JPH0345782B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0345782B2 JPH0345782B2 JP59053596A JP5359684A JPH0345782B2 JP H0345782 B2 JPH0345782 B2 JP H0345782B2 JP 59053596 A JP59053596 A JP 59053596A JP 5359684 A JP5359684 A JP 5359684A JP H0345782 B2 JPH0345782 B2 JP H0345782B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- moisture absorbing
- frequency
- grounded
- electrodes
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は圧電素子の共振周波数或いは共振周波
数におけるインピーダンス又はアドミツタンスの
変化を利用して雰囲気中の湿度の検出を行なう湿
度センサーに関するものである。
数におけるインピーダンス又はアドミツタンスの
変化を利用して雰囲気中の湿度の検出を行なう湿
度センサーに関するものである。
従来の湿度センサーは第１図に示すように、圧
電素子（例えばＹカツトされた水晶）１の両面に
（＋）電極２と（−）電極２′を固定し、その上に
親水性高分子で形成した吸湿部材３，３′を設け、
両電極２，２′に夫々リード線４，４′を接続す
る。
電素子（例えばＹカツトされた水晶）１の両面に
（＋）電極２と（−）電極２′を固定し、その上に
親水性高分子で形成した吸湿部材３，３′を設け、
両電極２，２′に夫々リード線４，４′を接続す
る。
この湿度センサーは、吸湿による吸湿部材３，
３′の重量増加で圧電素子１の共振周波数が変化
するのを利用して湿度変化を周波数変化出力とす
るようになつている。
３′の重量増加で圧電素子１の共振周波数が変化
するのを利用して湿度変化を周波数変化出力とす
るようになつている。
前記の湿度センサーは、いずれか一方の吸湿部
材を接地できない電極側に取付けなけねばなら
ず、接地できない電極側に取付けられた吸湿部材
に、何らかの理由により接地されている導体或い
は、それに近い電気的状態のものに接触した場合
には、吸湿部材に電流が流れて焼損する等、装置
として致命的事故となる欠点がある。
材を接地できない電極側に取付けなけねばなら
ず、接地できない電極側に取付けられた吸湿部材
に、何らかの理由により接地されている導体或い
は、それに近い電気的状態のものに接触した場合
には、吸湿部材に電流が流れて焼損する等、装置
として致命的事故となる欠点がある。
尚、接地電極側のみに吸湿部材を設けた場合に
は感度が低下することになる。
は感度が低下することになる。
そこで、本発明においては、吸湿部材を常に接
地電極上に設けることにより、電流が流れて焼損
等の事故発生を防止することができる湿度センサ
ーを提供するのが目的である。
地電極上に設けることにより、電流が流れて焼損
等の事故発生を防止することができる湿度センサ
ーを提供するのが目的である。
本発明の構成を第２図に示す実施例に基き詳細
に説明すると、高圧側の（＋）電極２を両圧電素
子１，１で挾持し、圧電素子１，１の反（＋）電
極２側に夫々接地されている（−）電極２′，
２′を取付け、この（−）電極２′，２′の夫々表
面に親水性高分子で形成した吸湿部材３，３′を
取付けている。そして、（＋）電極２にリード線
４を、両（−）電極２′，２′に夫々リード線４′，
４′を接続して接地している。
に説明すると、高圧側の（＋）電極２を両圧電素
子１，１で挾持し、圧電素子１，１の反（＋）電
極２側に夫々接地されている（−）電極２′，
２′を取付け、この（−）電極２′，２′の夫々表
面に親水性高分子で形成した吸湿部材３，３′を
取付けている。そして、（＋）電極２にリード線
４を、両（−）電極２′，２′に夫々リード線４′，
４′を接続して接地している。
本実施例は前記のように構成したもので、図示
されていない交流信号発生器よりの電気信号をリ
ード線４，４′を通して電極２，２′，２′に印加
することにより、圧電素子１，１は或る瞬間に
は、矢印で示す方向へ、次の瞬間には逆の方向へ
の力が交互に働くことにより屈曲振動が発生す
る。そして、この屈曲振動の共振周波数に駆動周
波数を合せることにより、効率良く動作させるこ
とができる。
されていない交流信号発生器よりの電気信号をリ
ード線４，４′を通して電極２，２′，２′に印加
することにより、圧電素子１，１は或る瞬間に
は、矢印で示す方向へ、次の瞬間には逆の方向へ
の力が交互に働くことにより屈曲振動が発生す
る。そして、この屈曲振動の共振周波数に駆動周
波数を合せることにより、効率良く動作させるこ
とができる。
そして、雰囲気中の湿度の変化に応じて、両吸
湿部材３，３′へ付着する水分の量が変化するこ
とにより吸湿部材３，３′の質量は変化し、共振
周波数の変化となる。又、共振周波数におけるイ
ンピーダンス或いはアドミツタンスの変化とな
る。
湿部材３，３′へ付着する水分の量が変化するこ
とにより吸湿部材３，３′の質量は変化し、共振
周波数の変化となる。又、共振周波数におけるイ
ンピーダンス或いはアドミツタンスの変化とな
る。
即ち、気体中の湿度変化を、共振周波数の変化
或いは共振周波数におけるインピーダンス又はア
ドミツタンスの変化としてとらえた湿度センサー
とすることができる。
或いは共振周波数におけるインピーダンス又はア
ドミツタンスの変化としてとらえた湿度センサー
とすることができる。
尚、共振周波数におけるインピーダンスを求め
るには、圧電素子１，１へ流れる電流ｉと電圧ｖ
を求めｖ／ｉとすればよく、又アドミツタンスを
求めるにはｉ／ｖとすればよい。
るには、圧電素子１，１へ流れる電流ｉと電圧ｖ
を求めｖ／ｉとすればよく、又アドミツタンスを
求めるにはｉ／ｖとすればよい。
本発明は前記のような構成、作用を有するもの
で、吸湿部材３，３′を接地された（−）電極
２′，２′に取付けているので、焼損事故等が発生
するようなことがなく、安全に対する高信頼度を
有するものである。
で、吸湿部材３，３′を接地された（−）電極
２′，２′に取付けているので、焼損事故等が発生
するようなことがなく、安全に対する高信頼度を
有するものである。
圧電素子の形状が方形でＸ−方向20mm、Ｙ−方
向３mm、Ｚ−方向１mmで形成されたもので、厚さ
方向（Ｚ−方向）に分極されたもの２枚を、第３
図の分極方向を同じにしたものと、第５図に示す
分極方向を逆〔互いに（＋）電極側に分極する〕
とした場合について計算機シユミレーシヨンした
共振周波数、振動モードについて説明する。
向３mm、Ｚ−方向１mmで形成されたもので、厚さ
方向（Ｚ−方向）に分極されたもの２枚を、第３
図の分極方向を同じにしたものと、第５図に示す
分極方向を逆〔互いに（＋）電極側に分極する〕
とした場合について計算機シユミレーシヨンした
共振周波数、振動モードについて説明する。
第３図は分極方向を同じにした場合の入力アド
ミタンスの周波数を示したもので、17.0KHzと
87.5KHzに共振点が現われる。そして、17.0KHz
における振動モードは第４図ａのように、曲げ振
動の第１次モードであることを示しており、
87.5KHzにおける振動モードは第４図ｂのよう
に、第３次の曲げモードとなつている。
ミタンスの周波数を示したもので、17.0KHzと
87.5KHzに共振点が現われる。そして、17.0KHz
における振動モードは第４図ａのように、曲げ振
動の第１次モードであることを示しており、
87.5KHzにおける振動モードは第４図ｂのよう
に、第３次の曲げモードとなつている。
一方、第５図の分極方向を逆にした場合には、
第６図に示すように85.5KHzに共振点が現われ、
第３図に示したものと異なる。ａに示すものは変
位していない状態であり、ｂにおいては、85.5K
Hzにおいて、Ｚ−方向（厚み方向）の第１次厚み
振動モードであることがわかる。
第６図に示すように85.5KHzに共振点が現われ、
第３図に示したものと異なる。ａに示すものは変
位していない状態であり、ｂにおいては、85.5K
Hzにおいて、Ｚ−方向（厚み方向）の第１次厚み
振動モードであることがわかる。
尚、分極方向は第６図とは反対側に互いに
（−）電極側であつても同様である。
（−）電極側であつても同様である。
以上、説明したように、同一形状の圧電素子を
用いても、分極方向を変えることにより、異なる
振動モード、共振周波数を選ぶことが可能とな
る。
用いても、分極方向を変えることにより、異なる
振動モード、共振周波数を選ぶことが可能とな
る。
第１図は従来の湿度センサーの断面図、第２図
は本発明に係る湿度センサーの一実施例を示す断
面図、第３図は本発明の分極方向を同方向とした
入力アドミタンスの周波数特性を表わす図、第４
図ａ，ｂは共に振動モードを表わす図、第５図は
本発明の分極方向を逆方向とした入力アドミタン
スの周波数特性を表わす図、第６図ａ，ｂはその
振動モードを表わす図である。 尚、図中１は圧電素子、２は（＋）電極、２′
は（−）電極、３，３′は吸湿部材である。
は本発明に係る湿度センサーの一実施例を示す断
面図、第３図は本発明の分極方向を同方向とした
入力アドミタンスの周波数特性を表わす図、第４
図ａ，ｂは共に振動モードを表わす図、第５図は
本発明の分極方向を逆方向とした入力アドミタン
スの周波数特性を表わす図、第６図ａ，ｂはその
振動モードを表わす図である。 尚、図中１は圧電素子、２は（＋）電極、２′
は（−）電極、３，３′は吸湿部材である。
Claims (1)
- １ （＋）電極２を圧電素子１，１で挾持し、両
圧電素子１，１の反（＋）電極２側に接地された
（−）電極２′，２′を取付け、（−）電極２′，
２′の表面に夫々親水性高分子で形成した吸湿部
材３，３′を取付けたことを特徴とする湿温セン
サー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5359684A JPS60198445A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 湿度センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5359684A JPS60198445A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 湿度センサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60198445A JPS60198445A (ja) | 1985-10-07 |
| JPH0345782B2 true JPH0345782B2 (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=12947258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5359684A Granted JPS60198445A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 湿度センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60198445A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH701162B1 (de) * | 2006-04-20 | 2010-12-15 | Vectron International Inc | Elektro-akustischer Sensor für Hochdruckumgebungen. |
| WO2013161559A1 (ja) * | 2012-04-24 | 2013-10-31 | 株式会社村田製作所 | 湿度センサ素子およびその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS577538A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-14 | Agency Of Ind Science & Technol | Piezo-electric humidity sensor |
-
1984
- 1984-03-22 JP JP5359684A patent/JPS60198445A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60198445A (ja) | 1985-10-07 |
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