JPH01105154A - 湿度検出器 - Google Patents
湿度検出器Info
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- JPH01105154A JPH01105154A JP62263189A JP26318987A JPH01105154A JP H01105154 A JPH01105154 A JP H01105154A JP 62263189 A JP62263189 A JP 62263189A JP 26318987 A JP26318987 A JP 26318987A JP H01105154 A JPH01105154 A JP H01105154A
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- humidity
- sensor
- humidity sensor
- circuit
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- Pending
Links
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Landscapes
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、相対湿度の変化を、多孔質湿度センサの電気
抵抗変化として検出し、相対湿度変化に比例したアナロ
グ信号を出力する湿度検出器に関する。
抵抗変化として検出し、相対湿度変化に比例したアナロ
グ信号を出力する湿度検出器に関する。
従来、相対湿度の変化を、素子の電気的特性の変化とし
て検出する湿度センサには、電解質系、存機物系、金属
系、金屑酸化物系があり、現在実用化されているものは
、吸湿性高分子樹脂中に導電性粉末を混合した結露セン
サ、導電性高分子膜による湿度センサ、Ｚ ｎ Ｃｒ
＊ Ｏａ Ｌ ｉＺ ｎ ＶＯ，系セラミック湿度セ
ンサ、 Ｔ ｉＯｘ −Ｖ ＊ ０、系セラミック湿度
センサ等がある。吸湿性高分子樹脂中に導電性粉末混合
した結露センサは、高分子樹脂が吸湿すると膨張し、導
電性粉末の粒子間距離が増加し、抵抗値が増加するもの
で、一定の湿度になると急激な抵抗増加を起こす性質を
利用したものである。導電性高分子膜およびセラミック
系湿度センサは、水の吸着により素子の抵抗値が指数関
数的に減少する性質を利用したものである。
て検出する湿度センサには、電解質系、存機物系、金属
系、金屑酸化物系があり、現在実用化されているものは
、吸湿性高分子樹脂中に導電性粉末を混合した結露セン
サ、導電性高分子膜による湿度センサ、Ｚ ｎ Ｃｒ
＊ Ｏａ Ｌ ｉＺ ｎ ＶＯ，系セラミック湿度セ
ンサ、 Ｔ ｉＯｘ −Ｖ ＊ ０、系セラミック湿度
センサ等がある。吸湿性高分子樹脂中に導電性粉末混合
した結露センサは、高分子樹脂が吸湿すると膨張し、導
電性粉末の粒子間距離が増加し、抵抗値が増加するもの
で、一定の湿度になると急激な抵抗増加を起こす性質を
利用したものである。導電性高分子膜およびセラミック
系湿度センサは、水の吸着により素子の抵抗値が指数関
数的に減少する性質を利用したものである。
しかし従来技術では、結露センサは広範囲の湿度測定が
できず、高分子膜湿度センサは６０＠Ｃ以上での測定が
できない、また、高分子膜、セラミック系湿度センサ共
に低湿度域で精度が悪化するという欠点があった。セラ
ミック系湿度センサの中には一定時間ごとに数１００°
Ｃまで加熱する必要のあるものが使用されていたが、こ
れらのセンサは、可燃性蒸気、またはガスの存在する場
所では使用できない。さらにいずれのセンサも、高温多
湿の環境で長時間使用すると劣化してしまう。
できず、高分子膜湿度センサは６０＠Ｃ以上での測定が
できない、また、高分子膜、セラミック系湿度センサ共
に低湿度域で精度が悪化するという欠点があった。セラ
ミック系湿度センサの中には一定時間ごとに数１００°
Ｃまで加熱する必要のあるものが使用されていたが、こ
れらのセンサは、可燃性蒸気、またはガスの存在する場
所では使用できない。さらにいずれのセンサも、高温多
湿の環境で長時間使用すると劣化してしまう。
そこで本発明はこの様な問題点を解決するもので、その
目的とするところは、高温多湿な環境で長期の使用が可
能で、広範囲な湿度域で高精度な測定が、可能な湿度検
出器を提供するところにある。
目的とするところは、高温多湿な環境で長期の使用が可
能で、広範囲な湿度域で高精度な測定が、可能な湿度検
出器を提供するところにある。
（１） 本発明の湿度検出器は、ガラス中に導電性粒子
を分散させた多孔質体のセンサを用いた湿度検出器にお
いて、 （ａ）シリコンアルコキシド（Ｓ ｉ （ＯＲ） ＝
