JPH0712769A - 湿度計 - Google Patents
湿度計Info
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- JPH0712769A JPH0712769A JP15845693A JP15845693A JPH0712769A JP H0712769 A JPH0712769 A JP H0712769A JP 15845693 A JP15845693 A JP 15845693A JP 15845693 A JP15845693 A JP 15845693A JP H0712769 A JPH0712769 A JP H0712769A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
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- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 雰囲気温度に左右されずに湿度を正確かつ応
答性速く検出し、又、ヒータの抵抗のばらつきにも影響
されない湿度計を提供する。 【構成】 ヒータ１３の抵抗値を測る抵抗値測定回路１
と、実測値と理論値との差を求める演算回路３と、抵抗
値と温度の関係及び抵抗値と電力の関係、及び、抵抗値
と絶対湿度との関係を記憶した記憶情報回路２とを有
し、ヒータ１３に所定電力を実際に加えた時の抵抗値の
上昇分と所定電力を加えたと仮定した時の理論的抵抗値
の上昇分との差を求めて加える実測抵抗値と湿度を求め
る。
答性速く検出し、又、ヒータの抵抗のばらつきにも影響
されない湿度計を提供する。 【構成】 ヒータ１３の抵抗値を測る抵抗値測定回路１
と、実測値と理論値との差を求める演算回路３と、抵抗
値と温度の関係及び抵抗値と電力の関係、及び、抵抗値
と絶対湿度との関係を記憶した記憶情報回路２とを有
し、ヒータ１３に所定電力を実際に加えた時の抵抗値の
上昇分と所定電力を加えたと仮定した時の理論的抵抗値
の上昇分との差を求めて加える実測抵抗値と湿度を求め
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、湿度計に関し、より詳
細には、抵抗体の検出温度を上げ抵抗値の変化により湿
度を求める湿度計に関する。
細には、抵抗体の検出温度を上げ抵抗値の変化により湿
度を求める湿度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガス検出器、例えば、半導体ガス検出器
は、加熱した金属酸化物半導体、例えば、ＳｎＯ2に還
元性ガスを反応させると抵抗値が減少することを利用
し、さまざまなガスを検出するようになっている。
は、加熱した金属酸化物半導体、例えば、ＳｎＯ2に還
元性ガスを反応させると抵抗値が減少することを利用
し、さまざまなガスを検出するようになっている。
【０００３】図４は、本発明が適用される片持梁構造に
形成されたガス検知器の一例を説明するための構成図
で、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ
−Ｂ線断面図で、図中、１０は基板、１１は該基板１０
に形成された凹部、１２は前記基板１０の上に形成され
たシリコンチップの薄膜絶縁体で、該薄膜絶縁体１２は
前記凹部１１の上に片持梁式に張り出す張り出し部また
は前記凹部の上に両持梁式に架橋される橋架部１２を有
し、該張り出し部又は橋架部１２の上にヒータ１３及び
該ヒータ１３に近接してガス検出素子１４が設けられて
いる。なお、このガス検出素子１４は、具体的には、前
述のようにＳｎＯ2の金属酸化物半導体である。前記凹
部１１、張り出し部１２、抵抗発熱体部１３、ガス検出
部１４は、好ましくは、同一基板１０上に形成されてい
る。
形成されたガス検知器の一例を説明するための構成図
で、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ
−Ｂ線断面図で、図中、１０は基板、１１は該基板１０
に形成された凹部、１２は前記基板１０の上に形成され
たシリコンチップの薄膜絶縁体で、該薄膜絶縁体１２は
前記凹部１１の上に片持梁式に張り出す張り出し部また
は前記凹部の上に両持梁式に架橋される橋架部１２を有
し、該張り出し部又は橋架部１２の上にヒータ１３及び
該ヒータ１３に近接してガス検出素子１４が設けられて
いる。なお、このガス検出素子１４は、具体的には、前
述のようにＳｎＯ2の金属酸化物半導体である。前記凹
部１１、張り出し部１２、抵抗発熱体部１３、ガス検出
部１４は、好ましくは、同一基板１０上に形成されてい
る。
【０００４】そして、ガス検出を行なうとき、その検出
したいガスに応じて、雰囲気温度に関係なく一定の電力
