JPH04324352A - Humidity sensor - Google Patents
Humidity sensorInfo
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- JPH04324352A JPH04324352A JP3094227A JP9422791A JPH04324352A JP H04324352 A JPH04324352 A JP H04324352A JP 3094227 A JP3094227 A JP 3094227A JP 9422791 A JP9422791 A JP 9422791A JP H04324352 A JPH04324352 A JP H04324352A
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- conductive solid
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、被検ガス中の湿度を正
確に測定することができる湿度センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a humidity sensor that can accurately measure humidity in a gas to be detected.
【0002】0002
【従来の技術】被検ガス中の湿度を測定するための湿度
計としては、従来から、乾球と湿球が示す温度差と気温
との関係から湿度を換算する乾湿計、金属の鏡面におけ
る結露現象を利用する露点計、湿度による毛髪の伸縮を
利用する毛髪湿度計、五酸化リンの吸湿に伴う重量増を
利用する吸収湿度計、塩化リチウムの吸湿や半導体また
はセラミックスの粉末への水分の化学吸着に伴って起こ
る電気伝導度の変化を利用する電気湿度計、または、特
定波長における吸収を利用する赤外線吸収湿度計などが
知られている。[Prior Art] Hygrometers for measuring the humidity in a sample gas have conventionally been used, such as a psychrometer that converts humidity from the relationship between the temperature difference between a dry bulb and a wet bulb and the air temperature; A dew point meter that uses dew condensation phenomenon, a hair hygrometer that uses the expansion and contraction of hair due to humidity, an absorption hygrometer that uses the weight increase due to the absorption of phosphorus pentoxide, and a hygrometer that uses the moisture absorption of lithium chloride and the absorption of moisture into semiconductor or ceramic powders. Electric hygrometers that utilize changes in electrical conductivity that occur with chemisorption, and infrared absorption hygrometers that utilize absorption at specific wavelengths, are known.
【0003】しかしながら、上に列記した各湿度計は、
いずれも、形状が小型であること、高精度でかつ安定し
た測定値が得られること、および安価に製造できること
など、汎用の湿度センサとして求められる性能の全てを
満たすものになっていない。本発明は、上記した汎用湿
度センサに要求されている条件の全てを満たし、センサ
出力が安定性に富むとともに精度が高く、形状は小型で
、しかも安価に製造することができる新規な湿度センサ
の提供を目的とする。However, each of the hygrometers listed above,
None of them meet all of the performance requirements for a general-purpose humidity sensor, such as being small in size, being able to obtain highly accurate and stable measurement values, and being able to be manufactured at low cost. The present invention is a novel humidity sensor that satisfies all of the requirements for a general-purpose humidity sensor as described above, has a stable and highly accurate sensor output, is small in size, and can be manufactured at low cost. For the purpose of providing.
【0004】0004
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、アルカリ金属イオン伝導性
固体電解質と、前記アルカリ金属イオン伝導性固体電解
質の一方の端部に接触して形成された検知電極と、前記
アルカリ金属イオン伝導性固体電解質の他方の端部に一
方の端部を接合して配設された酸素イオン(O2−)伝
導性固体電解質と、前記O2−伝導性固体電解質の他方
の端部に接触して形成された基準電極とを含むことを特
徴とする湿度センサが提供され、また、電気絶縁性の支
持基板;および、前記支持基板の上に配設された、アル
カリ金属イオン伝導性固体電解質と、前記アルカリ金属
イオン伝導性固体電解質の一方の端部に接触して形成さ
れた検知電極と、前記アルカリ金属イオン伝導性固体電
解質の他方の端部に一方の端部を接合して配設されたO
2−伝導性固体電解質と、前記O2−伝導性固体電解質
の他方の端部に接触して形成された基準電極とを含む湿
度検知部;を備えていることを特徴とする湿度センサが
提供される。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides an alkali metal ion conductive solid electrolyte and an alkali metal ion conductive solid electrolyte formed in contact with one end of the alkali metal ion conductive solid electrolyte. an oxygen ion (O2-) conductive solid electrolyte disposed with one end joined to the other end of the alkali metal ion conductive solid electrolyte, and the O2- conductive solid electrolyte. a reference electrode formed in contact with the other end of the electrolyte; and an electrically insulating support substrate; and a humidity sensor disposed on the support substrate. , an alkali metal ion conductive solid electrolyte, a sensing electrode formed in contact with one end of the alkali metal ion conductive solid electrolyte, and one end of the alkali metal ion conductive solid electrolyte. O placed by joining the ends
2-A humidity sensor comprising a conductive solid electrolyte and a reference electrode formed in contact with the other end of the O2-conductive solid electrolyte; Ru.
【0005】[0005]
【作用】この湿度センサは、300〜650℃の温度に
加熱された状態で使用される。上記温度で、この湿度セ
ンサを被検ガス中に置くと、検知電極と基準電極の間に
は、被検ガス中の湿度に比例した値の起電力が発生する
。この場合、理由は明らかではないが、アルカリ金属イ
オン伝導性固体電解質に形成されている検知電極が湿度
変化を検知し、酸素イオン伝導性固体電解質に形成され
ている基準電極は湿度変化の影響を受けない。[Operation] This humidity sensor is used in a heated state at a temperature of 300 to 650°C. When this humidity sensor is placed in a test gas at the above temperature, an electromotive force proportional to the humidity in the test gas is generated between the detection electrode and the reference electrode. In this case, although the reason is not clear, the sensing electrode formed on the alkali metal ion-conducting solid electrolyte detects humidity changes, and the reference electrode formed on the oxygen ion-conducting solid electrolyte detects the influence of humidity changes. I don't accept it.
【0006】この湿度センサの使用温度が300℃より
低いときは、上記したアルカリ金属イオン伝導性固体電
解質やO2−伝導性固体電解質の厚みが1mm程度であ
ると、これら固体電解質のインピーダンスが大きいので
、測定精度が悪くなる。もっとも、これら固体電解質を
薄膜化して厚みを薄くすれば、測定温度をさらに100
℃以上低温にすることもできる。[0006] When the operating temperature of this humidity sensor is lower than 300°C, if the thickness of the above-mentioned alkali metal ion conductive solid electrolyte or O2- conductive solid electrolyte is about 1 mm, the impedance of these solid electrolytes is large. , measurement accuracy deteriorates. However, if these solid electrolytes are made thinner and thinner, the measurement temperature can be further increased by 100%.
