JPH0658321B2 - 湿度検出装置 - Google Patents
湿度検出装置Info
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- JPH0658321B2 JPH0658321B2 JP24588886A JP24588886A JPH0658321B2 JP H0658321 B2 JPH0658321 B2 JP H0658321B2 JP 24588886 A JP24588886 A JP 24588886A JP 24588886 A JP24588886 A JP 24588886A JP H0658321 B2 JPH0658321 B2 JP H0658321B2
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Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は湿度検出装置に関する。
(ロ) 従来の技術 湿度検出体として感湿セラミック等の如く湿度による電
気的特性の変わるものが知られている。この検出体は、
気体−固体界面の電気特性を利用するものであり、従っ
てその界面が大気にさらされ、汚染等の影響を受けやす
く、長期安定性に欠ける。これに対し、特開昭５６−４
２１２６号公報に開示された如き、毛髪やナイロンの様
な感湿伸縮体は長期的に安定である半面、その伸縮を電
気信号に変換し難い。
気的特性の変わるものが知られている。この検出体は、
気体−固体界面の電気特性を利用するものであり、従っ
てその界面が大気にさらされ、汚染等の影響を受けやす
く、長期安定性に欠ける。これに対し、特開昭５６−４
２１２６号公報に開示された如き、毛髪やナイロンの様
な感湿伸縮体は長期的に安定である半面、その伸縮を電
気信号に変換し難い。
一方、本発明者等は、感湿伸縮体を用い、かつその伸縮
を容易にしかも敏感に電気信号に変換できる湿度検出装
置として第３図に示す構造を、既に提案した（特願昭６
０−４３３８８号（特開昭６１−２０２１５２号））。
を容易にしかも敏感に電気信号に変換できる湿度検出装
置として第３図に示す構造を、既に提案した（特願昭６
０−４３３８８号（特開昭６１−２０２１５２号））。
第３図に示す湿度検出装置は、シリコンダイアフラム型
圧力センサペレット(1)を含む。このペレットは、それ
自体特公昭５８−７１７９号等によって周知の如く、シ
リコンダイアフラムにおける半導体ピエゾ効果を利用し
たものである。ペレット(1)は、より具体的には、約４m
m角の平面を持つＮ型単結晶シリコンからなり、厚さ約
３００μｍの環状基部(2)と、この基部と一体的に連な
る厚さ約２０μｍのダイヤフラム(3)とを有する。ダイ
アフラム(3)には拡散によりＰ型のピエゾ抵抗領域（4
a）〜（4d）が形成されており、各領域に連なる配線路
(5)(5)…が拡散や蒸着で形成されている。
圧力センサペレット(1)を含む。このペレットは、それ
自体特公昭５８−７１７９号等によって周知の如く、シ
リコンダイアフラムにおける半導体ピエゾ効果を利用し
たものである。ペレット(1)は、より具体的には、約４m
m角の平面を持つＮ型単結晶シリコンからなり、厚さ約
３００μｍの環状基部(2)と、この基部と一体的に連な
る厚さ約２０μｍのダイヤフラム(3)とを有する。ダイ
アフラム(3)には拡散によりＰ型のピエゾ抵抗領域（4
a）〜（4d）が形成されており、各領域に連なる配線路
(5)(5)…が拡散や蒸着で形成されている。
ペレット(1)はその基部(2)においてヘッダ(6)に接着さ
れ、ヘッダ(6)に植設されたリードピン(7)(7)…とペレ
ットの配線路(5)(5)…とを金属細線(8)が結ぶ。
れ、ヘッダ(6)に植設されたリードピン(7)(7)…とペレ
ットの配線路(5)(5)…とを金属細線(8)が結ぶ。
感湿伸縮体(9)は、厚みが約数十μｍ乃至数百μｍのナ
イロンからなり、センサペレットのダイアフラム(3)の
表面に被着されている。従って感湿伸縮体(9)の伸縮は
ダイアフラム(3)を歪ませる。
イロンからなり、センサペレットのダイアフラム(3)の
表面に被着されている。従って感湿伸縮体(9)の伸縮は
ダイアフラム(3)を歪ませる。
ヘッダ(6)に固定されたケース(10)はセンサペレット(1)
を包囲し、ケース(10)の開口(11)と感湿伸縮体(9)とを
含む中央空間を除いて、ケース(10)とセンサペレット
(1)の表面との間にゲル増シリコン(12)が埋められてい
る。
を包囲し、ケース(10)の開口(11)と感湿伸縮体(9)とを
含む中央空間を除いて、ケース(10)とセンサペレット
(1)の表面との間にゲル増シリコン(12)が埋められてい
る。
よって、感湿伸縮体(9)がケース開口(11)を通じて測定
雰囲気に接し、その湿度に応じて伸縮すると、ダイアフ