で前記ヒータ１３を熱し、前記ガス検出素子１４の抵抗
の変化よりガス検出を行なっていた。
したいガスに応じて、雰囲気温度に関係なく一定の電力
で前記ヒータ１３を熱し、前記ガス検出素子１４の抵抗
の変化よりガス検出を行なっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
によると、ガスを検出するためにヒータの他にガス検出
素子がいるためコストが上がり、更には検出ガスにより
検出温度が違うため、雰囲気温度の違いにも考慮しなけ
ればならない。
によると、ガスを検出するためにヒータの他にガス検出
素子がいるためコストが上がり、更には検出ガスにより
検出温度が違うため、雰囲気温度の違いにも考慮しなけ
ればならない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）抵抗体の検出温度を上げ、前記温
度のときの抵抗値により湿度を検出する湿度計におい
て、抵抗体と、電力制御回路と、前記抵抗体の抵抗値を
測る回路と、雰囲気温度の抵抗値に定電力を加えてなる
理論抵抗値及び前記理論抵抗値から定電力を加えた後の
実測抵抗値との差を演算する演算回路と、前記論理抵抗
値と実測抵抗値との差と加えた電力と絶対湿度関係を記
憶した記憶情報回路とを有すること、更には、（２）前
記（１）において、抵抗値と温度の関係及び温度と飽和
水蒸気圧との関係とを記憶した記憶情報回路と、温度と
絶対湿度と飽和水蒸気圧から相対湿度を演算する演算回
路を有することを特徴とするものである。
決するために、（１）抵抗体の検出温度を上げ、前記温
度のときの抵抗値により湿度を検出する湿度計におい
て、抵抗体と、電力制御回路と、前記抵抗体の抵抗値を
測る回路と、雰囲気温度の抵抗値に定電力を加えてなる
理論抵抗値及び前記理論抵抗値から定電力を加えた後の
実測抵抗値との差を演算する演算回路と、前記論理抵抗
値と実測抵抗値との差と加えた電力と絶対湿度関係を記
憶した記憶情報回路とを有すること、更には、（２）前
記（１）において、抵抗値と温度の関係及び温度と飽和
水蒸気圧との関係とを記憶した記憶情報回路と、温度と
絶対湿度と飽和水蒸気圧から相対湿度を演算する演算回
路を有することを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】抵抗体（以下、ヒータという）に定電力を印加
し、ヒータの温度を雰囲気温度に関係なく一定温度上げ
るようにし、そのときの抵抗値の変化により絶対湿度を
求める。更に、雰囲気温度の抵抗値より雰囲気温度と飽
和水蒸気圧とを求め、相対湿度も求める。
し、ヒータの温度を雰囲気温度に関係なく一定温度上げ
るようにし、そのときの抵抗値の変化により絶対湿度を
求める。更に、雰囲気温度の抵抗値より雰囲気温度と飽
和水蒸気圧とを求め、相対湿度も求める。
【０００８】
【実施例】図３は、本発明の動作原理を説明する図であ
る。図中、ＲH01，ＲH02は、それぞれ雰囲気温度が２０
℃，４０℃のときのヒータ１３の抵抗値を示したもので
ある。そして、ヒータ１３に一定電力Ｐを印加して加熱
する。ヒータ１３は、電力Ｐが印加されると自己発熱に
より温度がＴ℃上昇する。この上昇温度Ｔ℃は、ヒータ
１３の熱容量及び印加する電力Ｐによって決まるもので
あり、雰囲気温度に左右されない。このとき、ヒータ１
３は、当然、抵抗体についての周知の式、Ｒ＝Ｒ0＋α
ΔＴにより、抵抗値が上昇する。つまり、現温度におけ
る抵抗値を、それぞれＲH01，ＲH02とすると、温度がＴ
℃上昇した時の理論値としての抵抗値Ｒs1，Ｒs2は、Ｒ
s1＝ＲH01＋αＴ，Ｒs2＝ＲH02＋αＴの値になるはずで
ある。しかし、実測してみると、理論値とは一致しない
値になる。つまり、ＲH01に電力Ｐを加えた後の実測値
ＲH1、及び、ＲH02に電力Ｐ加えた後の実測値ＲH2は、
理論値Ｒs1，Ｒs2よりΔＲ低い値となる。この差ΔＲ
は、雰囲気中の絶対湿度と加えた電力Ｐとに相関関係が
ある。本発明は、このことに着目してなされたものであ
る。
る。図中、ＲH01，ＲH02は、それぞれ雰囲気温度が２０
℃，４０℃のときのヒータ１３の抵抗値を示したもので
ある。そして、ヒータ１３に一定電力Ｐを印加して加熱
する。ヒータ１３は、電力Ｐが印加されると自己発熱に
より温度がＴ℃上昇する。この上昇温度Ｔ℃は、ヒータ
１３の熱容量及び印加する電力Ｐによって決まるもので
あり、雰囲気温度に左右されない。このとき、ヒータ１
３は、当然、抵抗体についての周知の式、Ｒ＝Ｒ0＋α
ΔＴにより、抵抗値が上昇する。つまり、現温度におけ
る抵抗値を、それぞれＲH01，ＲH02とすると、温度がＴ
℃上昇した時の理論値としての抵抗値Ｒs1，Ｒs2は、Ｒ
s1＝ＲH01＋αＴ，Ｒs2＝ＲH02＋αＴの値になるはずで
ある。しかし、実測してみると、理論値とは一致しない