。
を分散させた多孔質体のセンサを用いた湿度検出器にお
いて、 （ａ）シリコンアルコキシド（Ｓ ｉ （ＯＲ） ＝
。
Ｒ：アルキル基）を加水分解したゾルに炭素粒子を分散
させ、該ゾルをゲル化させ乾燥、焼結した湿度センサ。
させ、該ゾルをゲル化させ乾燥、焼結した湿度センサ。
（ｂ）前記湿度センサにコンデンサを直列に接続し、少
なくとも１個以上の固定抵抗器を更に直並列に、接続し
たセンサブロックをフィードバック抵抗として用い、前
記湿度センサの抵抗値変化によって増幅率が変化する構
成の検出アンプ回路。
なくとも１個以上の固定抵抗器を更に直並列に、接続し
たセンサブロックをフィードバック抵抗として用い、前
記湿度センサの抵抗値変化によって増幅率が変化する構
成の検出アンプ回路。
（ｃ）前記検出アンプの信号源となる発振回路。
（’ｄ ）前記検出アンプ回路の出力信号を整流し、前
記湿度センサによって検出された相対湿度の変化に比例
した大きさの信号を出力する整流回路から構成されるこ
とを特徴とする。
記湿度センサによって検出された相対湿度の変化に比例
した大きさの信号を出力する整流回路から構成されるこ
とを特徴とする。
本発明の湿度検出器は、石英ガラス中に炭素粉末を分散
させた多孔質体を湿度センサとして測定環境中に設置し
、湿度センサにコンデンサを直列に接続し、更に直並列
に固定抵抗器を組み合わせたセンサブロックをフィード
バック抵抗として用い、湿度センサの電気抵抗の変化に
より、増幅率の変化する検出アンプを構成し、検出アン
プ入力に発振回路から一定振幅、一定周波数の信号を与
え、検出アンプ出力を整流することによって、測定環境
中の湿度変化に比例して変化する出力信号が得られる。
させた多孔質体を湿度センサとして測定環境中に設置し
、湿度センサにコンデンサを直列に接続し、更に直並列
に固定抵抗器を組み合わせたセンサブロックをフィード
バック抵抗として用い、湿度センサの電気抵抗の変化に
より、増幅率の変化する検出アンプを構成し、検出アン
プ入力に発振回路から一定振幅、一定周波数の信号を与
え、検出アンプ出力を整流することによって、測定環境
中の湿度変化に比例して変化する出力信号が得られる。
以下本発明について図面に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明の湿度検出器の回路図で、発振回路ｌは
、一定振幅、一定周波数の信号を出力する。検出アンプ
２はセンサブロック３の抵抗値変化によって増幅率が変
化する増幅回路、整流回路４は、交流を直流に変換する
回路である。
、一定振幅、一定周波数の信号を出力する。検出アンプ
２はセンサブロック３の抵抗値変化によって増幅率が変
化する増幅回路、整流回路４は、交流を直流に変換する
回路である。
センサブロック３は、第２図に示す様に湿度センサ３１
、コンデンサ３２、補正抵抗３３から構成され、湿度変
化に対してセンサブロックの合成抵抗変化が直線的にな
る様に構成されている。コンデンサ３２は、湿度センサ
３１に直流電流が流れることを避けるために接続されて
いる。
、コンデンサ３２、補正抵抗３３から構成され、湿度変
化に対してセンサブロックの合成抵抗変化が直線的にな
る様に構成されている。コンデンサ３２は、湿度センサ
３１に直流電流が流れることを避けるために接続されて
いる。
つぎに本発明の湿度センサの試料の製法について説明す
る。
る。
テトラエトキシシラン、（Ｓ ｉ （ＱＣ，Ｈ，）、）
２００ｍｌに、０．０２Ｎ塩酸６５ｍ１を加え、１時間
撹はんし、テトラエトキシシランを加水分解すると透明
で均一なゾルが得られる。このゾルにカーボンブラック
１０．８ｇを加え、３０分間撹はんし、カーボンブラッ
クを分散させると黒色で均一なゾルが得られる。このゾ
ルに０．ＩＮアンモニア水を滴下して、ｐＨ値を５にす
ると１時間後にゲル化した。この、ゲルを６０°Ｃで７
２時間乾燥させた後、焼結炉に入れ、ＩＴｏｒｒ以下の
真空度で１２００°Ｃに加熱し、１２００°Ｃで１時間
保持した。得られた焼結体から５ｍｍＸ５ｍｍＸ２ｍｍ
の板を切り出しアルミナ基板に接着し電極を付け、ｔｉ
２図に示す湿度センサを製作した。第３図において、３
１は焼結体、３２は電極、３３はリード線、３４は基板
である。
２００ｍｌに、０．０２Ｎ塩酸６５ｍ１を加え、１時間
撹はんし、テトラエトキシシランを加水分解すると透明
で均一なゾルが得られる。このゾルにカーボンブラック
１０．８ｇを加え、３０分間撹はんし、カーボンブラッ
クを分散させると黒色で均一なゾルが得られる。このゾ
ルに０．ＩＮアンモニア水を滴下して、ｐＨ値を５にす
ると１時間後にゲル化した。この、ゲルを６０°Ｃで７
２時間乾燥させた後、焼結炉に入れ、ＩＴｏｒｒ以下の
真空度で１２００°Ｃに加熱し、１２００°Ｃで１時間