ラム(3)が歪み、それに応じてピエゾ抵抗領域（4a）〜
（4d）の抵抗値が変化する。各ピエゾ抵抗領域（4a）〜
（4d）は、通常の如く、リードピン(7)(7)…を通じ外部
にて抵抗ブリッジ結合され、このブリッジの出力電圧値
を読むことによりダイアフラム(3)の歪度、即ち湿度を
測定できる。
雰囲気に接し、その湿度に応じて伸縮すると、ダイアフ
ラム(3)が歪み、それに応じてピエゾ抵抗領域（4a）〜
（4d）の抵抗値が変化する。各ピエゾ抵抗領域（4a）〜
（4d）は、通常の如く、リードピン(7)(7)…を通じ外部
にて抵抗ブリッジ結合され、このブリッジの出力電圧値
を読むことによりダイアフラム(3)の歪度、即ち湿度を
測定できる。
斯る構造によれば、感湿伸縮体が測定雰囲気による汚染
を受けても安定して湿度に応じた伸縮をなし、シリコン
ダイアフラム型圧力センサペレットがその伸縮を敏感に
電気信号に変換する。
を受けても安定して湿度に応じた伸縮をなし、シリコン
ダイアフラム型圧力センサペレットがその伸縮を敏感に
電気信号に変換する。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 上記第３図の構造においては、しかし乍ら、圧力センサ
ペレットを利用するがために、シリコンダイアフラム
は、大気圧の変動によっても、その歪量が変化し、よっ
て測定湿度に誤差が生じる恐れがある。
ペレットを利用するがために、シリコンダイアフラム
は、大気圧の変動によっても、その歪量が変化し、よっ
て測定湿度に誤差が生じる恐れがある。
(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決すべく、感湿伸縮体を被着
した第１シリコンダイアフラムと、感湿伸縮体の被着さ
れていない第２シリコンダイアフラムと、上記第１、第
２のダイアフラムの歪量を電気量に変換する第１、第２
の変換手段と、上記第１変換手段の出力で第２変換手段
の出力を補正する補正手段とを具備する湿度検出装置を
提供するものである。
した第１シリコンダイアフラムと、感湿伸縮体の被着さ
れていない第２シリコンダイアフラムと、上記第１、第
２のダイアフラムの歪量を電気量に変換する第１、第２
の変換手段と、上記第１変換手段の出力で第２変換手段
の出力を補正する補正手段とを具備する湿度検出装置を
提供するものである。
(ホ) 実施例 第１図及び第２図に、本実施例装置の構造及び電気回路
図を示す。
図を示す。
第１図にて、第３図と同一部分には同一番号が付されて
いる。本実施例の最も大きな特徴として、センサペレッ
ト(1)には、第１、第２のシリコンダイアフラム(3)
(3′)が形成されていると共に、その各々にシリコンダ
イアフラムの歪量を電気量に変換するための第１ピエゾ
抵抗領域（4a）〜（4d）及び第２ピエゾ抵抗領域（4′
a）〜（4′d）が設けられており、更に、第１シリコン
ダイアフラム(3)の裏面に感湿伸縮体(9)が被着されてい
る。尚、本実施例において、ヘッダ(6)には、第１、第
２の各シリコンダイアフラム(3)(3′)に対応して第１、
第２の開口(20)(20′)が設けられている。
いる。本実施例の最も大きな特徴として、センサペレッ
ト(1)には、第１、第２のシリコンダイアフラム(3)
(3′)が形成されていると共に、その各々にシリコンダ
イアフラムの歪量を電気量に変換するための第１ピエゾ
抵抗領域（4a）〜（4d）及び第２ピエゾ抵抗領域（4′
a）〜（4′d）が設けられており、更に、第１シリコン
ダイアフラム(3)の裏面に感湿伸縮体(9)が被着されてい
る。尚、本実施例において、ヘッダ(6)には、第１、第
２の各シリコンダイアフラム(3)(3′)に対応して第１、
第２の開口(20)(20′)が設けられている。
第２図にて、第１変換手段(30)は、第１ピエゾ抵抗領域
（4a）〜（4d）を含むブリッジ回路からなり、第２変換
手段(31)は、第２ピエゾ抵抗領域（4′a）〜（4′d）を
含むブリッジ回路からなる。補正手段(32)は、第１、第
２変換手段(30)(31)の出力の差を出力る演算回路からな
る。
（4a）〜（4d）を含むブリッジ回路からなり、第２変換
手段(31)は、第２ピエゾ抵抗領域（4′a）〜（4′d）を
含むブリッジ回路からなる。補正手段(32)は、第１、第
２変換手段(30)(31)の出力の差を出力る演算回路からな
る。
即ち、本実施例装置にあっては、第１変換手段(30)の出
力が測定雰囲気の湿度と大気圧との両者の情報を含むの
に対し、第２変換手段(31)の出力は大気圧のみの情報を
含み、よって補正手段(32)の出力は湿度のみ表わす。
力が測定雰囲気の湿度と大気圧との両者の情報を含むの
に対し、第２変換手段(31)の出力は大気圧のみの情報を
含み、よって補正手段(32)の出力は湿度のみ表わす。