値になる。つまり、ＲH01に電力Ｐを加えた後の実測値
ＲH1、及び、ＲH02に電力Ｐ加えた後の実測値ＲH2は、
理論値Ｒs1，Ｒs2よりΔＲ低い値となる。この差ΔＲ
は、雰囲気中の絶対湿度と加えた電力Ｐとに相関関係が
ある。本発明は、このことに着目してなされたものであ
る。
【０００９】図１は、本発明の一実施例を説明するため
の図で、図中、１は抵抗値測定回路、２は演算回路、３
は記憶情報回路、４は電力制御回路である。図２は、図
１の回路の動作説明をするフローチャート図で、以下、
このフローチャートの各ステップに基づいて説明する。
の図で、図中、１は抵抗値測定回路、２は演算回路、３
は記憶情報回路、４は電力制御回路である。図２は、図
１の回路の動作説明をするフローチャート図で、以下、
このフローチャートの各ステップに基づいて説明する。
【００１０】step１：抵抗値測定回路１で雰囲気温度の
ときの抵抗値ＲH0（以下、初期値ＲH0とする）を測る。
このとき被測定抵抗に流す電流で、ヒータ１３が自己発
熱してヒータ１３の温度が上がらないように、小電流で
測定する。step２ ：演算回路２は、電力制御回路４よりヒータ１３
に与えられる電力Ｐにより上昇する温度Ｔにより、電力
Ｐが加えられた時のヒータ１３の理論抵抗値ＲsをＲs＝
ＲH0＋αＴ（α：ヒータ１３により決まる値）より求め
る。step３ ：電力制御回路４は、ヒータ１３に一定電力Ｐを
印加する。step４ ：抵抗値測定回路１にて、電力Ｐを印加後のヒー
タ１３の抵抗値ＲH1（以下、実測値ＲH1とする）を測
る。step５ ：演算回路２により、理論値Ｒsと実測値ＲH1と
の差ΔＲ（Ｒs−ＲH1）を求める。step６ ：記憶情報回路３にて、加えた電力Ｐと抵抗値差
ΔＲにより決まる絶対湿度Ｄのテーブルより、絶対湿度
Ｄを求める。絶対湿度Ｄでよければ出力して終了し、相
対湿度Ｈを求めたいときは以下に続く。step７ ：記憶情報回路２には、雰囲気温度ｔと初期抵抗
値ＲH1とのテーブルが入っており、初期抵抗値ＲH1より
雰囲気温度ｔを求める。記憶情報回路２には、雰囲気温
度ｔと飽和水蒸気圧ｅSとの関係を示すテーブルもあ
り、雰囲気温度ｔより飽和水蒸気圧ｅSを求める。step８ ：演算回路２にて、次式（１）より相対湿度を求
めたのち出力をする。
ときの抵抗値ＲH0（以下、初期値ＲH0とする）を測る。
このとき被測定抵抗に流す電流で、ヒータ１３が自己発
熱してヒータ１３の温度が上がらないように、小電流で
測定する。step２ ：演算回路２は、電力制御回路４よりヒータ１３
に与えられる電力Ｐにより上昇する温度Ｔにより、電力
Ｐが加えられた時のヒータ１３の理論抵抗値ＲsをＲs＝
ＲH0＋αＴ（α：ヒータ１３により決まる値）より求め
る。step３ ：電力制御回路４は、ヒータ１３に一定電力Ｐを
印加する。step４ ：抵抗値測定回路１にて、電力Ｐを印加後のヒー
タ１３の抵抗値ＲH1（以下、実測値ＲH1とする）を測
る。step５ ：演算回路２により、理論値Ｒsと実測値ＲH1と
の差ΔＲ（Ｒs−ＲH1）を求める。step６ ：記憶情報回路３にて、加えた電力Ｐと抵抗値差
ΔＲにより決まる絶対湿度Ｄのテーブルより、絶対湿度
Ｄを求める。絶対湿度Ｄでよければ出力して終了し、相
対湿度Ｈを求めたいときは以下に続く。step７ ：記憶情報回路２には、雰囲気温度ｔと初期抵抗
値ＲH1とのテーブルが入っており、初期抵抗値ＲH1より
雰囲気温度ｔを求める。記憶情報回路２には、雰囲気温
度ｔと飽和水蒸気圧ｅSとの関係を示すテーブルもあ
り、雰囲気温度ｔより飽和水蒸気圧ｅSを求める。step８ ：演算回路２にて、次式（１）より相対湿度を求
めたのち出力をする。
【００１１】
【数１】
【００１２】なお、本発明は、抵抗値差ΔＲをパラメー
タとして各湿度を求めているが、本発明は、これにとら
われるものでなく、Ｒ＝Ｒ0＋αＴ という式よりΔＴ
をパラメータしてもよいし、Ｅ＝ＩＲの式よりΔＥ，Δ
Ｉをパラメータとしてもよい。
タとして各湿度を求めているが、本発明は、これにとら
われるものでなく、Ｒ＝Ｒ0＋αＴ という式よりΔＴ
をパラメータしてもよいし、Ｅ＝ＩＲの式よりΔＥ，Δ
Ｉをパラメータとしてもよい。
【００１３】
（１）請求項１に対する効果：ヒータに所定電力を印加
し、ヒータの抵抗値を測り、絶対湿度を測るので、ガス
感応素子がいらず、コストダウンにつながり、性質上雰
囲気温度の影響を受けずにすむ。 （２）請求項２に対する効果：ヒータの抵抗値より雰囲
気温度を求めることで、絶対湿度から相対湿度への変換
ができる。
し、ヒータの抵抗値を測り、絶対湿度を測るので、ガス
感応素子がいらず、コストダウンにつながり、性質上雰
囲気温度の影響を受けずにすむ。 （２）請求項２に対する効果：ヒータの抵抗値より雰囲
気温度を求めることで、絶対湿度から相対湿度への変換
ができる。