The temperature can also be lowered to ℃ or higher.
【0007】湿度センサの使用温度が650℃より高い
ときは、コストアップを招くだけではなく、被検ガス中
の湿度変化に対し、検知電極における電位変化が小さく
なり、この場合も測定精度が低下してしまう。[0007] When the operating temperature of the humidity sensor is higher than 650°C, not only does it lead to an increase in cost, but also the potential change at the sensing electrode becomes small in response to a change in humidity in the gas being tested, which also reduces measurement accuracy. Resulting in.
【0008】[0008]
【実施態様】以下、図面に基づいて本発明の各実施態様
につき詳細に説明する。図1は、第1の実施態様の湿度
センサを示す側面図である。この湿度センサの場合は、
円柱形状をしたアルカリ金属イオン伝導性固体電解質1
の一方の端部1aに検知電極2が接触して形成され、ま
た、アルカリ金属イオン伝導性固体電解質1の他方の端
部1bに、同じく円柱形状をしたO2−伝導性固体電解
質3の一方の端部3aを接合して配設し、このO2−伝
導性固体電解質3の他方の端部3bに基準電極4が接触
して形成されている。そして、検知電極2と基準電極4
には、それぞれリード線5a、5bが取付けられている
。[Embodiments] Each embodiment of the present invention will be explained in detail below based on the drawings. FIG. 1 is a side view showing the humidity sensor of the first embodiment. For this humidity sensor,
Cylindrical alkali metal ion conductive solid electrolyte 1
A sensing electrode 2 is formed in contact with one end 1a of the alkali metal ion conductive solid electrolyte 1, and one end of an O2-conductive solid electrolyte 3, which also has a cylindrical shape, is formed on the other end 1b of the alkali metal ion conductive solid electrolyte 1. The reference electrode 4 is formed in contact with the other end 3b of the O2-conductive solid electrolyte 3, with the ends 3a being joined together. Then, the sensing electrode 2 and the reference electrode 4
Lead wires 5a and 5b are attached to the respective leads.
【0009】この場合、アルカリ金属イオン伝導性固体
電解質1の形状は、断面が多角形の角柱状であってもよ
く、また円板状や角板状であってもよい。このような形
状のアルカリ金属イオン伝導性固体電解質1は、所定の
原料粉末を成形したのち、得られた成形体を焼結し、つ
いでその焼結体をダイヤモンドカッターや旋盤などの加
工機械で上記した形状に切削加工することにより製作す
ることができる。In this case, the shape of the alkali metal ion conductive solid electrolyte 1 may be a prism with a polygonal cross section, or may be a disk or a square plate. The alkali metal ion conductive solid electrolyte 1 having such a shape is produced by molding a predetermined raw material powder, sintering the obtained molded body, and then processing the sintered body as described above using a processing machine such as a diamond cutter or a lathe. It can be manufactured by cutting into a shape.
【0010】アルカリ金属イオン伝導性固体電解質とし
ては、例えば、ナトリウムイオン(Na+ )伝導性固
体電解質、リチウムイオン(Li+ )伝導性固体電解
質、カリウムイオン(K+ )伝導性固体電解質、セシ
ウムイオン(Cs+ )伝導性固体電解質などを用いる
ことができる。これらのうち、Na+ 伝導性固体電解
質としては、例えば、次式:Na1+x Zr2 Si
P3−x O12(ただし、0≦x≦3)で示される
NASICON;次式:Na2 O・xAl2 O3
(式中、5≦x≦11)で示されるβ−アルミナ;次式
:Na1+x MxAl11−XO17(式中、Mは、
Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Co2+、
Ni2+、Cu2+の2価陽イオンを表し、0≦x≦2
)で示されるβ”−アルミナ; Na1+x Zr2−
X MxP3 O12(式中、Mは、Fe3+、In3
+、Sc3+、Y3+、Sm3+、Eu3+、Gd3+
、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+
、Yb3+、Lu3+の3価陽イオンを表し、0≦x≦
2)で示される化合物;次式:Na1+2xZr2−x
MxP3 O12(式中、Mは、Mg2+、Ca2+
、Sr2+、Ba2+、Co2+、Ni2+、Cu2+
の2価陽イオンを表し、0≦x≦2)で示される化合物
;次式:NaMSi4 O12(式中、Mは、Fe3+
、In3+、Sc3+、Y3+、Sm3+、Eu3+、
Gd3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、
Tm3+、Yb3+、Lu3+の3価陽イオンを表す)
で示され、NMS−NASICONと呼ばれる化合物;
次式:Na3 MSi4 O12(式中、Mは、Fe3
+、In3+、Sc3+、Y3+、Sm3+、Eu3+
、Gd3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+
、Tm3+、Yb3+、Lu3+の3価陽イオンを表す
)で示される化合物;Na1.7 Al1.7 Si0
.3 O4 ;Na3 ScP3 O12を用いること
ができる。Examples of the alkali metal ion conductive solid electrolytes include sodium ion (Na+) conductive solid electrolytes, lithium ion (Li+) conductive solid electrolytes, potassium ion (K+) conductive solid electrolytes, and cesium ion (Cs+) conductive solid electrolytes. A conductive solid electrolyte or the like can be used. Among these, as the Na+ conductive solid electrolyte, for example, the following formula: Na1+x Zr2 Si
NASICON represented by P3-x O12 (0≦x≦3); following formula: Na2 O x Al2 O3
(In the formula, 5≦x≦11) β-alumina; Following formula: Na1+x MxAl11-XO17 (In the formula, M is
Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Co2+,
Represents divalent cations of Ni2+ and Cu2+, 0≦x≦2
) β”-alumina; Na1+x Zr2-
X MxP3 O12 (wherein, M is Fe3+, In3
+, Sc3+, Y3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+
, Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+, Tm3+
, represents trivalent cations of Yb3+ and Lu3+, and 0≦x≦
2) Compound represented by the following formula: Na1+2xZr2-x
MxP3 O12 (wherein M is Mg2+, Ca2+
, Sr2+, Ba2+, Co2+, Ni2+, Cu2+
A compound representing a divalent cation of 0≦x≦2; the following formula: NaMSi4 O12 (wherein, M is Fe3+
, In3+, Sc3+, Y3+, Sm3+, Eu3+,
Gd3+, Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+,
represents trivalent cations of Tm3+, Yb3+, Lu3+)
A compound represented by and called NMS-NASICON;
The following formula: Na3 MSi4 O12 (wherein M is Fe3
+, In3+, Sc3+, Y3+, Sm3+, Eu3+
, Gd3+, Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+
, representing trivalent cations of Tm3+, Yb3+, Lu3+); Na1.7 Al1.7 Si0
.. 3 O4 ; Na3 ScP3 O12 can be used.
