近年來，隨著技術(shù)的日益成熟和社會的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活對智能化水平的要求也越來越高。為了提高這些行業(yè)使用中的智能化水平，“濕度”指標(biāo)與“溫度”指標(biāo)一樣，被引入到各行各業(yè)的監(jiān)控應(yīng)用中，溫濕度變送器越來越多地應(yīng)用于各個行業(yè)。
溫濕度變送器是指能夠?qū)貪穸绒D(zhuǎn)換成易于測量和處理的電信號的設(shè)備或裝置。這種將物理量轉(zhuǎn)換成電信號的設(shè)備叫做變送器。4~20mA電流在工業(yè)上廣泛用于傳輸模擬量。
為什么用4-20mA電流？
使用電流信號的原因是不容易被干擾。而且電流源的內(nèi)阻是無限的，回路中導(dǎo)線電阻的串聯(lián)不影響精度，在普通雙絞線上可以傳輸幾百米。上限為20mA是因為防爆要求：20mA電流引起的火花能量不足以引爆氣體。下限不設(shè)在0mA的原因是檢測斷線：正常運(yùn)行時不會低于4mA，當(dāng)輸電線路因故障斷線時，回路電流降至0。2mA常作為斷線報警值。還有兩個原因。一個原因是為了避免干擾，另一個原因是4-20mA是兩線制，即兩線既是信號線又是電源線，而4mA則是為變送器提供靜態(tài)工作電流。
溫濕度變送器的4 ~ 20mA電流信號能傳輸多遠(yuǎn)？
干擾因素：
(1)與勵磁電壓有關(guān)；
與變送器允許的最小工作電壓有關(guān)；
與板設(shè)備采集電流所用的取壓電阻有關(guān)；
與導(dǎo)線電阻大小有關(guān)。通過這四個相關(guān)量，可以計算出4 ~ 20mA電流信號的理論傳輸距離。
雙線變送器的電流信號傳輸電路
Uo為變送器的電源電壓，必須保證滿載時UoUmin(電流I=20mA)。
那就是：根據(jù)這個公式，可以計算出變送器處于最低工作電壓時的最大導(dǎo)線電阻。假設(shè)：
Ue=24V，I=20mA，RL=250，Umin=12V。r的最大值為175:
根據(jù)導(dǎo)線電阻的計算公式，其中：
——電阻率(銅電阻率=0.017，鋁電阻率=0.029)
l長度——線(單位：米)
線——的截面(單位：mm2)
注：電阻值與長度成正比，與截面積成反比。導(dǎo)線越長，電阻越大，導(dǎo)線越粗，電阻越小。以銅線為例，=0.017mm2/m，即截面積為1mm2、長度為1m的銅線電阻為0.017。那么175對應(yīng)于1mm2的導(dǎo)線長度175/0.017=10294(米)。
因此，理論上4-20mA信號的傳輸可以達(dá)到上萬米(取決于不同的激勵電壓和變送器的最低工作電壓等因素)。
那么為什么DC電壓信號不能用于遠(yuǎn)距離傳輸呢？
在GB/T 3369.2-2008《過程控制系統(tǒng)模擬信號第2部分：DC電壓信號》》中，描述了“與GB/T 3369.1-2008中規(guī)定的模擬DC電壓信號相反，本部分中規(guī)定的模擬DC電壓信號不應(yīng)用于遠(yuǎn)距離傳輸”。主要原因是電壓信號長距離傳輸后會衰減，容易受到干擾。
傳輸電壓信號時會有衰減
傳輸入電壓信號時會無衰減
