JPS6145180B2 - - Google Patents
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- JPS6145180B2 JPS6145180B2 JP56050762A JP5076281A JPS6145180B2 JP S6145180 B2 JPS6145180 B2 JP S6145180B2 JP 56050762 A JP56050762 A JP 56050762A JP 5076281 A JP5076281 A JP 5076281A JP S6145180 B2 JPS6145180 B2 JP S6145180B2
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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
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は結露検出機能を付与した感湿素子に関
する。
する。
従来感湿素子は第１図に示すようにセラミツク
粉末を例えば円板状に成形焼結してなる焼結体１
の表裏両面に金ペーストまたは酸化ルテニウムペ
ーストなどの導電性電極剤を塗布焼付けし電極２
を形成し該電極２にリード端子３ａ，３ｂを取着
してなるものである。しかしてこのような感湿素
子は焼結体のバルク方向で相対湿度に対応する抵
抗値の変化を測定し機能するようにしている。す
なわち前記電極２間の抵抗値を測定しているが電
極周辺部の表面リークが抵抗成分に加算されるた
め感湿による正確な抵抗値が得られなく測定誤差
の原因となる欠点をもつていた。またこのような
構成では単に感湿性のみで結露を同時に測定する
ことはできなかつた。
粉末を例えば円板状に成形焼結してなる焼結体１
の表裏両面に金ペーストまたは酸化ルテニウムペ
ーストなどの導電性電極剤を塗布焼付けし電極２
を形成し該電極２にリード端子３ａ，３ｂを取着
してなるものである。しかしてこのような感湿素
子は焼結体のバルク方向で相対湿度に対応する抵
抗値の変化を測定し機能するようにしている。す
なわち前記電極２間の抵抗値を測定しているが電
極周辺部の表面リークが抵抗成分に加算されるた
め感湿による正確な抵抗値が得られなく測定誤差
の原因となる欠点をもつていた。またこのような
構成では単に感湿性のみで結露を同時に測定する
ことはできなかつた。
本発明は上記のような点に鑑みてなされたもの
で焼結体の画面に形成した感湿電極部の周囲に焼
結体を構成する組成より低抵抗のガードリング電
極を形成し、この場合該ガードリング電極と前記
感湿電極間の間隙を前記焼結体厚さより大きくし
感湿電極部およびガードリング電極の両面からそ
れぞれリード線を引出すようにすることによつて
正確な感湿特性を測定し、かつ結露の測定ができ
る感湿素子を提供することを目的とするものであ
る。
で焼結体の画面に形成した感湿電極部の周囲に焼
結体を構成する組成より低抵抗のガードリング電
極を形成し、この場合該ガードリング電極と前記
感湿電極間の間隙を前記焼結体厚さより大きくし
感湿電極部およびガードリング電極の両面からそ
れぞれリード線を引出すようにすることによつて
正確な感湿特性を測定し、かつ結露の測定ができ
る感湿素子を提供することを目的とするものであ
る。
以下本発明の一実施例につき図面を参照して説
明する。すなわち第２図および第３図に示すよう
に例えばNnO−V2O5−Li2Oを主成分とした金属
酸化物を適正量秤取しこれをボールミルなどでよ
く混合し600〜900℃の温度で焙焼しさらに５％ポ
リビニルアルコールの水溶液をバインダとして造
粒し円板状に成形する。ついでこの成形体を1000
〜1400℃で１〜５時間焼結しその後研磨して焼結
体１１を形成する。つぎに該焼結体１１の表裏両
面に金ペーストまたは酸化ルテニウムペーストな
どを円状に塗布しさらに円状塗布面の周囲にも前
記金ペーストまたは酸化ルテニウムペーストなど
を環状に塗布し、前記円状塗布面と環状塗布面を
同時に焼付し感湿電極１２ａ，１２ｂとガードリ
ング電極１３ａ，１３ｂを形成する。なおこの場