【0011】また、特開昭57−135714号公報、
特開昭59−213609号公報、欧州特許公開第0
067 274 号公報などで提案されているNa+
伝導性固体電解質や、次式:Na2 O・Al2 O3
・xSiO2 (式中、xは2、4、6、8)で示さ
れる化合物も、300〜700℃の比較的低温下におい
ても、Na+ の導電率が高い、すなわち、内部インピ
ーダンスが小さいので、これらも本発明に係るNa+
伝導性固体電解質として用いることができる。[0011] Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-135714,
Japanese Patent Application Publication No. 59-213609, European Patent Publication No. 0
Na+ proposed in Publication No. 067 274 etc.
Conductive solid electrolyte or the following formula: Na2 O・Al2 O3
・Compounds represented by xSiO2 (in the formula, x is 2, 4, 6, 8) also have high Na+ conductivity, that is, low internal impedance, even at relatively low temperatures of 300 to 700°C. Also Na+ according to the present invention
It can be used as a conductive solid electrolyte.
【0012】また、次式:(PEO)xNaSCN、(
PPO)xNaSCN、(PEO)xNaI、(PPO
)xNaI、(PEO)xNaCF3 SO3 、(P
PO)xNaCF3 SO3 など(式中、PEOは(
CH2 CH2 O)n、PPOは(CH2 CH(C
H3 )O)nを表し、xは陽イオンあたりの酸素原子
数を表す)で示される高分子錯体も、低温下におけるN
a+の導電率が高いので、本発明に係るNa+ 伝導性
固体電解質として用いることができる。[0012] Furthermore, the following formula: (PEO)xNaSCN, (
PPO)xNaSCN, (PEO)xNaI, (PPO
)xNaI, (PEO)xNaCF3SO3, (P
PO)xNaCF3 SO3 etc. (where PEO is (
CH2 CH2 O)n, PPO is (CH2 CH(C
The polymer complex represented by H3)O)n, where x represents the number of oxygen atoms per cation, also has N
Since the conductivity of a+ is high, it can be used as the Na+ conductive solid electrolyte according to the present invention.
【0013】Li+ 伝導性固体電解質としては、例え
ば、LiI、LiI−CaI2 、LiI−CaO、L
iAlCl4 、LiAlF4 、LiI−Al2 O
3 、LiF・(H2 O)−Al2 O3 、2Li
Br・(H2 O)−Al2 O3 、Li3 N、L
i3 NI2 、Li3 N−LiI−LiOH、Li
3 N−LiCl、Li6 NBr3 、Li2 Si
O4 、次式:xLi3 PO4 −(1−x)Li4
SiO4 (式中、0≦x≦1)で示される固溶体、
次式:xLi4 GeO4 −(1−x)Zn2 Ge
O4 (式中、0≦x≦1)で示される固溶体(xが3
/4のときの化合物:Li14Zn(GeO4 )4
はLISICONと呼ばれる)、次式:xLi4 Si
O4 −(1−x)Li4 ZrO4 (式中、0≦x
1)で示される固溶体、LiAlSiO4 、Li5
B7 O12.5Cl、Li2 TiO7 、Li2
Ti2 O5 、0.8(LiTi2 (PO4 )3
)−0.2Li3 PO4 、Li4 SiO4 −
Li3 BO3、Li2 O−Na2 O−B2 O3
、次式:Li4−2XMgxSiO4 (式中、0<
x<2)で示される化合物などを用いることができる。Examples of the Li+ conductive solid electrolyte include LiI, LiI-CaI2, LiI-CaO, L
iAlCl4, LiAlF4, LiI-Al2O
3, LiF・(H2O)-Al2O3, 2Li
Br・(H2O)-Al2O3, Li3N, L
i3 NI2, Li3 N-LiI-LiOH, Li
3N-LiCl, Li6NBr3, Li2Si
O4, following formula: xLi3 PO4 -(1-x)Li4
A solid solution represented by SiO4 (wherein 0≦x≦1),
The following formula: xLi4GeO4-(1-x)Zn2Ge
O4 (wherein, 0≦x≦1) is a solid solution (x is 3
/4 compound: Li14Zn(GeO4)4
is called LISICON), the following formula: xLi4Si
O4 −(1-x)Li4 ZrO4 (wherein, 0≦x
Solid solution shown in 1), LiAlSiO4, Li5
B7 O12.5Cl, Li2 TiO7, Li2
Ti2O5, 0.8(LiTi2(PO4)3
)-0.2Li3PO4, Li4SiO4-
Li3 BO3, Li2 O-Na2 O-B2 O3
, the following formula: Li4-2XMgxSiO4 (where 0<
A compound represented by x<2) can be used.
【0014】また、K+ 伝導性固体電解質やCs+
伝導性固体電解質としては、Na+ をK+ で置換し
たβ−アルミナやβ”−アルミナ、次式:KxMgX/
2 Ti8−X/2 O16(式中、1.6<x<2)
で示される化合物、次式:K2 O−Fe2 O3 −
ZnOで示される化合物、(PEO)xKSCN、(P
EO)xCsSCN、(PPO)xKSCN、(PPO
)xCsSCN(PEO、PPO、xはいずれも前記と
同じ意味を有する)などを用いることができる。[0014] In addition, K+ conductive solid electrolytes and Cs+
As a conductive solid electrolyte, β-alumina or β”-alumina in which Na+ is replaced with K+, the following formula: KxMgX/
2 Ti8-X/2 O16 (in the formula, 1.6<x<2)
A compound represented by the following formula: K2 O-Fe2 O3 -
Compounds represented by ZnO, (PEO)xKSCN, (P
EO)xCsSCN, (PPO)xKSCN, (PPO
)xCsSCN (PEO, PPO, x all have the same meanings as above), etc. can be used.
