JPH0544801B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0544801B2 JPH0544801B2 JP60166906A JP16690685A JPH0544801B2 JP H0544801 B2 JPH0544801 B2 JP H0544801B2 JP 60166906 A JP60166906 A JP 60166906A JP 16690685 A JP16690685 A JP 16690685A JP H0544801 B2 JPH0544801 B2 JP H0544801B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- humidity
- oxide
- mol
- temperature
- sensitive resistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は温度によつて電気抵抗が変化する物質
を利用した感湿抵抗体に関する。 〔従来の技術〕 湿度センサーとしては従来経時変化も少なく安
定であり、広い相対湿度領域で使用可能である
Li3VO4−ZnO系などの金属酸化物を感湿抵抗体
として用いたものが知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このLi3VO4−ZnO系の感湿抵抗体は常温での
使用に際して、精度もよく安定した特性を示す。
しかし高温、高湿の雰囲気のもとで該抵抗体を長
時間使用すると感度が低下し、信頼できる湿度測
定ができなかつた。 そこで従来の湿度センサーを使用して高温、高
湿で測定する場合、感湿抵抗体をヒータで加熱
し、該抵抗体の表面を初期状態に戻してから再び
測定するという煩雑な方法でとられていた。 そこで本発明者らは高温、高湿条件の湿度速度
をする際、ヒータを使わないで長期間安定した測
定のできる感湿抵抗体の組成について鋭意研究し
た結果、下記に述べる発明に到達した。 〔問題点を解決するための手段〕 すなわち本発明はLi3VO4、酸化銅および前記
化合物以外の金属酸化物の混合粉末を焼成してな
る感湿抵抗体を要旨とする。 本発明で使用されるLi3VO4および酸化銅は通
常のものが使用できる。ここで酸化銅としては
CuO、Cu2Oなど数類の酸化物があり、いずれも
使用できる。 Li3VO4、酸化銅以外の金属酸化物としては、
焼成したとき多孔質となる酸化アルミニウム、酸
化マグネシウム、酸化チタン、酸化クロム、酸化
スズ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム一酸化クロム
スピネル、酸化亜鉛−酸化クロムスピネル、酸化
亜鉛−酸化チタンスピネル、酸化チタン−酸化亜
鉛−酸化クロム系化合物などが挙げられ、その中
から１種あるいは２種以上を適宜に組み合わせて
使用する。 上記化合物の配合組成範囲は特に限定されるも
のではないが、望ましくはLi3VO4が0.5〜1.9モル
％、酸化銅が1.5〜10.0モル％、前記化合物以外
の金属酸化物は88.1〜98.0モル％である。Li3VO4
が0.5モル％未満では感度が低くなる傾向にあり、
1.9モル％を超えて配合した際は湿度センサーの
高温、高湿測定時の感度はさほど改善されず、製
造コストが上昇するのみである。 なお、Li3VO4に代えてLi2OおよびV2O5を配合
することが考えられるが、この方法では原料混合
粉末を焼成してもLi3VO4が生成しないため、そ
れによつて得られた該抵抗体は本発明の目的を達
成できない。 また酸化銅の配合量が1.5モル％未満では高温、
高湿での抵抗値が上昇傾向を示し、10.0モル％を
超えると低湿度側での感度が低くなる傾向があ
る。 またLi3VO4と酸化銅の配合比（モル比）は1/3
〜1/6が好ましく、1/3を超えれば高温、高湿での
特性はさほど改善されず、1/6未満では酸化銅の
効果が強く現われ低湿度側での感度が低くなる傾
向を示す。 次に本発明の感湿度抵抗体を設けた湿度センサ
ーの作製方法について説明する。 Li3VO4、酸化銅および前記化合物以外の金属
酸化物の各粉末を所望の割会に配合した混合物を
つくり、これにビヒクルとしてたとえばエチルセ
ルロース、ブチルカルビトールアセテート、テレ
ピネオール、アクリル樹脂などから適宜に選択し
たものをロールミル、ボールミルその他の混合機
で十分に混合してペーストをつくる。そのペース
トを予め一対の電極をもうけた絶縁基板上にスク
リーン印刷し成形する。この半製品を乾燥したの
ち慣用の焼成炉を用いて焼成することにより、本
発明の感湿抵抗体を設けた湿度センサーが得られ
る。その際焼成温度は750〜900℃が望ましい。
900℃を超えると該抵抗体の気孔率が小さくなり、
感度が低下し、かつヒステリシスが悪くなり、
750℃未満では該抵抗体と絶縁基板との接着強度
