JPS582732A - 湿度検出回路 - Google Patents
湿度検出回路Info
- Publication number
- JPS582732A JPS582732A JP10271281A JP10271281A JPS582732A JP S582732 A JPS582732 A JP S582732A JP 10271281 A JP10271281 A JP 10271281A JP 10271281 A JP10271281 A JP 10271281A JP S582732 A JPS582732 A JP S582732A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- humidity
- signal
- circuit
- phase difference
- 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.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 claims 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
- G01N27/225—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity by using hygroscopic materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、小形化した一対の感涙素子の出力を周波数信
号に変換し、湿度による周波数の黴少蜜化分のみを検出
して電気信号で出力する種変検出回路に関するものであ
る。
号に変換し、湿度による周波数の黴少蜜化分のみを検出
して電気信号で出力する種変検出回路に関するものであ
る。
従来の技衝、すなわち湿度変化を電気信号に！ｔ″換す
る感湿素子を用いた湿度検出装置では、感湿素子の特性
の経時変化、温ＩＩ！特性などＫよる検出精度の低下が
大きな問題となっていた０簡易−のｍ変検出器では、感
湿素子の特性を補正図表畔を用いて校正したり、測定前
に前記素子の特性に合わせて検出値表示器の目盛校正を
行う勢、正確な浸度の値の検出に手間がかかるし、管た
、電気回路的な補正を施す形式で轄装置が複雑となる上
に感Ｓ峙性のゆるやかな経時変化を補正するのは困難で
あった０さらに、従来広く用いられている感温素子の静
電容量を電気信号の周波数に変換する方式０４１度検出
装置に於ては、出力信号の中心周波数に対して灘度費化
によゐ周ｔＩＩＬ数変化の割合が小さく、この周波数費
化分のみを検出し、増幅するために複雑な回路構成が必
要であった。す擾わち、湿度による周波数便化の検出精
度と同勢の周波数精度を本って、前記中心周波数の感湿
動作によらない周波数ドリフトを検出することが可能力
電気回路を必要とした。
る感湿素子を用いた湿度検出装置では、感湿素子の特性
の経時変化、温ＩＩ！特性などＫよる検出精度の低下が
大きな問題となっていた０簡易−のｍ変検出器では、感
湿素子の特性を補正図表畔を用いて校正したり、測定前
に前記素子の特性に合わせて検出値表示器の目盛校正を
行う勢、正確な浸度の値の検出に手間がかかるし、管た
、電気回路的な補正を施す形式で轄装置が複雑となる上
に感Ｓ峙性のゆるやかな経時変化を補正するのは困難で
あった０さらに、従来広く用いられている感温素子の静
電容量を電気信号の周波数に変換する方式０４１度検出
装置に於ては、出力信号の中心周波数に対して灘度費化
によゐ周ｔＩＩＬ数変化の割合が小さく、この周波数費
化分のみを検出し、増幅するために複雑な回路構成が必
要であった。す擾わち、湿度による周波数便化の検出精
度と同勢の周波数精度を本って、前記中心周波数の感湿
動作によらない周波数ドリフトを検出することが可能力
電気回路を必要とした。
本発明は、以上に述べた従来装置に於ける欠点を取り除
くために創作されえものであり、その目的は、温度変化
などの環境資化に因る感湿素子の籍性質化、及び経時的
な特性変化を簡単な回路構成で補正し、かつ、感湿素子
の感温動作によって生じる周波数便化の便化量のみを電
気信号で出力する湿度検出回路を提供するととにあゐ。
くために創作されえものであり、その目的は、温度変化
などの環境資化に因る感湿素子の籍性質化、及び経時的
な特性変化を簡単な回路構成で補正し、かつ、感湿素子
の感温動作によって生じる周波数便化の便化量のみを電
気信号で出力する湿度検出回路を提供するととにあゐ。
この目的を達成するため本発明では、湿度測定用の感湿
素子と、これと同等の特性をもつ参照用の基準感湿素子
とを一対とし、それらを小形化ししかも環境条件が等し
くなるようＫその対の感湿素子を極めて近接させて設置
した。また、前記基□ 準感温素子は湿度変化を感知しないよう密封した。
素子と、これと同等の特性をもつ参照用の基準感湿素子
とを一対とし、それらを小形化ししかも環境条件が等し
くなるようＫその対の感湿素子を極めて近接させて設置
した。また、前記基□ 準感温素子は湿度変化を感知しないよう密封した。