【0015】ここで、上記したアルカリ金属イオン伝導
性固体電解質は、それぞれのアルカリ金属イオンの濃度
や内部インピーダンスが若干異なっているので、得られ
た各センサの示す起電力や応答速度も異なってくる。し
かしながら、この点に関していえば、たとえば、起電力
については、各センサにつきそれ固有の検量線を予め作
成しておくことによりセンサとしての性能差は解消でき
るし、また応答速度についても、上述した各化合物はい
ずれも高いアルカリ金属イオン伝導性を示すので、実用
上、センサとしての性能に支障をきたすことはない。[0015] Since the alkali metal ion conductive solid electrolytes described above have slightly different alkali metal ion concentrations and internal impedances, the electromotive force and response speed of each sensor obtained also differ. . However, in this regard, for example, with regard to electromotive force, by creating a unique calibration curve for each sensor in advance, differences in sensor performance can be eliminated, and with regard to response speed, Since all of the compounds exhibit high alkali metal ion conductivity, there is no problem in practical performance as a sensor.
【0016】また、O2−伝導性固体電解質3は、所定
の原料粉末を成形したのち、得られた成形体を焼結し、
ついでその焼結体をダイヤモンドカッターや旋盤のよう
な加工機械を用いて上記形状に切削加工することにより
製作することができる。ここで、O2−伝導性固体電解
質としては、次式:(MO2 )1−x (RyOz)
x(式中、MはZr4+、Th4+、Hf4+、Ce4
+の4価陽イオンを表わし、RはMg2+、Ca2+、
Sr2+、Ba2+、Co2+、Ni2+、Cu2+の
2価陽イオンまたはFe3+、In3+、Sc3+、Y
3+、Sm3+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、Dy
3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+、Lu
3+の3価陽イオンを表わし、0.05≦x≦0.3で
、yおよびzは(RyOz)を電気的に中性にする数)
で示される化合物;次式:(Bi2 O3 )1−x
(RyOz)x(式中、RはMg2+、Ca2+、Sr
2+、Ba2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Pb
2+の2価陽イオン、Fe3+、In3+、Sc3+、
Y3+、Sm3+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、D
y3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+、L
u3+の3価陽イオン、またはW6+を表わし、0.0
5≦x≦0.3で、yおよびzは(RyOz)を電気的
に中性にする数)で示される化合物;を用いることがで
きる。[0016] The O2-conductive solid electrolyte 3 is produced by molding a predetermined raw material powder and then sintering the resulting molded body.
Then, the sintered body can be manufactured by cutting the sintered body into the above shape using a processing machine such as a diamond cutter or a lathe. Here, as the O2-conductive solid electrolyte, the following formula: (MO2)1-x (RyOz)
x (where M is Zr4+, Th4+, Hf4+, Ce4
+ represents a tetravalent cation, R is Mg2+, Ca2+,
Divalent cations of Sr2+, Ba2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ or Fe3+, In3+, Sc3+, Y
3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+, Tb3+, Dy
3+, Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, Lu
Represents a 3+ trivalent cation, 0.05≦x≦0.3, y and z are numbers that make (RyOz) electrically neutral)
Compound represented by; following formula: (Bi2O3)1-x
(RyOz)x (wherein R is Mg2+, Ca2+, Sr
2+, Ba2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Pb
2+ divalent cation, Fe3+, In3+, Sc3+,
Y3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+, Tb3+, D
y3+, Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, L
Represents the trivalent cation of u3+, or W6+, 0.0
A compound represented by 5≦x≦0.3, where y and z are numbers that make (RyOz) electrically neutral can be used.
【0017】このようなアルカリ金属イオン伝導性固体
電解質1の一方の端部1aに形成される検知電極2、O
2−伝導性固体電解質3の他方の端部3bに形成される
基準電極4は、いずれも、多孔質のガス拡散電極である
。
これらの電極は、スパッタリング法や蒸着法などによっ
ても形成することができるが、各電極素材の微粉を含む
スペースをアルカリ金属イオン伝導性固体電解質1の一
方の端部1aとO2−伝導性固体電解質3の他方の端部
3bにそれぞれ塗布したのち、これを所定温度で焼成し
て焼付けるというペースト塗布熱分解法によって形成す
ることが、操作が簡便で、電極形成が確実に行なえると
いうことから好適である。A sensing electrode 2 formed at one end 1a of such alkali metal ion conductive solid electrolyte 1,
2-The reference electrode 4 formed at the other end 3b of the conductive solid electrolyte 3 is a porous gas diffusion electrode. These electrodes can also be formed by sputtering or vapor deposition, but the space containing the fine powder of each electrode material is formed between one end 1a of the alkali metal ion conductive solid electrolyte 1 and the O2-conductive solid electrolyte. It is believed that forming the electrode by a paste coating pyrolysis method, in which the paste is applied to the other end 3b of the electrode 3 and then baked at a predetermined temperature, is easy to operate and can reliably form the electrode. suitable.
【0018】検知電極2の形成に用いる素材としては、
白金(Pt)でもよいが、高温下においてもアルカリ金
属や酸素が固溶することがなく、経時変化も起こりにく
いということから、金(Au)であることが好ましい。
基準電極4の形成に用いる素材としては、検知電極の場
合と同じように金であってもよいが、高温下においても
O2−伝導性固体電解質の構成元素や酸素が固溶しない
材料であって、しかも、酸素の解離反応に対して触媒効
果を発揮する材料であるということから、白金(Pt)
が好適な素材である。The materials used for forming the sensing electrode 2 are as follows:
Although platinum (Pt) may be used, gold (Au) is preferable because alkali metals and oxygen do not form a solid solution even at high temperatures and change over time is less likely to occur. The material used to form the reference electrode 4 may be gold as in the case of the detection electrode, but it must be a material that does not dissolve the constituent elements of the O2-conductive solid electrolyte or oxygen even at high temperatures. Moreover, platinum (Pt) is a material that exhibits a catalytic effect on the dissociation reaction of oxygen.
is a suitable material.
【0019】また、基準電極4の素材としては、酸化物
電極材として知られている、例えば、次式:La1−X
SrX MO3 (式中、MはCo2+、Mn2+、
Fe2+の2価陽イオンを表し、0≦x<1)で示され
る化合物、次式:La1−XSrX M11−yM2
yO3 (式中、M1 はMn2+、Fe3+、Ca2
+、Mg2+などの陽イオンを表し、M2 はCo2+
、Cr3+、Al3+などの陽イオンを表し、x,yは
、それぞれ、0≦x<1、0≦y<1)で示される化合
物なども用いることができる。Further, the material of the reference electrode 4 is known as an oxide electrode material, for example, the material of the following formula: La1-X
SrX MO3 (where M is Co2+, Mn2+,
A compound representing a divalent cation of Fe2+ and represented by 0≦x<1), the following formula: La1-XSrX M11-yM2
yO3 (where M1 is Mn2+, Fe3+, Ca2
+, represents a cation such as Mg2+, M2 is Co2+
, Cr3+, Al3+, etc., and x and y may be compounds represented by 0≦x<1 and 0≦y<1, respectively.