が弱くなるため好ましくない。 〔実施例〕 実施例１〜６、比較例１〜４ Li3VO4、CuOおよび前記化合物以外の金属酸
化物としてAl2O3、TiO2、ZnO、ZnCrO4の各粉
末原料を表１に示す配合にしたがつて樹脂製ボー
ルで混合し、得られた各混合物にエチルセルロー
ス、ブチルカルビトールアセテート、テレピネオ
ールからなるビヒクルを加え、ロールミルを用い
て均一なペーストをつくつた。 得られたペーストを予めくし形Au電極および
端子取り出し用Ag−Pb電極を付設したアルミナ
基板上にスクリーン印刷し、乾燥したのち空気中
850℃、１時間焼成して湿度センサーをそれぞれ
製造した。 以上のようにして得られた各湿度センサーに測
定器を接続し、初期特性として20℃における30％
RH、次いで同温度、90％RHのときの電気抵抗
値を順次測定し、その結果を同表に併記した。 次いで各湿度センサーを60℃、90％RHの高
温、高湿雰囲気下に1000時間放置した後、再び温
度を20℃に下げて30％RH、次いで同温度、90％
RHのときの電気抵抗値を測定した。その結果も
「高温高湿放置後」として表１に併記した。
を利用した感湿抵抗体に関する。 〔従来の技術〕 湿度センサーとしては従来経時変化も少なく安
定であり、広い相対湿度領域で使用可能である
Li3VO4−ZnO系などの金属酸化物を感湿抵抗体
として用いたものが知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このLi3VO4−ZnO系の感湿抵抗体は常温での
使用に際して、精度もよく安定した特性を示す。
しかし高温、高湿の雰囲気のもとで該抵抗体を長
時間使用すると感度が低下し、信頼できる湿度測
定ができなかつた。 そこで従来の湿度センサーを使用して高温、高
湿で測定する場合、感湿抵抗体をヒータで加熱
し、該抵抗体の表面を初期状態に戻してから再び
測定するという煩雑な方法でとられていた。 そこで本発明者らは高温、高湿条件の湿度速度
をする際、ヒータを使わないで長期間安定した測
定のできる感湿抵抗体の組成について鋭意研究し
た結果、下記に述べる発明に到達した。 〔問題点を解決するための手段〕 すなわち本発明はLi3VO4、酸化銅および前記
化合物以外の金属酸化物の混合粉末を焼成してな
る感湿抵抗体を要旨とする。 本発明で使用されるLi3VO4および酸化銅は通
常のものが使用できる。ここで酸化銅としては
CuO、Cu2Oなど数類の酸化物があり、いずれも
使用できる。 Li3VO4、酸化銅以外の金属酸化物としては、
焼成したとき多孔質となる酸化アルミニウム、酸
化マグネシウム、酸化チタン、酸化クロム、酸化
スズ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム一酸化クロム
スピネル、酸化亜鉛−酸化クロムスピネル、酸化
亜鉛−酸化チタンスピネル、酸化チタン−酸化亜
鉛−酸化クロム系化合物などが挙げられ、その中
から１種あるいは２種以上を適宜に組み合わせて
使用する。 上記化合物の配合組成範囲は特に限定されるも
のではないが、望ましくはLi3VO4が0.5〜1.9モル
％、酸化銅が1.5〜10.0モル％、前記化合物以外
の金属酸化物は88.1〜98.0モル％である。Li3VO4
が0.5モル％未満では感度が低くなる傾向にあり、
1.9モル％を超えて配合した際は湿度センサーの
高温、高湿測定時の感度はさほど改善されず、製
造コストが上昇するのみである。 なお、Li3VO4に代えてLi2OおよびV2O5を配合
することが考えられるが、この方法では原料混合
粉末を焼成してもLi3VO4が生成しないため、そ
れによつて得られた該抵抗体は本発明の目的を達
成できない。 また酸化銅の配合量が1.5モル％未満では高温、
高湿での抵抗値が上昇傾向を示し、10.0モル％を
超えると低湿度側での感度が低くなる傾向があ
る。 またLi3VO4と酸化銅の配合比（モル比）は1/3
〜1/6が好ましく、1/3を超えれば高温、高湿での
特性はさほど改善されず、1/6未満では酸化銅の
効果が強く現われ低湿度側での感度が低くなる傾
向を示す。 次に本発明の感湿度抵抗体を設けた湿度センサ
ーの作製方法について説明する。 Li3VO4、酸化銅および前記化合物以外の金属
酸化物の各粉末を所望の割会に配合した混合物を
つくり、これにビヒクルとしてたとえばエチルセ
ルロース、ブチルカルビトールアセテート、テレ
ピネオール、アクリル樹脂などから適宜に選択し
たものをロールミル、ボールミルその他の混合機
で十分に混合してペーストをつくる。そのペース
トを予め一対の電極をもうけた絶縁基板上にスク
リーン印刷し成形する。この半製品を乾燥したの
ち慣用の焼成炉を用いて焼成することにより、本
発明の感湿抵抗体を設けた湿度センサーが得られ
る。その際焼成温度は750〜900℃が望ましい。
