JPH07280767A - 湿度センサおよび湿度測定方法 - Google Patents
湿度センサおよび湿度測定方法Info
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- JPH07280767A JPH07280767A JP6095621A JP9562194A JPH07280767A JP H07280767 A JPH07280767 A JP H07280767A JP 6095621 A JP6095621 A JP 6095621A JP 9562194 A JP9562194 A JP 9562194A JP H07280767 A JPH07280767 A JP H07280767A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 感温部と感湿部との温度差をなくし、正確な
温度補償を行なってセンサの湿度検出精度を向上させ
る。 【構成】 電気絶縁性基板１の表面に、湿度および温度
に応じて特性値が変化する感湿体２を一対の電極３１、
３２間に配した感湿部Ａと、温度に応じて特性値が変化
する感温体４を他の一対の電極５１、５２間に配した感
温部Ｂとを設けた。感湿部Ａと感温部Ｂが同一の基板１
上にあるので両者の間に温度差がなく、上記感温部Ｂの
出力に応じて上記感湿部Ａの出力を補正することによ
り、雰囲気湿度を正確に検出することができる。
温度補償を行なってセンサの湿度検出精度を向上させ
る。 【構成】 電気絶縁性基板１の表面に、湿度および温度
に応じて特性値が変化する感湿体２を一対の電極３１、
３２間に配した感湿部Ａと、温度に応じて特性値が変化
する感温体４を他の一対の電極５１、５２間に配した感
温部Ｂとを設けた。感湿部Ａと感温部Ｂが同一の基板１
上にあるので両者の間に温度差がなく、上記感温部Ｂの
出力に応じて上記感湿部Ａの出力を補正することによ
り、雰囲気湿度を正確に検出することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空調機器等の湿度検出
手段として使用される湿度センサおよび湿度測定方法に
関し、詳しくはその温度補償手段に関する。
手段として使用される湿度センサおよび湿度測定方法に
関し、詳しくはその温度補償手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】湿度センサは、一対の電極間に感湿体を
配し、雰囲気湿度の変化を感湿体の抵抗値等の変化とし
て取出すものである。また、感湿体の抵抗値は湿度だけ
でなく、雰囲気温度の影響も受けるため、通常、感湿体
の温度を検出するためのサーミスタを湿度センサ素子に
隣接して配し、この出力によって湿度センサ出力を補正
している。
配し、雰囲気湿度の変化を感湿体の抵抗値等の変化とし
て取出すものである。また、感湿体の抵抗値は湿度だけ
でなく、雰囲気温度の影響も受けるため、通常、感湿体
の温度を検出するためのサーミスタを湿度センサ素子に
隣接して配し、この出力によって湿度センサ出力を補正
している。
【０００３】この温度補償の精度を高めるためには、湿
度センサ素子の温度とサーミスタの温度とが等しいこと
が要求され、湿度センサ素子とサーミスタとの距離はで
きるだけ小さいことが望ましい。例えば、特開昭５９−
７５８５２号公報には、窓ガラスのくもり具合を検出す
る結露センサを窓ガラス上に設け、その近傍の窓ガラス
上に温度センサを設けたくもり除去装置が示されてい
る。
度センサ素子の温度とサーミスタの温度とが等しいこと
が要求され、湿度センサ素子とサーミスタとの距離はで
きるだけ小さいことが望ましい。例えば、特開昭５９−
７５８５２号公報には、窓ガラスのくもり具合を検出す
る結露センサを窓ガラス上に設け、その近傍の窓ガラス
上に温度センサを設けたくもり除去装置が示されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ような構成では、湿度センサ素子とサーミスタとの間の
距離をどんなに小さくしても、両者の温度差を完全にな
くすことは困難であった。これは、通常、感湿体が基板
上に保持されているために温度変化が遅く、サーミスタ
の検出する雰囲気温度との間に温度差を生ずることによ
る。特に急激な雰囲気温度の変化が起こった場合には、
この温度差が大きくなり、正確な温度補償ができないお
それがあった。
ような構成では、湿度センサ素子とサーミスタとの間の
距離をどんなに小さくしても、両者の温度差を完全にな
くすことは困難であった。これは、通常、感湿体が基板
上に保持されているために温度変化が遅く、サーミスタ
の検出する雰囲気温度との間に温度差を生ずることによ
る。特に急激な雰囲気温度の変化が起こった場合には、
この温度差が大きくなり、正確な温度補償ができないお
それがあった。
【０００５】しかして、本発明の目的は、湿度センサ素
子とサーミスタの温度差をなくし、正確な温度補償を行
なって、センサの湿度検出精度を向上させることにあ