【図１】 本発明の一実施例を説明するための回路図で
ある。
ある。
【図２】 本発明の一実施例を説明するフローチャート
である。
である。
【図３】 抵抗値と温度との関係を表した図である。
【図４】 従来技術を説明するための図である。
１…抵抗値測定回路、２…演算回路、３…記憶情報回
路、４…定電力出力回路、１０…基板、１１…凹部、１
２…張り出し部、１３…ヒータ、１４…ガス感応素子。
路、４…定電力出力回路、１０…基板、１１…凹部、１
２…張り出し部、１３…ヒータ、１４…ガス感応素子。
Claims (2)
- 【請求項１】 抵抗体の検出温度を上げ、前記温度のと
きの抵抗値により湿度を検出する湿度計において、抵抗
体と、電力制御回路と、前記抵抗体の抵抗値を測る回路
と、雰囲気温度の抵抗値に定電力を加えてなる理論抵抗
値及び前記理論抵抗値から定電力を加えた後の実測抵抗
値との差を演算する演算回路と、前記論理抵抗値と実測
抵抗値との差と加えた電力と絶対湿度関係を記憶した記
憶情報回路とを有することを特徴とする湿度計。 - 【請求項２】 請求項１において、抵抗値と温度の関係
及び温度と飽和水蒸気圧との関係とを記憶した記憶情報
回路と、温度と絶対湿度と飽和水蒸気圧から相対湿度を
演算する演算回路を有することを特徴とする湿度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15845693A JP3302784B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 湿度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15845693A JP3302784B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 湿度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712769A true JPH0712769A (ja) | 1995-01-17 |
| JP3302784B2 JP3302784B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=15672148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15845693A Expired - Fee Related JP3302784B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 湿度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3302784B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001194332A (ja) * | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Seiko Instruments Inc | 湿度センサ |
| WO2008029833A1 (fr) | 2006-09-06 | 2008-03-13 | Tsubakimoto Chain Co. | Pigment antirouille à base d'eau, peinture antirouille à base d'eau et chaîne traitée en surface hautement anticorrosive |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP15845693A patent/JP3302784B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001194332A (ja) * | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Seiko Instruments Inc | 湿度センサ |
| WO2008029833A1 (fr) | 2006-09-06 | 2008-03-13 | Tsubakimoto Chain Co. | Pigment antirouille à base d'eau, peinture antirouille à base d'eau et chaîne traitée en surface hautement anticorrosive |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3302784B2 (ja) | 2002-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |