JPS5843896B2

JPS5843896B2 - 温度・湿度検知装置

Info

Publication number: JPS5843896B2
Application number: JP54072558A
Authority: JP
Inventors: 二郎寺田; 恒治新田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1979-06-09
Filing date: 1979-06-09
Publication date: 1983-09-29
Also published as: JPS55165512A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は温度、湿度検知装置に関するものである。

従来、湿度測定装置や湿度調節装置のセンサとして、Ｆ
ｅ２０３ｓＡｌ２０３など吸水性に優れた金
属酸化物を主成分とし湿度に感応して変化するその抵抗
値から湿度か検出される感湿抵抗体が一般に用いられて
いた。

しかしながら、たとえば空調システムにおいては湿度制
御と同時に温度制御が行なわれるなど、一般には湿度の
みを単独に検知する場合よりも湿度と温度を併せて検知
することを要請される場合の方がむしろ多く、この要請
に応えるためには、たとえば湿度検知用として前記感湿
抵抗体を、温度検知用としてサーミスタをそれぞれ別個
に用い、湿度検知回路と温度検知回路とをおのおの独立
させて２系統の回路構成を採らなければならなかった。

そのため回路構成が複雑となり装置の製造コストも増大
するという欠点を有していた。

したかって、この発明の目的は、簡単かつ安価な回路構
成で温度および湿度の両方を検知することができる温度
、湿度検知装置を提供することである０以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

最初に、この温度、湿度検知装置に用いられる温度、湿
度検知素子の一例について第１図により詳しく説明する
。

まず出発原料として、ＰｂＯ，ＴｉＯ２を湿式混合した
後、乾燥して乾燥粉末とする。

つぎに、この粉末原料を４×４×０．２５ｍｍに成形（
成形圧７５０ｋｇ／ａｉｌ）Ｌ、焼結体１としてＴ
ｂＴｉ０ａの酸化物磁器を生成する。

さらに前記焼結体１にＲｕＯ２系電極ペーストを塗布し
て８００℃で焼き付は電極２を形成して温度、湿度検知
素子を構成する。

前記電極材料としては、ＲｕＯ２系以外にＡｇ。

Ｎｉ、ＺｎｎＣｒ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｓｎ。

ＣｕｓＡｌｘＩｎを電極ペースト焼付法、
溶射法、蒸着法などで塗布しても同様の効果が得られる
。

このような方法で酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化インジ
ウムを主成分とした金属酸化物および半導体などからな
る電極についても形成することかできる０前記構成を有する温度、湿度検知素子の特性について、
実験結果に基づき以下に説明する。

第２図に示すグラフは、温度２０℃において両電極２，
２間に１ＯＨｚ−ＩＶの低周波電源を印加した場合の、
前記温度、湿度検知素子の相対湿度変化に伴なう電気イ
ンピーダンスの変化を示すもので、温度が上昇するにつ
れて電気インピーダンスが減少していることがわかる。

また、同一印加電源の条件のもとに温度８０℃において
行なった前記特性の実験では、温度の相違による影響は
ほとんど受けないことか判明し、この結果、この温度、
湿度検知素子は、低周波電源を印加した条件のもとては
、電気インピーダンスの変化は湿度にのみ依存すること
が判明した。

第３図に示すグラフは、温度５０％ＲＨ（１〜９５８Ｃ
）において両電極２，２間にｌＯ０ＯＫＨｚ −ｔＶ
の高周波電源を印加した場合の、温度変化に伴なう温度
、湿度検知素子の電気インピーダンスの変化を示すもの
で、温度変化に対応してその電気インピーダンスか変化
していることかイっかる。

また、同一印加電源の条件のもとに相対湿度を１０％、
９９％とした場合にも、前記特性にほとんど変化はない
ことか判明した。

第４図に示すグラフは、湿度をパラメータとした場合の
温度２０℃における周波数−電気インピーダンス特性で
あり、Ａは湿度２０％ＲＨ，Ｂは湿度４０％ＲＨ。

Ｃは湿度６０％ＲＨ、］、）は湿度８０％ＲＨの場合の
特性であるが、高域周波数においては湿度変化の影響を
まったく受けていないことがわかる。

以上の実験結果から、この温度、湿度検知素子は、低周
波電源印加条件のもとではその電気インピーダンスの変
化が湿度に依存し、高周波電源印加条件のもとではその
電気インピーダンスの変化が温度に依存する特性を有す
ることかわかる。