る。
子とサーミスタの温度差をなくし、正確な温度補償を行
なって、センサの湿度検出精度を向上させることにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の湿度センサは、電気絶縁性基板１の表面
に、湿度および温度に応じて特性値が変化する感湿体２
を一対の電極３１、３２間に配した感湿部Ａを設け、上
記基板１の他の表面には、温度に応じて特性値が変化す
る感温体４を他の一対の電極５１、５２間に配して、上
記感湿部Ａの温度補償を行う感温部Ｂとした。そして、
上記感温部Ｂの出力に応じて上記感湿部Ａの出力を補正
することにより、雰囲気湿度を検出するものである。
に、本発明の湿度センサは、電気絶縁性基板１の表面
に、湿度および温度に応じて特性値が変化する感湿体２
を一対の電極３１、３２間に配した感湿部Ａを設け、上
記基板１の他の表面には、温度に応じて特性値が変化す
る感温体４を他の一対の電極５１、５２間に配して、上
記感湿部Ａの温度補償を行う感温部Ｂとした。そして、
上記感温部Ｂの出力に応じて上記感湿部Ａの出力を補正
することにより、雰囲気湿度を検出するものである。
【０００７】
【作用】感湿部Ａの感湿体２は、雰囲気の湿度および温
度に応じてその特性、例えば電気抵抗値、靜電容量が変
化し、その変化は一対の電極３１、３２によって電気信
号として外部に取り出される。一方、感温部Ｂの感温体
４は、雰囲気の温度に応じてその特性が変化し、他の一
対の電極５１、５２により電気信号として出力される。
感湿部Ａの出力は、感温部Ｂで検出された雰囲気温度に
照らして補正され、雰囲気湿度が算出される。
度に応じてその特性、例えば電気抵抗値、靜電容量が変
化し、その変化は一対の電極３１、３２によって電気信
号として外部に取り出される。一方、感温部Ｂの感温体
４は、雰囲気の温度に応じてその特性が変化し、他の一
対の電極５１、５２により電気信号として出力される。
感湿部Ａの出力は、感温部Ｂで検出された雰囲気温度に
照らして補正され、雰囲気湿度が算出される。
【０００８】ここで、感湿部Ａと感温部Ｂは同一の基板
１上に形成されており、感温部Ｂはの温度変化は感湿部
Ａと一致する。従って、雰囲気温度の急激な変化が生じ
ても温度差を生ずることがなく、正確な温度補償を可能
にする。また、サーミスタとして機能する感温部Ｂを湿
度センサに組込んで一体としたので構造が簡単であり、
サーミスタを取付けるための空間が不要で小型化が可能
である。
１上に形成されており、感温部Ｂはの温度変化は感湿部
Ａと一致する。従って、雰囲気温度の急激な変化が生じ
ても温度差を生ずることがなく、正確な温度補償を可能
にする。また、サーミスタとして機能する感温部Ｂを湿
度センサに組込んで一体としたので構造が簡単であり、
サーミスタを取付けるための空間が不要で小型化が可能
である。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の湿度センサの一例を示したも
のである。１はセラミックス、ガラスセラミックス等の
電気絶縁性基板で、基板１の一方の表面には感湿部Ａが
（図１（ａ））、その裏面側には感温部Ｂ（図１
（ｂ））が形成されている。基板１としてはここでは緻
密なアルミナ焼結体からなる縦８mm、横６mm、厚さ０．
３mmの基板を使用した。
のである。１はセラミックス、ガラスセラミックス等の
電気絶縁性基板で、基板１の一方の表面には感湿部Ａが
（図１（ａ））、その裏面側には感温部Ｂ（図１
（ｂ））が形成されている。基板１としてはここでは緻
密なアルミナ焼結体からなる縦８mm、横６mm、厚さ０．
３mmの基板を使用した。
【００１０】図１（ａ）において、上記基板１の一方の
面上には、スクリーン印刷によって一対の電極であるく
し歯状金電極３１、３２が対向して設けてある。これら
電極３１、３２間には感湿体２が配してあり、これら電
極３１、３２と感湿体２により感湿部Ａを構成してい
る。感湿体２は厚さ３０〜４０μm 程度の多孔質体であ
り、具体的には三酸化タングステン（ＷＯ3 ）とナトリ
ウム含有ガラス（日本電気硝子株式会社製、商品名ＧＡ
１２）の７：３混合物（重量％）とビヒクル（テレピネ
オール：エチルセルロース＝９１：９（重量％））を
１：１（重量％）の割合で混合したものを用いた。この
ペーストを基板１上に上記電極３１、３２とそれぞれ接
触するようにスクリーン印刷し、乾燥させた後、７００
℃で焼成して形成した。
面上には、スクリーン印刷によって一対の電極であるく
し歯状金電極３１、３２が対向して設けてある。これら
電極３１、３２間には感湿体２が配してあり、これら電
極３１、３２と感湿体２により感湿部Ａを構成してい
る。感湿体２は厚さ３０〜４０μm 程度の多孔質体であ
り、具体的には三酸化タングステン（ＷＯ3 ）とナトリ
ウム含有ガラス（日本電気硝子株式会社製、商品名ＧＡ
１２）の７：３混合物（重量％）とビヒクル（テレピネ
オール：エチルセルロース＝９１：９（重量％））を