900℃を超えると該抵抗体の気孔率が小さくなり、
感度が低下し、かつヒステリシスが悪くなり、
750℃未満では該抵抗体と絶縁基板との接着強度
が弱くなるため好ましくない。 〔実施例〕 実施例１〜６、比較例１〜４ Li3VO4、CuOおよび前記化合物以外の金属酸
化物としてAl2O3、TiO2、ZnO、ZnCrO4の各粉
末原料を表１に示す配合にしたがつて樹脂製ボー
ルで混合し、得られた各混合物にエチルセルロー
ス、ブチルカルビトールアセテート、テレピネオ
ールからなるビヒクルを加え、ロールミルを用い
て均一なペーストをつくつた。 得られたペーストを予めくし形Au電極および
端子取り出し用Ag−Pb電極を付設したアルミナ
基板上にスクリーン印刷し、乾燥したのち空気中
850℃、１時間焼成して湿度センサーをそれぞれ
製造した。 以上のようにして得られた各湿度センサーに測
定器を接続し、初期特性として20℃における30％
RH、次いで同温度、90％RHのときの電気抵抗
値を順次測定し、その結果を同表に併記した。 次いで各湿度センサーを60℃、90％RHの高
温、高湿雰囲気下に1000時間放置した後、再び温
度を20℃に下げて30％RH、次いで同温度、90％
RHのときの電気抵抗値を測定した。その結果も
「高温高湿放置後」として表１に併記した。
【表】
【表】
実施例 ７〜10
Li3VO41.5モル％、CuO5.0モル％、
ZnCrO493.5モル％を用いて実施例１に従つて成
形した半製品を表２に示す温度で焼成した。得ら
れたそれぞれの湿度センサーについて実施例１と
同じ測定条件で電気抵抗値を測定し得られた結果
を同表に示した。
ZnCrO493.5モル％を用いて実施例１に従つて成
形した半製品を表２に示す温度で焼成した。得ら
れたそれぞれの湿度センサーについて実施例１と
同じ測定条件で電気抵抗値を測定し得られた結果
を同表に示した。
本発明の感湿抵抗体を設けた湿度センサーは高
温、高湿で長時間測定しても安定な特性を示し、
その経時変化も少なく、従来の組成のものに比へ
格段に優れている。また本発明の感湿抵抗体は厚
膜技術を用いて作製できるため量産化が可能であ
り、したがつて価格の低廉化が可能である。
温、高湿で長時間測定しても安定な特性を示し、
その経時変化も少なく、従来の組成のものに比へ
格段に優れている。また本発明の感湿抵抗体は厚
膜技術を用いて作製できるため量産化が可能であ
り、したがつて価格の低廉化が可能である。
Claims (1)
- １ Li3VO4、酸化銅および前記化合物以外の金
属酸化物の混合粉末を焼成してなる感湿抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60166906A JPS6229101A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 感湿抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60166906A JPS6229101A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 感湿抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6229101A JPS6229101A (ja) | 1987-02-07 |
| JPH0544801B2 true JPH0544801B2 (ja) | 1993-07-07 |
Family
ID=15839828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60166906A Granted JPS6229101A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 感湿抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6229101A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5835902A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-02 | 株式会社東芝 | 感湿素子 |
| JPS6076101A (ja) * | 1983-10-03 | 1985-04-30 | 日本セメント株式会社 | 感湿素子の製造方法 |
-
1985
- 1985-07-30 JP JP60166906A patent/JPS6229101A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6229101A (ja) | 1987-02-07 |
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