この温度、湿度検知素子の構成は前記ＰｂＴｉＯ３の成
分のものに限られるものではなく、これにＢａＴ＋０
３ｓＳｒＴｔ０３ｓＣａＴｔ０３ｓＰ
ｂＺｒＯ３５ＫＮｂ０３ｓＮａＮｂ０３．ＬｉＮｂＯ３
，ＬｉＴａＯ３１Ｐｂ（ＭｇＶ３Ｎｂ〆３）０３およ
びその他のペロブスカイトタイプ、タングステンブロン
ズタイプ、パイロクロアタイプ、スピネルタイプさらに
は金属酸化物などの化合物を１種または複数種加えても
、応答性か早く、特性劣化の極めてすくない高感度でし
かも温度と湿度検出時の温度および湿度の分離がすぐれ
た素子を得ることができる。

また、さらにはそれ以外の添加物を加えることによっで
ある限られた湿度あるいは温度検知範囲内で、高感度と
なるようその特性を制御することもできる。

また、この温度、湿度検知素子は耐熱性に優れた性質を
も有しており、大気中の浮遊物質によってこの素子が汚
染した場合でも、加熱クリーニングを行なってもとの状
態に戻すこともできる。

なお、この素子の寸法、形状および構造については、前
記の例のもとに限定されるものではなく、種々の寸法、
形状のものか可能である。

第５図は、前記温度、湿度検知素子を用いた温度、湿度
検知装置の一実施例を示し、６０Ｈｚ−ＩＶのオシレー
タＯＳＣ−１と５００ＫＨｚ−ＩＶのオシレータ０８
Ｃ−２を並列に構成するとともに、切換スイッチＳＷに
よって前記各オシレータ０８Ｃ−１，０８Ｃ−２に切換
接続できるようにした電源に対し、前記温度、湿度検知
素子Ｓと抵抗器（ｌＯＫｇ）Ｒ８を直列に接続して構成
する。

このように構成したことにより、たとえば、切換スイッ
チＳＷをａ側に倒すと、オシレータ０８Ｃ１に接続され
、抵抗器Ｒｓに湿度変化に応じた出力信号が得られ、ま
た切換スイッチＳＷをｂ側に倒すと、オシレータ０８Ｃ
−２に接続され、抵抗器Ｒ８に温度変化に応じた出力信
号が得られる。

なお、この実施例の構成によるときは、温度Ｏ℃〜３０
０℃、湿度ｌＯ％ＲＨ〜１００％ＲＨの範囲に亘る検知
が可能である。

以上のように、この温度、湿度検知装置によれば、温度
と湿度の検出を１つの回路構成によって行なうことがで
き、空調管理、気象、食品工業、医化学関係などの分野
における温度、湿度制御のための装置の構成が簡略化で
き、装置コストの低減化を果たすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例で用いられる温度、湿度検
知素子の一例を示す斜視図、第２図は温度、湿度検知素
子の湿度対インピーダンス特性を示す図、第３図は温度
、湿度検知素子の温度対インピーダンス特性を示す図、
第４図は温度、湿度検知素子の周波数対インピーダンス
特性を示す図、第５図は温度、湿度検知装置の一実施例
を示す回路図である。１・・・・・・焼結体（酸化物磁器）、２・・・・・・
電極、０８Ｃ−１，０８Ｃ−２・・・・・・オシレータ
、ＳＷ・・・１０．切換スイッチ、Ｓ・・・・・・温度
、湿度検知素子、Ｒｓ・・・・・・抵抗器。

Claims

【特許請求の範囲】

ＩＰｂＴ１Ｏ３ｐ分を主成分とする酸化物磁器
に電極面を設けた温度、湿度検知素子と、周波数を選択
的に変更できる電源回路とを接続したことを特徴とする
温度、湿度検知装置。