１：１（重量％）の割合で混合したものを用いた。この
ペーストを基板１上に上記電極３１、３２とそれぞれ接
触するようにスクリーン印刷し、乾燥させた後、７００
℃で焼成して形成した。
【００１１】上記基板１の他の面上には（図１
（ｂ））、スクリーン印刷によって他の一対の電極であ
る銀−パラジウム電極５１、５２が対向して配してあ
る。これら電極５１、５２間には感温体４が配してあっ
て、これら電極５１、５２と感温体４とで感温部Ｂを構
成している。上記感温体４としては、例えばバリウム、
チタンまたはジルコニウムの酸化物を主成分として含有
するものが使用でき、ここでは市販の印刷式サーミスタ
ペースト（デュポンジャパンリミテッド製、商品名５０
９２Ｄ）を使用した。これを印刷した後（厚さ約３０μ
m ）、乾燥し、８５０℃で焼成して感温体４とした。
（ｂ））、スクリーン印刷によって他の一対の電極であ
る銀−パラジウム電極５１、５２が対向して配してあ
る。これら電極５１、５２間には感温体４が配してあっ
て、これら電極５１、５２と感温体４とで感温部Ｂを構
成している。上記感温体４としては、例えばバリウム、
チタンまたはジルコニウムの酸化物を主成分として含有
するものが使用でき、ここでは市販の印刷式サーミスタ
ペースト（デュポンジャパンリミテッド製、商品名５０
９２Ｄ）を使用した。これを印刷した後（厚さ約３０μ
m ）、乾燥し、８５０℃で焼成して感温体４とした。
【００１２】次に、本発明の湿度センサの作動について
説明する。なお、上記感湿部Ａおよび感温部Ｂは、湿度
または温度を抵抗値として検出するため、図示されない
定電圧電源と駆動回路に接続されている。図２は湿度検
出システムを示すフローチャートで、図中、６はＡ／Ｄ
変換器を内蔵した制御用マイクロコンピュータ、７は制
御用マイクロコンピュータ６からのデジタル信号を受信
し、相対温度を表示する機能をもった表示装置である。
説明する。なお、上記感湿部Ａおよび感温部Ｂは、湿度
または温度を抵抗値として検出するため、図示されない
定電圧電源と駆動回路に接続されている。図２は湿度検
出システムを示すフローチャートで、図中、６はＡ／Ｄ
変換器を内蔵した制御用マイクロコンピュータ、７は制
御用マイクロコンピュータ６からのデジタル信号を受信
し、相対温度を表示する機能をもった表示装置である。
【００１３】上記図１の構成の湿度センサをある湿度を
有する雰囲気内に配すると、感湿部Ａの感湿体２表面に
雰囲気中の水分子が吸着する。この吸着水量は、雰囲気
湿度の変動に伴って増減し、これによって感湿体２の抵
抗値が変化する。この感湿体２の抵抗値変化は電極３
１、３２によりアナログ信号として上記マイクロコンピ
ュータ６に入力される。マイクロコンピュータ６はこの
感湿部Ａからのアナログ信号をＡ／Ｄ変換器によりデジ
タル信号Ｈｓに変換し、内部メモリの所定記憶番地に記
憶する。
有する雰囲気内に配すると、感湿部Ａの感湿体２表面に
雰囲気中の水分子が吸着する。この吸着水量は、雰囲気
湿度の変動に伴って増減し、これによって感湿体２の抵
抗値が変化する。この感湿体２の抵抗値変化は電極３
１、３２によりアナログ信号として上記マイクロコンピ
ュータ６に入力される。マイクロコンピュータ６はこの
感湿部Ａからのアナログ信号をＡ／Ｄ変換器によりデジ
タル信号Ｈｓに変換し、内部メモリの所定記憶番地に記
憶する。
【００１４】一方、感温部Ｂでは、雰囲気温度の変動に
伴って感温体４の抵抗値が変化し、電極５１、５２によ
ってアナログ信号として出力される。この信号は、同様
にしてしてマイクロコンピュータ６内でデジタル信号Ｔ
ｅに変換され、記憶される。マイクロコンピュータ６に
は、感湿部Ａからの信号Ｈｓの温度特性が、実験的に決
定された補正関数：Ｈｃ＝ｆ（Ｈｓ，Ｔｅ）としてプロ
グラムされており、これを用いて補正相対湿度Ｈｃを算
出する。そして、表示装置７をデジタル信号により駆動
し、補正相対湿度Ｈｃを表示させる。
伴って感温体４の抵抗値が変化し、電極５１、５２によ
ってアナログ信号として出力される。この信号は、同様
にしてしてマイクロコンピュータ６内でデジタル信号Ｔ
ｅに変換され、記憶される。マイクロコンピュータ６に
は、感湿部Ａからの信号Ｈｓの温度特性が、実験的に決
定された補正関数：Ｈｃ＝ｆ（Ｈｓ，Ｔｅ）としてプロ
グラムされており、これを用いて補正相対湿度Ｈｃを算
出する。そして、表示装置７をデジタル信号により駆動
し、補正相対湿度Ｈｃを表示させる。
【００１５】なお、上記実施例では補正相対湿度Ｈｃを
表示装置７により表示させるようにしたが、本発明の湿
度センサおよび湿度測定方法はこのような用途に限定さ
れるものではなく、例えば補正相対湿度Ｈｃと感温部Ｂ
からの信号Ｔｅを用いて、空調機器等の制御を行なって
もよい。
表示装置７により表示させるようにしたが、本発明の湿
度センサおよび湿度測定方法はこのような用途に限定さ
れるものではなく、例えば補正相対湿度Ｈｃと感温部Ｂ
からの信号Ｔｅを用いて、空調機器等の制御を行なって
もよい。
【００１６】本発明の基板、電極、感湿体および感温体