【0020】検知電極2、基準電極4にはそれぞれリー
ド線5a、5bが取付けられ、ここから、湿度の測定時
における起電力信号が取り出される。これらのリード線
5a、5bは検知電極2、基準電極4と同じ素材で構成
されていることが好ましく、たとえば、両電極の形成前
または形成と同時に金ペーストや白金ペーストなどを用
いてこれら電極に固定して取付けることが好ましい。Lead wires 5a and 5b are attached to the sensing electrode 2 and the reference electrode 4, respectively, from which an electromotive force signal during humidity measurement is extracted. These lead wires 5a and 5b are preferably made of the same material as the detection electrode 2 and the reference electrode 4, and for example, these electrodes are coated with gold paste, platinum paste, etc. before or at the same time as the formation of both electrodes. Preferably, it is fixedly attached.
【0021】図2は別の実施態様を示す平面図である。
この実施態様の湿度センサは、電気絶縁性の支持基板6
の上に、薄板形状をしたアルカリ金属イオン伝導性固体
電解質1と、このアルカリ金属イオン伝導性固体電解質
1の一方の端部1aに接触して形成された検知電極2と
、このアルカリ金属イオン伝導性固体電解質1の他方の
端部1bに一方の端部3aを接合して配設された、薄板
形状をしたO2−伝導性固体電解質3と、このO2−伝
導性固体電解質3の他方の端部3bに接触して形成され
た基準電極4とを含む湿検知部Aが形成されている。FIG. 2 is a plan view showing another embodiment. The humidity sensor of this embodiment has an electrically insulating support substrate 6
On top of the alkali metal ion conductive solid electrolyte 1 having a thin plate shape, a sensing electrode 2 formed in contact with one end 1a of this alkali metal ion conductive solid electrolyte 1, and this alkali metal ion conductive solid electrolyte 1. An O2-conductive solid electrolyte 3 in the form of a thin plate, with one end 3a joined to the other end 1b of the O2-conductive solid electrolyte 1, and the other end of the O2-conductive solid electrolyte 3. A humidity detection section A is formed including a reference electrode 4 formed in contact with the section 3b.
【0022】支持基板6に薄板形状のアルカリ金属イオ
ン伝導性固体電解質1やO2−伝導性固体電解質3を形
成するためには、たとえば、粉末混合法または共沈法、
加水分解法、アルコキシド法等を用いた湿式合成法で合
成した所定組成の原料粉末をボールミルのような粉砕機
で充分に微粉砕し、得られた微粉末をスクリーン印刷法
などにより耐熱性の電気絶縁性の支持基板6の上にパタ
ーニングしたのち、全体を、それぞれの微粉末の焼結温
度にまで加熱して前記微粉末の印刷パターンを支持基板
の上に焼き付けるという塗布焼付け法を適用することが
好ましい。このとき、パターニング時の塗布量を変える
ことにより、各固体電解質を厚膜または薄膜の膜状にも
、円柱もしくは角柱の柱状または半柱状にも、さらには
、板状にも前記支持基板6の上に形成することができる
。
また、各固体電解質の焼結ブロックを予め製造しておき
、これらのブロックから柱状体、板状体を切削加工し、
それぞれをアルミナを主成分とするような無機接着剤で
支持基板6の上に接合することもできる。In order to form the thin plate-shaped alkali metal ion conductive solid electrolyte 1 and O2-conductive solid electrolyte 3 on the support substrate 6, for example, a powder mixing method, a coprecipitation method,
A raw material powder of a predetermined composition synthesized by a wet synthesis method using a hydrolysis method, an alkoxide method, etc. is thoroughly pulverized using a pulverizer such as a ball mill, and the resulting fine powder is made into a heat-resistant electric material by a screen printing method or the like. After patterning on the insulating support substrate 6, apply a coating-baking method in which the whole is heated to the sintering temperature of each fine powder to burn the printed pattern of the fine powder onto the support substrate. is preferred. At this time, by changing the coating amount during patterning, each solid electrolyte can be applied to the support substrate 6 in the form of a thick film or thin film, a cylinder or a prismatic column or a semi-column, or even a plate. can be formed on top. In addition, sintered blocks of each solid electrolyte are manufactured in advance, and columnar bodies and plate-shaped bodies are cut from these blocks.
Each of them can also be bonded onto the support substrate 6 using an inorganic adhesive containing alumina as a main component.
【0023】このようなことから、支持基板6は上記各
微粉末の焼結温度に充分耐えられる耐熱性を備えている
ことが必要であり、また、この支持基板6の上に形成さ
れる検知電極2と基準電極4の短絡を防止するために電
気絶縁性であることが必要である。このような特性を満
足する材料としては、たとえば、アルミナ、ジルコニア
、窒化ケイ素、窒化アルミニウムをあげることができる
。また、支持基板は、他の基板の表面を上記した材料で
前述の塗布焼付け法、蒸着法、CVD方法、スパッタリ
ング法、プラズマ溶射法等によってコーティングしてな
る基板であってもよい。For this reason, it is necessary that the support substrate 6 has sufficient heat resistance to withstand the sintering temperature of each of the fine powders mentioned above. In order to prevent a short circuit between the electrode 2 and the reference electrode 4, it is necessary to have electrical insulation properties. Examples of materials that satisfy these characteristics include alumina, zirconia, silicon nitride, and aluminum nitride. Further, the support substrate may be a substrate obtained by coating the surface of another substrate with the above-mentioned material by the above-described coating and baking method, vapor deposition method, CVD method, sputtering method, plasma spraying method, or the like.
【0024】また、上記した塗布焼付け法の外に、支持
基板6に所定のマスキングを施したのち、ここに蒸着法
、CVD法、スパッタリング法、プラズマ溶射法等によ
り所定組成のアルカリ金属イオン伝導性固体電解質1や
O2−伝導性固体電解質3を形成することもできる。検
知電極2、基準電極4、リード線5a、リード線5bは
、いずれも、第1の実施態様の場合と同じようにして、
それぞれの個所に形成されている。In addition to the above-mentioned coating and baking method, after applying a predetermined masking to the supporting substrate 6, alkali metal ion conductivity of a predetermined composition can be applied thereto by vapor deposition, CVD, sputtering, plasma spraying, etc. A solid electrolyte 1 or an O2-conductive solid electrolyte 3 can also be formed. The detection electrode 2, the reference electrode 4, the lead wire 5a, and the lead wire 5b are all made in the same manner as in the first embodiment.
formed in each location.
【0025】図3、図4は、それぞれ、さらに別の実施
態様を示す平面図と側面図である。この実施態様の湿度
センサは、センサそれ自体に発熱体を搭載したタイプの
ものである。本発明のセンサは、前述したように、30
0〜750℃の温度域でそのセンサ機能を発揮するが、
このタイプのように発熱体を搭載したものは温度制御の
精度を高めることができる。FIGS. 3 and 4 are a plan view and a side view, respectively, showing still another embodiment. The humidity sensor of this embodiment is of a type in which a heating element is mounted on the sensor itself. As mentioned above, the sensor of the present invention has 30
It exhibits its sensor function in the temperature range of 0 to 750 degrees Celsius, but
A device equipped with a heating element like this type can improve the accuracy of temperature control.
【0026】図3において、図2で示したセンサにおけ
る電気絶縁性の支持基板6の背面に、発熱体7がジグザ
グに形成され、発熱体用リード線7a、7bがこの発熱
体7に取り付けられている。発熱体7は、たとえば白金
の微粉末をテレピン油等に分散させて調製したペースト
をスクリーン印刷等の方法で支持基板6の裏面にパター
ニングしたのち、これを焼付けることによって形成する
ことができる。そのときの素材としては、上記白金の外
に、ロジウム、白金−ロジウム合金、タングステン、ニ
ッケル−クロム合金も使用することができる。また、上
記焼付け法の外に、基板6の裏面をマスキングして、そ
こに蒸着法、CVD法、スパッタリング法、プラズマ溶
射法等を適用して発熱体7を形成することもできる。In FIG. 3, a heating element 7 is formed in a zigzag pattern on the back surface of the electrically insulating support substrate 6 in the sensor shown in FIG. ing. The heating element 7 can be formed by, for example, patterning a paste prepared by dispersing fine platinum powder in turpentine oil or the like on the back surface of the support substrate 6 by a method such as screen printing, and then baking the paste. In addition to platinum, rhodium, platinum-rhodium alloy, tungsten, and nickel-chromium alloy can also be used as the material at that time. In addition to the above-described baking method, the heating element 7 can also be formed by masking the back surface of the substrate 6 and applying a vapor deposition method, a CVD method, a sputtering method, a plasma spraying method, or the like.
【0027】[0027]
実施例1
図1で示した湿度センサを次のようにして製造した。す
なわち、まず、純度99.9%のNa3 PO4 の試
薬(無水)とZrSiO4 試薬を、モル比で1:2と
なるように秤量したのち両者を混合した。得られた混合
粉を1147℃で48時間、熱処理して固相反応を起こ
させて均質化したのち、ボールミルで24時間粉砕処理
を行なった。得られた粉末を1ton/cm2 の圧力
で円柱状に金型プレス成形したのち、その成形体を、1
247℃で12時間、熱処理した。直径約2mm、長さ
約4mmの円柱状のNASICON焼結体1が得られた
。Example 1 The humidity sensor shown in FIG. 1 was manufactured as follows. That is, first, a Na3PO4 reagent (anhydrous) with a purity of 99.9% and a ZrSiO4 reagent were weighed so that the molar ratio was 1:2, and then the two were mixed. The obtained mixed powder was heat treated at 1147° C. for 48 hours to cause a solid phase reaction and homogenized, and then pulverized in a ball mill for 24 hours. The obtained powder was press-molded into a cylindrical shape with a pressure of 1 ton/cm2, and then the molded body was
Heat treatment was performed at 247°C for 12 hours. A cylindrical NASICON sintered body 1 having a diameter of about 2 mm and a length of about 4 mm was obtained.
【0028】つぎに、特級試薬の酸化イットリウム(Y
2O3)粉末と特級試薬の酸化ジルコニウム(ZrO2
)粉末とを、モル比で8:92となるように秤量したの
ち両者を混合した。得られた混合粉を、大気中において
、1000℃で2時間、熱処理して固相反応を起こさせ
て均質化したのち、ボールミルで24時間粉砕処理を行
なった。得られた粉末を1ton/cm2 の圧力でラ
バープレス成形したのち、その成形体を、1750℃で
2時間、熱処理した。
イットリア安定化ジルコニア(以後、YSZという)の
焼結体ブロックが得られた。このYSZブロックをダイ
ヤモンドカッターと旋盤で加工して、直径4mm、厚み
0.5mmのディスク3にした。Next, the special grade reagent yttrium oxide (Y
2O3) powder and special grade reagent zirconium oxide (ZrO2
) powder were weighed so that the molar ratio was 8:92, and then the two were mixed. The obtained mixed powder was heat-treated in the atmosphere at 1000° C. for 2 hours to cause a solid phase reaction and homogenized, and then pulverized in a ball mill for 24 hours. The obtained powder was rubber press molded at a pressure of 1 ton/cm 2 , and then the molded product was heat treated at 1750° C. for 2 hours. A sintered block of yttria stabilized zirconia (hereinafter referred to as YSZ) was obtained. This YSZ block was processed using a diamond cutter and a lathe to form a disk 3 having a diameter of 4 mm and a thickness of 0.5 mm.
【0029】NASICON焼結体1の一方の端面にN
ASICONの粉末を付着させ、ここにYSZのディス
ク3を載せ、全体をセラミックヒータの上で1350℃
に加熱して、YSZのディスク3の一方の端部3aをN
ASICON焼結体1の一方の端面1bに融着して両者
を一体化した。NASICON焼結体1の別の端部1a
の外周に直径0.2mmの金線5aを巻きつけ、さらに
金線の巻きつけ個所に金ペーストを塗布し、また、YS
Zのディスク3の他方の端部3bの端面に直径0.2m
mの金線を添着し、この上に金ペーストを塗布した。つ
いで、全体を700℃で1時間焼成して検知電極2と基
準電極4を形成した。[0029] N on one end surface of the NASICON sintered body 1
ASICON powder is attached, YSZ disk 3 is placed on it, and the whole is heated to 1350℃ on a ceramic heater.
by heating one end 3a of the YSZ disk 3 to N.
