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溫濕度變送器的4-20mA信號能傳輸多遠

溫濕度變送器的4-20mA信號能傳輸多遠近年來,隨著技術的日益成熟和社會的發展,工農業生產和生活對智能化水平的需求也越來越大。為了提高這些行業使用中的智能化水平,“濕度”指標與“溫度”指標一樣,已經被引入到各行各業的監控應用中,溫濕度變送器越來越多地應用于各個行業。溫濕度變送器是指能夠將溫度和濕度轉換成易于測量和處理的電信號的設備或裝置。這種把物理量轉換成電信號的設備叫變送器。

4~20mA電流在工業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。而且電流源內阻無限大,回路中導線電阻串聯不影響精度,可以在普通雙絞線上傳輸幾百米。上限是20mA,因為防爆要求:20mA電流產生的火花能量不足以引爆氣體。下限不設在0mA的原因是檢測斷線:正常運行時不會低于4mA,當輸電線路因故障斷線時,回路電流降至0。2mA常作為斷線的報警值。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是用來給變送器提供靜態工作電流的。溫濕度變送器的4 ~ 20mA電流信號能傳輸多遠?干擾因素:與激勵電壓有關;與變送器允許的最小工作電壓有關;與板卡設備用來采集電流的取壓電阻有關;與導線電阻大小有關。通過這四個相關量,可以計算出4 ~ 20mA電流信號的理論傳輸距離。

1:兩線制變送器電流信號傳輸電路,其中Uo為變送器的電源電壓,滿載(電流I=20mA)時必須保證UoUmin。那就是:根據這個公式,可以計算出變送器處于最低工作電壓時的最大導線電阻。假設:已知Ue=24V,I=20mA,RL=250,Umin=12V。發現r的最大值為175,然后根據導線電阻的計算公式,其中:——電阻率(銅電阻率=0.017,鋁電阻率=0.029)L——線長(單位:米)S——線截面(單位:平方毫米)注:電阻值與長度成正比,與截面積成反比。導線越長,電阻越大,導線越粗,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1mm2的導線長度175/0.017=10294(米)。所以理論上4-20mA信號的傳輸可以達到幾萬米(取決于激勵電壓不同、變送器最低工作電壓等因素)。那么為什么DC電壓信號不能用于遠距離傳輸呢?在《 GB/T3369.2-2008過程控制系統模擬信號第2部分:DC電壓信號》中,描述了“與GB/T3369.1-2008中規定的模擬DC電壓信號相反,本部分中規定的模擬DC電壓信號不應用于長距離傳輸”。主要是電壓信號長距離傳輸后會衰減,容易受到干擾。

2:電壓信號傳輸時會有衰減圖3:電流信號傳輸時沒有衰減。

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