近年來(lai)，隨著(zhu)技術的(de)日(ri)漸(jian)成熟(shu)及社(she)會的(de)發展，工(gong)農業生產及日(ri)常(chang)生活對智(zhi)能(neng)化(hua)水平的(de)需(xu)求也不斷提高，為了提升(sheng)這些行(xing)業使用(yong)(yong)過程中的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)水平，“濕(shi)度(du)”指標和(he)被“溫(wen)度(du)”指標一樣(yang)，引入了各行(xing)各業的(de)監測應用(yong)(yong)中，溫(wen)濕(shi)度(du)變送器也越(yue)來(lai)越(yue)被廣泛用(yong)(yong)于各個行(xing)業。
溫濕度變送(song)器是指(zhi)能將(jiang)溫度量和濕度量轉換成容(rong)易被(bei)測量處理的(de)電信號的(de)設備或裝置。這種將(jiang)物(wu)理量轉換成電信號的(de)設備稱為變送(song)器。工(gong)業上最廣(guang)泛采用的(de)是用4~20mA電流來(lai)傳輸模擬(ni)量。
為什么采用(yong)4-20mA的電流(liu)？
采用電(dian)流信號(hao)(hao)的原因(yin)(yin)(yin)是(shi)(shi)(shi)(shi)不(bu)容易受干擾。并且電(dian)流源內阻無窮(qiong)大(da)，導線(xian)電(dian)阻串(chuan)聯在(zai)回路(lu)中不(bu)影響精(jing)度，在(zai)普(pu)通雙絞線(xian)上可以傳輸(shu)數百米。上限(xian)取20mA是(shi)(shi)(shi)(shi)因(yin)(yin)(yin)為(wei)(wei)防爆的要求：20mA的電(dian)流通斷引起的火花能量不(bu)足以引爆瓦斯。下限(xian)沒有(you)取0mA的原因(yin)(yin)(yin)是(shi)(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)了(le)能檢測斷線(xian)：正常工作(zuo)時不(bu)會低(di)于4mA，當傳輸(shu)線(xian)因(yin)(yin)(yin)故障(zhang)斷路(lu)，環路(lu)電(dian)流降為(wei)(wei)0。常取2mA作(zuo)為(wei)(wei)斷線(xian)報警值。還(huan)有(you)有(you)兩(liang)(liang)個原因(yin)(yin)(yin)。一個原因(yin)(yin)(yin)是(shi)(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)了(le)避(bi)免干擾，另一個原因(yin)(yin)(yin)是(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)4-20mA使用的是(shi)(shi)(shi)(shi)兩(liang)(liang)線(xian)制，即兩(liang)(liang)根線(xian)即是(shi)(shi)(shi)(shi)信號(hao)(hao)線(xian)，同(tong)時也是(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)源線(xian)，而4mA是(shi)(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)了(le)給變(bian)送(song)器提(ti)供電(dian)路(lu)的靜(jing)態工作(zuo)電(dian)流用。
溫濕度變送器4～20mA的電流信號究竟能傳(chuan)多(duo)遠？
干擾因素：
①與激勵電壓高低有關；
②與變送器允許的(de)最小工作電(dian)壓有關；
③與板卡設備采集電流用的取壓(ya)電阻大小有關；
④與導(dao)線電阻的大小有關(guan)(guan)。通過(guo)這四項(xiang)有關(guan)(guan)量，可以計算(suan)出4～20mA電流信(xin)號的理(li)論傳輸距(ju)離(li)。
其中，Uo是變送器的供電電壓，必須在(zai)滿(man)載時（電流I=20mA）保證Uo≥Umin。
即(ji)：根(gen)據(ju)這個(ge)公(gong)式(shi)，可以計算出在變送器處于最(zui)低工(gong)作電(dian)(dian)壓時，最(zui)大的導線電(dian)(dian)阻(zu)。假(jia)設：
已知：Ue=24V，I=20mA，RL=250Ω，Umin=12V。求出r的最大(da)值(zhi)為175Ω：
再根據導(dao)線電阻的計(ji)算公式：， 其中：
ρ——電阻率(銅電阻率=0.017，鋁電阻率=0.029)
L——線的(de)長(chang)度(單位：米)
S——線的截面(單位：平(ping)方毫米)
注：電(dian)阻值與長(chang)度(du)成(cheng)正比，與截面積成(cheng)反(fan)比。導線(xian)越長(chang)，電(dian)阻越大， 導線(xian)越粗，電(dian)阻越小。 ;
以銅(tong)線(xian)為例，ρ= 0.017 Ω·mm2/m，即：橫截面積1mm2，長度1m的銅(tong)線(xian)電阻為0.017Ω。那么175Ω對應1mm2的導線(xian)長度為175/0.017=10294（米）。
因(yin)此，理論上4-20mA信號傳輸可達上萬米（根(gen)據不(bu)同激勵電(dian)壓(ya)和變送器(qi)的最低工作(zuo)電(dian)壓(ya)等(deng)因(yin)素而定）。
那么直(zhi)流電壓信(xin)號為何不宜(yi)用(yong)于(yu)長距(ju)離傳輸？
在《GB/T 3369.2-2008 過程控(kong)制(zhi)系統(tong)用模(mo)擬(ni)(ni)信號(hao) 第2部分：直(zhi)(zhi)流(liu)電壓(ya)信號(hao)》標準(zhun)中描述(shu)：“與GB/T 3369.1-2008所(suo)規(gui)定的(de)模(mo)擬(ni)(ni)直(zhi)(zhi)流(liu)電流(liu)信號(hao)相反，本部分所(suo)規(gui)定的(de)模(mo)擬(ni)(ni)直(zhi)(zhi)流(liu)電壓(ya)信號(hao)不宜用作(zuo)長距(ju)離的(de)傳輸”。主要原(yuan)因是電壓(ya)信號(hao)經過長距(ju)離傳輸會有(you)所(suo)衰減，而且容(rong)易受(shou)到(dao)干擾。