It was fused to one end surface 1b of the ASICON sintered body 1 to integrate the two. Another end 1a of the NASICON sintered body 1
A gold wire 5a with a diameter of 0.2 mm is wound around the outer circumference of the YS, and gold paste is applied to the part where the gold wire is wound.
A diameter of 0.2 m is attached to the end surface of the other end 3b of the disk 3 of Z.
A gold wire of m was attached, and gold paste was applied thereon. Then, the whole was fired at 700° C. for 1 hour to form the sensing electrode 2 and the reference electrode 4.
【0030】得られたセンサを図5に示した起電力測定
系にセットした。すなわち、電気炉8内に置かれた石英
管9の中にセンサ10をセットし、このセンサのリード
線10a,10bをそれぞれ信号処理回路11に接続し
た。起電力信号は信号処理回路11に接続する表示回路
12に表示されるようになっている。石英管9は、水1
3をいれたフラスコ14と流量計15を介して接続され
ている。フラスコ14には湿度計16が挿入され、標準
炭酸ガスのボンベ17が接続されている。The obtained sensor was set in the electromotive force measurement system shown in FIG. That is, a sensor 10 was set in a quartz tube 9 placed in an electric furnace 8, and lead wires 10a and 10b of this sensor were connected to a signal processing circuit 11, respectively. The electromotive force signal is displayed on a display circuit 12 connected to a signal processing circuit 11. The quartz tube 9 contains water 1
3 is connected via a flow meter 15 to a flask 14 containing the liquid. A hygrometer 16 is inserted into the flask 14, and a standard carbon dioxide gas cylinder 17 is connected thereto.
【0031】この測定系において、センサ10の作動温
度を525℃に保持し、ボンベ17から、相対湿度が0
%のときの炭酸ガス濃度が400ppmである標準ガス
を、150ml/minのガス流量で流しつづけた。そ
して、ヒータ18を作動してフラスコ14内の水13の
温度を調節し、標準ガス中の相対湿度を湿度計16で測
定した。標準ガス中の相対湿度を0%から100%まで
変化させたときのセンサ起電力を測定した。その結果を
表1に示した。さらに、一旦、起電力測定を停止し、1
ヶ月後に同じようにして起電力測定を行なった。その結
果を表1に示した。In this measurement system, the operating temperature of the sensor 10 is maintained at 525°C, and the relative humidity is 0 from the cylinder 17.
%, a standard gas having a carbon dioxide concentration of 400 ppm was continued to flow at a gas flow rate of 150 ml/min. Then, the temperature of the water 13 in the flask 14 was adjusted by operating the heater 18, and the relative humidity in the standard gas was measured with the hygrometer 16. The sensor electromotive force was measured when the relative humidity in the standard gas was changed from 0% to 100%. The results are shown in Table 1. Furthermore, once the electromotive force measurement is stopped,
After a month, the electromotive force was measured in the same manner. The results are shown in Table 1.
【0032】[0032]
【表1】
実施例2
アルカリ金属イオン固体電解質が、実施例1におけるN
ASICONに代えて、以下の方法で製造したLi+
伝導性固体電解質であったことを除いては、実施例1と
同様にしてセンサを製造した。[Table 1] Example 2 The alkali metal ion solid electrolyte was
Instead of ASICON, Li+ manufactured by the following method
A sensor was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the conductive solid electrolyte was used.
【0033】試薬特級の、炭酸リチウム、二酸化シリコ
ン、五酸化バナジウを固溶体組成(モル比)で0.4L
i4 SiO4 −0.6Li3 VO4 となるよう
にそれぞれ秤量し、これらをn−ヘキサンに混合・分散
し、乾燥したのち、600℃で5時間の熱処理を行なっ
て炭酸ガスを追い出し、さらに700℃で4時間の熱処
理を行なって固相反応を起こさせて均質化したのち、ボ
ールミルで24時間の粉砕処理を行なった。得られた粉
末を1ton/cm2 の圧力でラバープレス成形し、
その成形体に1000℃で1時間の熱処理を行なって焼
結体ブロックを製造した。[0033] Reagent grade lithium carbonate, silicon dioxide, and vanadium pentoxide in a solid solution composition (mole ratio) of 0.4L.
i4 SiO4 -0.6Li3 VO4, mixed and dispersed in n-hexane, dried, heat treated at 600°C for 5 hours to drive out carbon dioxide gas, and further heated at 700°C for 4 hours. After heat treatment for 1 hour to cause a solid phase reaction and homogenization, pulverization treatment was performed in a ball mill for 24 hours. The obtained powder was rubber press molded at a pressure of 1 ton/cm2,
The molded body was heat treated at 1000° C. for 1 hour to produce a sintered body block.
【0034】このセンサについても、実施例1と同じよ
うにして起電力測定を行なった。その結果を表2に示し
た。The electromotive force of this sensor was also measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
【0035】[0035]
【表2】
実施例3
図3と図4に示した湿度センサを次のようにして製造し
た。すなわち、まず、純度99.9%のアルミナ基板6
の上に、実施例1の方法で製造したYSZの微粉末をス
クリーン印刷法でパターニングしたのち、全体を160
0℃の温度で2時間焼成して、長さ4mm、幅2mm、
厚み0.5mmのYSZの膜を形成した。[Table 2] Example 3 The humidity sensor shown in FIGS. 3 and 4 was manufactured as follows. That is, first, an alumina substrate 6 with a purity of 99.9% is prepared.
On top of this, the fine YSZ powder produced by the method of Example 1 was patterned by screen printing, and then the whole was
Baked at a temperature of 0℃ for 2 hours, length 4mm, width 2mm,
A YSZ film with a thickness of 0.5 mm was formed.