さらにこの一対の感湿素子の各々ＫＳ４１１性の相等し
い一対の静電容量−周波＄１換回路の各々を組み合せて
同時に２つの周波数信号を得、さらＫこれら２つの周波
数信号の位相差を検出してそのうなり周波数信号を発生
させる位相差検出回路と低域通過フィルタ回路を付加し
た。またこのうなり周波数信号の周波数をデジタル周波
数カウンタで計数させるため、アナログ−デジタル変換
用の闇値回路を設けた。
い一対の静電容量−周波＄１換回路の各々を組み合せて
同時に２つの周波数信号を得、さらＫこれら２つの周波
数信号の位相差を検出してそのうなり周波数信号を発生
させる位相差検出回路と低域通過フィルタ回路を付加し
た。またこのうなり周波数信号の周波数をデジタル周波
数カウンタで計数させるため、アナログ−デジタル変換
用の闇値回路を設けた。
つぎＫ、図面に示した実施例について、この発明を具体
的に説明する。第１図は実施例の構成を示したブロック
ダイヤグラムである。図に於て１は感湿素子であ抄、半
導体基板等のワンチップ上に極めて近接させて設置した
一対の感湿素子、すなわち環境湿度測定用の感湿素子１
ｂと環境湿度の影響を全く受けないように密封した参照
用の基準感湿素子１１は、岬しい温度特性変化及び経時
便化等を有するように作成されている。また、これら一
対の小形感温素子はワンチップ上に近接して設置されて
いるため温度以外ではほとんど等しい環 ”境を共
有している。従って、これらの素子によって得られ石２
つの周波数信号の周波数差の変化は湿度変化にのみ起因
するものと考えられ、この周波数差の変化を信号として
検出すれば、温度補正その他の補正は不要となる。ゆえ
Ｋ、これら感湿素子１ｍ ＋ ｌｂの静電容量を静電容
量−□周波数変換回路２ａ４ｂＫよって各々の周波数信
号に変換し、−その周波数差を検出すれば、環境温度に
直接対応している周波数出力信号が得られる０次にその
周波数差の検出について説明する。静電容量−周波数変
換回路２ｍ、２ｂから出力された周波数信号は、位相差
検出回路３によってそれら周波数信号の位相差のみを表
わす信号に合成され、低域通過フィルタ回路４に於てそ
の位相差信号の高周波成分が取ね除かれ、前記２信号の
うなり信号である低周波信号が出力される。このうなり
信号は閾値回路５に送られデジタル信号に変換される０
このデジタル信号のパルス数は、カウンタ６で計数され
、計数結果が湿度表示器あるいは警報発生器醇７に送ら
れ、湿ｆ！！示や警報の発生が行われるｏｆた、該闇値
回路には直接出力端子８が設けられており、前記デジタ
ル信号の直接出力が可能である。
的に説明する。第１図は実施例の構成を示したブロック
ダイヤグラムである。図に於て１は感湿素子であ抄、半
導体基板等のワンチップ上に極めて近接させて設置した
一対の感湿素子、すなわち環境湿度測定用の感湿素子１
ｂと環境湿度の影響を全く受けないように密封した参照
用の基準感湿素子１１は、岬しい温度特性変化及び経時
便化等を有するように作成されている。また、これら一
対の小形感温素子はワンチップ上に近接して設置されて
いるため温度以外ではほとんど等しい環 ”境を共
有している。従って、これらの素子によって得られ石２
つの周波数信号の周波数差の変化は湿度変化にのみ起因
するものと考えられ、この周波数差の変化を信号として
検出すれば、温度補正その他の補正は不要となる。ゆえ
Ｋ、これら感湿素子１ｍ ＋ ｌｂの静電容量を静電容
量−□周波数変換回路２ａ４ｂＫよって各々の周波数信
号に変換し、−その周波数差を検出すれば、環境温度に
直接対応している周波数出力信号が得られる０次にその
周波数差の検出について説明する。静電容量−周波数変
換回路２ｍ、２ｂから出力された周波数信号は、位相差
検出回路３によってそれら周波数信号の位相差のみを表
わす信号に合成され、低域通過フィルタ回路４に於てそ
の位相差信号の高周波成分が取ね除かれ、前記２信号の
うなり信号である低周波信号が出力される。このうなり
信号は閾値回路５に送られデジタル信号に変換される０
このデジタル信号のパルス数は、カウンタ６で計数され
、計数結果が湿度表示器あるいは警報発生器醇７に送ら
れ、湿ｆ！！示や警報の発生が行われるｏｆた、該闇値
回路には直接出力端子８が設けられており、前記デジタ
ル信号の直接出力が可能である。
第２図は、前記第１図中のＡ−Ｈの各点に於ける信号波
形のタイムチャートである。静電容量−周波数変換回路
２ａの出力信号Ａは、一定周波数信号であ抄環境湿度の
便化に対し周波数便化を起こさない。一方、静電容量−
周波数変換回路２ｂの出力信号Ｂは環境湿度の便化によ
りセの周波数が便化する。位相差挟油回路３け、これら
２つの信号Ａ、Ｈの位相差を検出し、パルス長がその位
相差に比例するデジタル信号Ｃを出力する。デジタル信
号Ｃの振幅平均値を表わすアナログ信号りは前記信号Ａ
、Ｂの周波数差が各々の信号周波数に対して小さな場合
、とｈら２信号のうなり周波数を示す。よって前記アナ
ログ信号りを前記闇値回路５によりデジタル信号ＥＫ’
を換し、前記カウンタ６によりてパルス計数を行なえば
、温度変化によって生じた出力信号周波数の変化を検出
することができゐ０同図における信号波形は、位相差検
出および、うなり信号発生についての説明を明確にする
ため、前記信号Ａ、Ｂの位相差を誇張して描いである。
形のタイムチャートである。静電容量−周波数変換回路
２ａの出力信号Ａは、一定周波数信号であ抄環境湿度の
便化に対し周波数便化を起こさない。一方、静電容量−
周波数変換回路２ｂの出力信号Ｂは環境湿度の便化によ
りセの周波数が便化する。位相差挟油回路３け、これら
２つの信号Ａ、Ｈの位相差を検出し、パルス長がその位
相差に比例するデジタル信号Ｃを出力する。デジタル信
号Ｃの振幅平均値を表わすアナログ信号りは前記信号Ａ
、Ｂの周波数差が各々の信号周波数に対して小さな場合
、とｈら２信号のうなり周波数を示す。よって前記アナ
ログ信号りを前記闇値回路５によりデジタル信号ＥＫ’
を換し、前記カウンタ６によりてパルス計数を行なえば
、温度変化によって生じた出力信号周波数の変化を検出
することができゐ０同図における信号波形は、位相差検
出および、うなり信号発生についての説明を明確にする
ため、前記信号Ａ、Ｂの位相差を誇張して描いである。
実際の装置においては、第３図に示すように、うなり１
ｉ−１）Ｄの周波数は信号Ａ、Ｂの周波数の数千分の一
程度になる場合が多く、加えて感湿素子の追従できる検
出動作周波数は、このうなり信号周波数のさらに数千分
の一程度である。
ｉ−１）Ｄの周波数は信号Ａ、Ｂの周波数の数千分の一
程度になる場合が多く、加えて感湿素子の追従できる検
出動作周波数は、このうなり信号周波数のさらに数千分
の一程度である。
ゆえＫ、前記うなり信号りより作られるデジタル信号Ｅ
のパルスを計数して得た結果社、計数に畳する時間を感
湿素子の検出動作時間と較べ十分短くするととＫよって
、計数時の湿度の値を示していると考えることができる
。
のパルスを計数して得た結果社、計数に畳する時間を感
湿素子の検出動作時間と較べ十分短くするととＫよって
、計数時の湿度の値を示していると考えることができる
。
本発ＶＪ４は以上のような構成を採用したから、一対の
特性の揄りた感温素子を用いるととＫよって、感湿素子
自体の経時的力特性便化、および温度特性等に起因する
検出値の齋動を簡単な回路構成で補正できる効果を有す
る。また、出力周波数信号は湿度変化により発生した周
波数便化のみを表わし、不要なバイアス周波数をはとん
ど會盲ないようにすることが可能であシ、さらチ、信号
の周波数も低いため、カウンタや表示器の回路構成が容
易になる特徴をもち、産業上の利用がはかれる０
特性の揄りた感温素子を用いるととＫよって、感湿素子
自体の経時的力特性便化、および温度特性等に起因する
検出値の齋動を簡単な回路構成で補正できる効果を有す
る。また、出力周波数信号は湿度変化により発生した周
波数便化のみを表わし、不要なバイアス周波数をはとん
ど會盲ないようにすることが可能であシ、さらチ、信号
の周波数も低いため、カウンタや表示器の回路構成が容
易になる特徴をもち、産業上の利用がはかれる０
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は回
路内の各部における信号波形のタイζフグチャート、第
３図はｌ！際の湿度検出時における前記第２図に示した
信号波形の周期を比較した図である。 図中、ｔａ＋ｌｂは一対の感湿素子、２ａ４ｂは一対の
静電容量−周波数変換回路、３は位相差検出回路、４は
低域通過フィルタ回路、５Ｆｉ閤値回路、６はカウンタ
、７は表示器あるいは特報発生器、８は直接出力端子、
■、は閾値電圧、第３Ｉｌ！ｌＡ、Ｂは連続波を示す。 特許出願人 安立電気株式会社 代理人 弁理士 小 池 龍太部 ＋′
路内の各部における信号波形のタイζフグチャート、第
３図はｌ！際の湿度検出時における前記第２図に示した
信号波形の周期を比較した図である。 図中、ｔａ＋ｌｂは一対の感湿素子、２ａ４ｂは一対の
静電容量−周波数変換回路、３は位相差検出回路、４は
低域通過フィルタ回路、５Ｆｉ閤値回路、６はカウンタ
、７は表示器あるいは特報発生器、８は直接出力端子、
■、は閾値電圧、第３Ｉｌ！ｌＡ、Ｂは連続波を示す。 特許出願人 安立電気株式会社 代理人 弁理士 小 池 龍太部 ＋′
Claims (1)
- 湿度を感知してその静電容量が臂化する一対の感湿素子
（ｌａ、ｌｂ）と；該感湿素子の静電容量変化を周波数
信号に変換すゐ一対の静電容量−周波数変換回路（２ａ
４ｂ）と；前記一対の静電容量−周鋏数蜜換回路よ多出
力される２つの周波数信号を受領し、それらの位相差を
検出して出力すゐ位相差検出回路（３）と；皺位相差検
出回路の出力信号を受領しその低肩波成分を出力する低
域通過フィルタｌ路（４）と；前記低域通過フィルタ回
路の出力を所定の闇値電位と比較してデジタル信号に変
換する闇値回路（５）と；皺闇値回路よ多出力されるデ
ジタル信号のパルス数を針数するカウンタ（６）とを備
えたことを特徴とするＩＩＪＩ検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10271281A JPS582732A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 湿度検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10271281A JPS582732A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 湿度検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS582732A true JPS582732A (ja) | 1983-01-08 |
Family
ID=14334875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10271281A Pending JPS582732A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 湿度検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS582732A (ja) |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP10271281A patent/JPS582732A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4054833A (en) | Capacitance measuring system | |
| EP0975982B1 (en) | Impedance detection apparatus and method | |
| NL8005486A (nl) | Gestabiliseerde spanning/frequentie-kristalomzetter met digitale schaalverdeling voor stromingssmeters. | |
| US4091683A (en) | Single channel electrical comparative measuring system | |
| EP3296709B1 (en) | Temperature-to-digital converter | |
| US3448378A (en) | Impedance measuring instrument having a voltage divider comprising a pair of amplifiers | |
| Schäck | High-precision measurement of strain gauge transducers at the physical limit without any calibration interruptions | |
| JPS582732A (ja) | 湿度検出回路 | |
| JP2560772B2 (ja) | 避雷器の劣化検出装置 | |
| JP7818220B2 (ja) | センサ用出力装置 | |
| US3462685A (en) | Apparatus for automatically measuring the reverse recovery transient of a semiconductor diode | |
| JPH0351748Y2 (ja) | ||
| Williams | Linearity and noise in differential travel time acoustic velocity measurement | |
| JPH045148B2 (ja) | ||
| SU560335A1 (ru) | Преобразователь величины сопротивлени в частоту импульсов | |
| SU442431A1 (ru) | Устройство определени перегрузки цифрового интегрирующего вольтметра | |
| SU734548A1 (ru) | Емкостной влагомер | |
| SU441534A1 (ru) | Измеритель эдс холла | |
| JPS59222772A (ja) | 表面電位測定方法及び装置 | |
| JPS649581B2 (ja) | ||
| SU376667A1 (ru) | Библиотр-ка | |
| SU757993A1 (ru) | Устройство для измерения амплитуды синусоидального напряжения 1 | |
| JPH04269622A (ja) | 変位量計測装置 | |
| SU789786A1 (ru) | Циврофой измеритель действующего значени напр жени | |
| SU444110A1 (ru) | Устройство дл измерени колебаний скорости движени магнитного носител |