保持した。得られた焼結体から５ｍｍＸ５ｍｍＸ２ｍｍ
の板を切り出しアルミナ基板に接着し電極を付け、ｔｉ
２図に示す湿度センサを製作した。第３図において、３
１は焼結体、３２は電極、３３はリード線、３４は基板
である。
第４図は、本湿度センサの感湿特性図である。
以上述べたように本発明の湿度センサは、湿度センサと
して、シリコンアルコキシドを加水分解したゾルに、炭
素粒子を分散させ、該ゾルを、ゲル化させ、乾燥、焼結
して得られた湿度センサを用いるので、高温高湿な環境
で長時間使用を続けても安定した特性を示し、また、炭
素粒子（実施例ではカーボンブラック）の含＊ｆｌによ
り湿度センサの感湿特性を広範囲に変化させることが出
来るので、従来測定が困難であった低湿度域での測定を
高精度に行うことが可能である。尚、本発明の回路構成
では湿度センサに直列にコンデンサを接続しているため
に、湿度センサに直流電流が流れることがなくｔｉｚセ
ンサの電気分解が避けられるので、感湿特性の劣化がな
く、長期間の精度保証が実現できる。また、本発明で用
いた湿度センサはきわめて安価なために、従来の湿度セ
ンサを用いた場合に比べて低コストな湿度検出器が実現
できる。
して、シリコンアルコキシドを加水分解したゾルに、炭
素粒子を分散させ、該ゾルを、ゲル化させ、乾燥、焼結
して得られた湿度センサを用いるので、高温高湿な環境
で長時間使用を続けても安定した特性を示し、また、炭
素粒子（実施例ではカーボンブラック）の含＊ｆｌによ
り湿度センサの感湿特性を広範囲に変化させることが出
来るので、従来測定が困難であった低湿度域での測定を
高精度に行うことが可能である。尚、本発明の回路構成
では湿度センサに直列にコンデンサを接続しているため
に、湿度センサに直流電流が流れることがなくｔｉｚセ
ンサの電気分解が避けられるので、感湿特性の劣化がな
く、長期間の精度保証が実現できる。また、本発明で用
いた湿度センサはきわめて安価なために、従来の湿度セ
ンサを用いた場合に比べて低コストな湿度検出器が実現
できる。
第１図は、本発明の湿度検出器の回路図。
第２図は、センサブロックの構成図。
第３図は、湿度センサの構造図。
第４図は、湿度センサの感湿特性図。
以 上
出願人 セイコーエプソン株式会社
Claims (1)
- （１）ガラス中に導電性粒子を分散させた多孔質体のセ
ンサを用いた湿度検出器において、（ａ）シリコンアル
コキシド（Ｓｉ（ＯＲ）＿４，Ｒ：アルキル基）を加水
分解したゾルに炭素粒子を分散させ、該ゾルをゲル化さ
せ乾燥、焼結した湿度センサ。 （ｂ）前記湿度センサにコンデンサを直列に接続し、少
なくとも１個以上の固定抵抗器を更に直並列に接続した
センサブロックをフィードバック抵抗として用い、前記
湿度センサの抵抗値変化によって増幅率が変化する構成
の検出アンプ回路。 （ｃ）前記検出アンプの信号源となる発振回路。 （ｄ）前記検出アンプ回路の出力信号を整流し、前記湿
度センサによって検出された相対湿度の変化に比例した
大きさの信号を出力する整流回路から構成されることを
特徴とする湿度検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263189A JPH01105154A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 湿度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263189A JPH01105154A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 湿度検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01105154A true JPH01105154A (ja) | 1989-04-21 |
Family
ID=17386006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62263189A Pending JPH01105154A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 湿度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01105154A (ja) |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP62263189A patent/JPH01105154A/ja active Pending
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