【0036】つぎに、実施例1の方法で製造したNAS
ICONの微粉末を、アルミナ基板6の上に、YSZの
膜と接触するようにしてスクリーン印刷法でパターニン
グしたのち、全体を1247℃の温度で12時間焼成し
て、アルミナ基板6の上に、長さ4mm、幅2mm、厚
み0.5mmのNASICONの膜を形成した。また、
アルミナ基板6の裏面に白金ペーストをスクリーン印刷
法でパターニングし、ついで、全体に1000℃で1時
間の熱処理を施して発熱体7を形成した。このとき、発
熱体7のリード線である白金線7a、7bも上記白金ペ
ーストと一緒に焼き付けた。その後、NASICONの
膜の一方の端部とYSZの膜の別の端部に、直径0.2
mmの金線を添着し、さらにその上から金ペーストを塗
布したのち、乾燥後、全体を700℃で1時間焼成して
、それぞれ、検知電極と基準電極を形成した。Next, NAS manufactured by the method of Example 1
After patterning the fine powder of ICON on the alumina substrate 6 by a screen printing method so that it is in contact with the YSZ film, the whole is baked at a temperature of 1247° C. for 12 hours, and on the alumina substrate 6, A NASICON film having a length of 4 mm, a width of 2 mm, and a thickness of 0.5 mm was formed. Also,
A platinum paste was patterned on the back surface of the alumina substrate 6 by a screen printing method, and then the whole was subjected to heat treatment at 1000° C. for 1 hour to form a heating element 7. At this time, the platinum wires 7a and 7b, which are the lead wires of the heating element 7, were also baked together with the platinum paste. Then, on one end of the NASICON membrane and on the other end of the YSZ membrane, a diameter of 0.2
A gold wire of mm thick was attached, and gold paste was further applied thereon. After drying, the whole was fired at 700° C. for 1 hour to form a sensing electrode and a reference electrode, respectively.
【0037】このセンサを図5の起電力測定系にセット
し、電気炉10は作動させず、センサが搭載する発熱体
を作動して温度制御して、起電力の測定を行なった。そ
の結果を表3に示した。This sensor was set in the electromotive force measurement system shown in FIG. 5, the electric furnace 10 was not operated, and the temperature was controlled by operating the heating element mounted on the sensor to measure the electromotive force. The results are shown in Table 3.
【0038】[0038]
【表3】[Table 3]
【0039】[0039]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
センサは、被検ガス中の湿度を測定することができる。
得られる測定値は高精度であり、また安定した値になっ
ている。また、形状は小型であり、製造も簡単であるた
め、汎用の湿度センサとしての価値が高い。As is clear from the above description, the sensor of the present invention can measure the humidity in the sample gas. The measured values obtained are highly accurate and stable. In addition, it has a small size and is easy to manufacture, so it has high value as a general-purpose humidity sensor.
【図1】本発明の第1の実施態様を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施態様を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a second embodiment of the invention.
【図3】本発明の第3の実施態様を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a third embodiment of the invention.
【図4】本発明の第3の実施態様を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a third embodiment of the invention.
【図5】湿度センサの起電力測定系を示す概略構成図で
ある。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an electromotive force measurement system of a humidity sensor.
【符号の説明】
1 アルカリ金属イオン伝導性固体電解質1a ア
ルカリ金属イオン伝導性固体電解質1の一方の端部
1b アルカリ金属イオン伝導性固体電解質1の他方
の端部
2 検知電極
3 酸素イオン伝導性固体電解質
3a 酸素イオン伝導性固体電解質3の一方の端部3
b 酸素イオン伝導性固体電解質3の他方の端部4
基準電極
5a、5b リード線
6 支持基板
7 発熱体
7a、7b 発熱体7のリード線
8 電気炉
9 石英管
10 湿度センサ
10a、10b リード線
11 信号処理回路
12 表示回路
13 水
14 フラスコ
15 流量計
16 湿度計
17 標準ガスボンベ
18 ヒータ[Explanation of symbols] 1 Alkali metal ion conductive solid electrolyte 1a One end portion 1b of alkali metal ion conductive solid electrolyte 1 Other end portion 2 of alkali metal ion conductive solid electrolyte 1 Sensing electrode 3 Oxygen ion conductive solid Electrolyte 3a One end 3 of oxygen ion conductive solid electrolyte 3
b The other end 4 of the oxygen ion conductive solid electrolyte 3
Reference electrodes 5a, 5b Lead wires 6 Support substrate 7 Heating elements 7a, 7b Lead wires of heating element 7 8 Electric furnace 9 Quartz tube 10 Humidity sensors 10a, 10b Lead wires 11 Signal processing circuit 12 Display circuit 13 Water 14 Flask 15 Flowmeter 16 Hygrometer 17 Standard gas cylinder 18 Heater
Claims (2)
と、前記アルカリ金属イオン伝導性固体電解質の一方の
端部に接触して形成された検知電極と、前記アルカリ金
属イオン伝導性固体電解質の他方の端部に一方の端部を
接合して配設された酸素イオン伝導性固体電解質と、前
記酸素イオン伝導性固体電解質の他方の端部に接触して
形成された基準電極とを含むことを特徴とする湿度セン
サ。1. An alkali metal ion conductive solid electrolyte, a sensing electrode formed in contact with one end of the alkali metal ion conductive solid electrolyte, and the other end of the alkali metal ion conductive solid electrolyte. and a reference electrode formed in contact with the other end of the oxygen ion conductive solid electrolyte. humidity sensor.
支持基板の上に配設された、アルカリ金属イオン伝導性
固体電解質と、前記アルカリ金属イオン伝導性固体電解
質の一方の端部に接触して形成された検知電極と、前記
アルカリ金属イオン伝導性固体電解質の他方の端部に一
方の端部を接合して配設された酸素イオン伝導性固体電
解質と、前記酸素イオン伝導性固体電解質の他方の端部
に接触して形成された基準電極とを含む湿度検知部;を
備えていることを特徴とする湿度センサ。2. An electrically insulating support substrate; and an alkali metal ion conductive solid electrolyte disposed on the support substrate and in contact with one end of the alkali metal ion conductive solid electrolyte. an oxygen ion conductive solid electrolyte whose one end is joined to the other end of the alkali metal ion conductive solid electrolyte; A humidity sensor comprising: a humidity detection section including a reference electrode formed in contact with the other end.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3094227A JPH04324352A (en) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | Humidity sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3094227A JPH04324352A (en) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | Humidity sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04324352A true JPH04324352A (en) | 1992-11-13 |
Family
ID=14104426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3094227A Pending JPH04324352A (en) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | Humidity sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04324352A (en) |
-
1991
- 1991-04-24 JP JP3094227A patent/JPH04324352A/en active Pending
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