は、上記実施例の材料、あるいは形状等に限定されるも
のではなく、通常使用される他の材料、または形状に変
更してももちろんよい。また、上記実施例ではスクリー
ン印刷法による厚膜製造技術を用いたが、蒸着法、スパ
ッタ法による薄膜製造技術によってこれらを形成しても
よい。基板のサイズが十分大きい場合には、感湿部と感
温部を同じ面上に形成することも可能である。
は、上記実施例の材料、あるいは形状等に限定されるも
のではなく、通常使用される他の材料、または形状に変
更してももちろんよい。また、上記実施例ではスクリー
ン印刷法による厚膜製造技術を用いたが、蒸着法、スパ
ッタ法による薄膜製造技術によってこれらを形成しても
よい。基板のサイズが十分大きい場合には、感湿部と感
温部を同じ面上に形成することも可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、感温部
と感湿部との温度差がないので、正確な温度補償を行な
うことができ、センサの湿度検出精度を大幅に向上させ
ることができる。また、温度補償用のサーミスタを別体
として組込む必要がないので組付けの手間を要さず、構
造が簡単で、センサ全体を小型にできる。
と感湿部との温度差がないので、正確な温度補償を行な
うことができ、センサの湿度検出精度を大幅に向上させ
ることができる。また、温度補償用のサーミスタを別体
として組込む必要がないので組付けの手間を要さず、構
造が簡単で、センサ全体を小型にできる。
【図１】（ａ）は本発明の湿度センサの正面図であり、
（ｂ）は本発明の湿度センサを裏面から見た図である。
（ｂ）は本発明の湿度センサを裏面から見た図である。
【図２】本発明の湿度センサを用いた湿度検出システム
のフローチャートである。
のフローチャートである。
Ａ 感湿部 Ｂ 感温部 １ 電気絶縁性基板 ２ 感湿体 ３１、３２ 一対の電極 ４ 感温体 ５１、５２ 他の一対の電極
Claims (2)
- 【請求項１】 電気絶縁性基板の表面に、湿度および温
度に応じて特性値が変化する感湿体を一対の電極間に配
した感湿部を設け、上記基板の他の表面には、温度に応
じて特性値が変化する感温体を他の一対の電極間に配し
て、上記感湿部の温度補償を行う感温部となしたことを
特徴とする湿度センサ。 - 【請求項２】 電気絶縁性基板の表面に、湿度および温
度に応じて特性値が変化する感湿体を一対の電極間に配
した感湿部と、温度に応じて特性値が変化する感温体を
他の一対の電極間に配した感温部とを設け、上記感温部
の出力に応じて上記感湿部の出力を補正し、雰囲気湿度
を検出することを特徴とする湿度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6095621A JPH07280767A (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 湿度センサおよび湿度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6095621A JPH07280767A (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 湿度センサおよび湿度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280767A true JPH07280767A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=14142617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6095621A Pending JPH07280767A (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 湿度センサおよび湿度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07280767A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006019589A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Denso Corp | 半導体装置 |
| DE102005006859A1 (de) * | 2005-02-15 | 2006-08-17 | Vogt Electronic Components Gmbh | Temperaturkorrigiertes Befeuchtungsmesssystem |
| JP2008026322A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Sensirion Ag | 窓の曇りを検出するための湿度検出器 |
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