尚、上記実施例では、第１、第２シリコンダイアフラム
(3)(3′)は、同一のセンサペレット(1)内に形成された
が、装置の小型化が要求されない場合には、夫々個別の
センサペレットに設けられても良い。又第１、第２変換
手段(30)(31)の出力は補正手段(32)に入る前に、夫々温
度補償されても良い。
(3)(3′)は、同一のセンサペレット(1)内に形成された
が、装置の小型化が要求されない場合には、夫々個別の
センサペレットに設けられても良い。又第１、第２変換
手段(30)(31)の出力は補正手段(32)に入る前に、夫々温
度補償されても良い。
(ト) 発明の効果 本発明によれば、感湿伸縮体が測定雰囲気による汚染を
受けても安定して湿度に応じた伸縮をなし、第１変換手
段がその伸縮を敏感に電気信号に変換する。しかも、第
２変換手段の出力により大気圧の影響が除かれ、従っ
て、本発明は、シリコンダイアフラム型圧力センサの構
造を利用しているにも拘らず、正確な湿度測定を可能に
する。
受けても安定して湿度に応じた伸縮をなし、第１変換手
段がその伸縮を敏感に電気信号に変換する。しかも、第
２変換手段の出力により大気圧の影響が除かれ、従っ
て、本発明は、シリコンダイアフラム型圧力センサの構
造を利用しているにも拘らず、正確な湿度測定を可能に
する。
第１図及び第２図は、夫々本発明実施例装置の断面図及
び電気回路図、第３図Ａは既に提案された装置の断面
図、第３図Ｂは同要部平面図である。 (3)(3′)……第１、第２シリコンダイアフラム、（4a）
〜（4d）……第１ピエゾ抵抗領域、（4′a）〜（4′d）
……第２ピエゾ抵抗領域、(9)……感湿伸縮体、(30)…
…（4a）〜（4d）を含む第１変換手段、(31)……（4′
a）〜（4′d）を含む第２変換手段、(32)……補正手
段。
び電気回路図、第３図Ａは既に提案された装置の断面
図、第３図Ｂは同要部平面図である。 (3)(3′)……第１、第２シリコンダイアフラム、（4a）
〜（4d）……第１ピエゾ抵抗領域、（4′a）〜（4′d）
……第２ピエゾ抵抗領域、(9)……感湿伸縮体、(30)…
…（4a）〜（4d）を含む第１変換手段、(31)……（4′
a）〜（4′d）を含む第２変換手段、(32)……補正手
段。
Claims (1)
- 【請求項１】感湿伸縮体を被着した第１シリコンダイア
フラムと、感湿伸縮体の被着されていない第２シリコン
ダイアフラムと、上記第１、第２のダイアフラムの歪量
を電気量に変換する第１、第２の変換手段と、上記第１
変換手段の出力で第２変換手段の出力を補正する補正手
段とを具備する湿度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24588886A JPH0658321B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 湿度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24588886A JPH0658321B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 湿度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63100353A JPS63100353A (ja) | 1988-05-02 |
| JPH0658321B2 true JPH0658321B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=17140301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24588886A Expired - Fee Related JPH0658321B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 湿度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658321B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994028372A1 (en) * | 1993-05-25 | 1994-12-08 | Rosemount Inc. | Organic chemical sensor |
-
1986
- 1986-10-16 JP JP24588886A patent/JPH0658321B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63100353A (ja) | 1988-05-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |