not use 0-5V signal in instruments.

2) We also use 4-20mA signal because this signal is in current form. And we know that the current can be sent for long distances without a drop.

3) The 4-20mA signal also indicates that our instrument and PLC / DCS are properly connected to each other.

Let's understand it the other way.


 
If our instrument appears in the 0mA signal field and our PLC also has a 0mA signal then we will never know whether our PLC is connected to our field instrument. Because our PLC will show 0mA signal even during connection and if connection is disconnected from anywhere Even then our PLC will only show 0mA signal.

 
And in case of 4-20mA signal if our instrument appears in the 0mA signal field and in our PLC
When a 4 mA signal comes, we can say that our PLC is connected to our field instrument. And if for some reason the connection is disconnected, then our PLC will get a 0mA signal so that we can easily understand that our PLC is not connected to our field instrument.


This is why we use 4-20mA signals in instruments.


In Hindi :-

हम सभी जनते है के किसी भी इंस्ट्रूमेंट्स में डेटा को एक जगह से दूसरी जगह भेजने के लिए हम केवल 4-20mA सिग्नल उपयोग करते है। 0-5V या फिर 0-20mA सिग्नल का उपयोग नहीं करते है। 

इंस्ट्रूमेंट्स में 4-20mA सिग्नल का उपयोग करने के कई कारण है। 

१) कोई भी इंस्ट्रूमेंट 0-5V सिग्नल जेनेरेट करता है। बाद में 250 Ohm के रजिस्टर की मदद से हम उसे 
4-20mA में कन्वर्ट करते है। वोल्टेज को हम लम्बी दूरी तक नहीं भेज सकते क्योकि वोल्टेज लम्बी दूरी तक भेजने में वह ड्राप हो जाता है। या  यूँ  कहें हम भेज तो सकते है लेकिन हमे बार बार वोल्टेज को बूस्ट करना पड़ेगा मतलब बार बार वोल्टेज बढ़ाना पड़ेगा। जो थोड़ा मुश्किल है यही कारण  है के हम 0-5V सिग्नल का उपयोग इंस्ट्रूमेंट्स में नहीं करते है। 

२) 4-20mA सिग्नल उपयोग हम इसलिए भी करते है क्योकि यह सिग्नल करंट के फॉर्म में होता है। और हम जानते है के करंट हम लम्बी दूरी तक बिना ड्राप के भेज सकते है 

३) 4-20mA सिग्नल यह भी दर्शाता है के हमारा इंस्ट्रूमेंट और PLC/DCS एक-दूसरे से प्रॉपर्ली कनेक्टेड है। 

 चलिए इसे दूसरी तरह समझते है। 
  • अगर हमारा इंस्ट्रूमेंट 0mA सिग्नल फील्ड में दिखता है और हमारे  PLC में भी  0mA सिग्नल आता है तो हम यह कभी नहीं जान पाएंगे के हमारा  PLC हमारे फील्ड इंस्ट्रूमेंट से कनेक्टेड है या नहीं।  क्योकि कनेक्शन के समय भी हमारा PLC 0mA सिग्नल दिखायेगा और  कहीं से अगर कनेक्शन कट हो गया तब भी हमारा PLC 0mA सिग्नल ही दिखायेगा। 
  • और 4-20mA सिग्नल के केस में अगर हमारा इंस्ट्रूमेंट 0mA सिग्नल फील्ड में दिखता है और हमारे PLC में 4 mA सिग्नल आता है तो हम यह कह सकते है की हमारा PLC हमारे फील्ड इंस्ट्रूमेंट से कनेक्टेड है। और अगर किसी वजह से कनेक्शन कट हो जाता है तो हमारे  PLC में 0mA सिग्नल आएगा जिससे हमे आसानी से समझ आ  जायेगा की हमारा  PLC हमारे फील्ड इंस्ट्रूमेंट से कनेक्टेड नहीं है।

यही कारण है के हम इंस्ट्रूमेंट्स में 4-20mA सिग्नल का उपयोग करते है।