电流信号的温湿度变送器到底能传输多远

近年来，随着技术的日益成熟和社会的发展，工农业生产和日常生活对智能化水平的要求也越来越高。为了提高这些行业使用中的智能化水平，“湿度”指标与“温度”指标一样，被引入到各行各业的监控应用中，温湿度变送器越来越多地应用于各个行业。

温湿度变送器是指能够将温湿度转换成易于测量和处理的电信号的设备或装置。这种将物理量转换成电信号的设备叫做变送器。4~20mA电流在工业上广泛用于传输模拟量。

为什么用4-20mA电流？

使用电流信号的原因是不容易被干扰。而且电流源的内阻是无限的，回路中导线电阻的串联不影响精度，在普通双绞线上可以传输几百米。上限为20mA是因为防爆要求：20mA电流引起的火花能量不足以引爆气体。下限不设在0mA的原因是检测断线：正常运行时不会低于4mA，当输电线路因故障断线时，回路电流降至0。2mA常作为断线报警值。还有两个原因。一个原因是为了避免干扰，另一个原因是4-20mA是两线制，即两线既是信号线又是电源线，而4mA则是为变送器提供静态工作电流。

温湿度变送器的4 ~ 20mA电流信号能传输多远？

干扰因素：

(1)与励磁电压有关；

与变送器允许的最小工作电压有关；

与板设备采集电流所用的取压电阻有关；

与导线电阻大小有关。通过这四个相关量，可以计算出4 ~ 20mA电流信号的理论传输距离。

双线变送器的电流信号传输电路

Uo为变送器的电源电压，必须保证满载时UoUmin(电流I=20mA)。

那就是：根据这个公式，可以计算出变送器处于最低工作电压时的最大导线电阻。假设：

Ue=24V，I=20mA，RL=250，Umin=12V。r的最大值为175:

根据导线电阻的计算公式，其中：

——电阻率(铜电阻率=0.017，铝电阻率=0.029)

l长度——线(单位：米)

线——的截面(单位：mm2)

注：电阻值与长度成正比，与截面积成反比。导线越长，电阻越大，导线越粗，电阻越小。以铜线为例，=0.017mm2/m，即截面积为1mm2、长度为1m的铜线电阻为0.017。那么175对应于1mm2的导线长度175/0.017=10294(米)。

因此，理论上4-20mA信号的传输可以达到上万米(取决于不同的激励电压和变送器的最低工作电压等因素)。

那么为什么DC电压信号不能用于远距离传输呢？

在GB/T 3369.2-2008《过程控制系统模拟信号第2部分：DC电压信号》》中，描述了“与GB/T 3369.1-2008中规定的模拟DC电压信号相反，本部分中规定的模拟DC电压信号不应用于远距离传输”。主要原因是电压信号长距离传输后会衰减，容易受到干扰。

传输电压信号时会有衰减

传输入电压信号时会无衰减