合、結露発生の場合に焼結体１１表面結露をすば
やく検出するため感湿電極１２ａ，１２ｂ外周辺
とガードリング電極１３ａ，１３ｂ内周辺それぞ
れの間隙寸法ｌを前記焼結体１１の厚さ寸法ｔよ
り大きくなるようにし、前記感湿電極１２ａと前
記ガードリング電極１３ａおよび前記感湿電極１
２ｂと前記ガードリング電極１３ｂ間で結露を測
定するものとする。しかして前記感湿電極１２
ａ，１２ｂおよびガードリング電極１３ａ，１３
ｂからリード端子１４ａ，１４ｂと１４ｃ，１４
ｄをそれぞれ引出してなるものである。第４図は
この場合の等価回路を示したものである。
明する。すなわち第２図および第３図に示すよう
に例えばNnO−V2O5−Li2Oを主成分とした金属
酸化物を適正量秤取しこれをボールミルなどでよ
く混合し600〜900℃の温度で焙焼しさらに５％ポ
リビニルアルコールの水溶液をバインダとして造
粒し円板状に成形する。ついでこの成形体を1000
〜1400℃で１〜５時間焼結しその後研磨して焼結
体１１を形成する。つぎに該焼結体１１の表裏両
面に金ペーストまたは酸化ルテニウムペーストな
どを円状に塗布しさらに円状塗布面の周囲にも前
記金ペーストまたは酸化ルテニウムペーストなど
を環状に塗布し、前記円状塗布面と環状塗布面を
同時に焼付し感湿電極１２ａ，１２ｂとガードリ
ング電極１３ａ，１３ｂを形成する。なおこの場
合、結露発生の場合に焼結体１１表面結露をすば
やく検出するため感湿電極１２ａ，１２ｂ外周辺
とガードリング電極１３ａ，１３ｂ内周辺それぞ
れの間隙寸法ｌを前記焼結体１１の厚さ寸法ｔよ
り大きくなるようにし、前記感湿電極１２ａと前
記ガードリング電極１３ａおよび前記感湿電極１
２ｂと前記ガードリング電極１３ｂ間で結露を測
定するものとする。しかして前記感湿電極１２
ａ，１２ｂおよびガードリング電極１３ａ，１３
ｂからリード端子１４ａ，１４ｂと１４ｃ，１４
ｄをそれぞれ引出してなるものである。第４図は
この場合の等価回路を示したものである。
以上のように構成してなる感湿素子は感湿電極
１２ａ，１２ｂ周囲に形成したガードリング電極
１３ａ，１３ｂ内周と感湿電極１２ａ，１２ｂ外
周のそれぞれの間隙寸法ｌが焼結体１１の厚さ寸
法ｔより大きくなるように構成しているためリー
ド端子１４ａ，１４ｂ間で測定する感湿抵抗値
RHは感湿電極１２ａとガードリング電極１３ａ
間および感湿電極１２ｂとガードリング電極１３
ｂ間の表面リークの影響はなく、リード端子１４
ａ，１４ｃ間あるいはリード端子１４ｂ，１４ｄ
間で測定する結露抵抗値RKより常に小さくな
り、感湿電極１２ａ，１２ｂ形成間の焼結体１１
のバルク方向で相対湿度に対応する抵抗値の変化
を正確に測定できる。と同時に結露発生の場合リ
ード端子１４ａ，１４ｃ間およびリード端子１４
ｂ，１４ｄ間ですばやく結露抵抗値RKを測定で
きる効果を合せ持つ利点を有する。
１２ａ，１２ｂ周囲に形成したガードリング電極
１３ａ，１３ｂ内周と感湿電極１２ａ，１２ｂ外
周のそれぞれの間隙寸法ｌが焼結体１１の厚さ寸
法ｔより大きくなるように構成しているためリー
ド端子１４ａ，１４ｂ間で測定する感湿抵抗値
RHは感湿電極１２ａとガードリング電極１３ａ
間および感湿電極１２ｂとガードリング電極１３
ｂ間の表面リークの影響はなく、リード端子１４
ａ，１４ｃ間あるいはリード端子１４ｂ，１４ｄ
間で測定する結露抵抗値RKより常に小さくな
り、感湿電極１２ａ，１２ｂ形成間の焼結体１１
のバルク方向で相対湿度に対応する抵抗値の変化
を正確に測定できる。と同時に結露発生の場合リ
ード端子１４ａ，１４ｃ間およびリード端子１４
ｂ，１４ｄ間ですばやく結露抵抗値RKを測定で
きる効果を合せ持つ利点を有する。
つぎに本発明による感湿素子の25℃−1KHzに
おける相対湿度に対応する抵抗値の特性を第５図
によつて説明する。すなわち曲線Ａは前記リード
端子１４ａ，１４ｂ間の相対湿度に対応する抵抗
値の変化を示すもので、曲線Ｂは前記リード端子
１４ａ，１４ｃ間およびリード端子１４ｂ，１４
ｄ間の相対湿度に対応する抵抗値の変化を示した
ものである。第５図から明らかなように曲線Ａは
相対湿度と抵抗値は使い易い関係をもつているこ
とを示しておりリード端子１４ａ，１４ｂ間です
ぐれた感湿特性を発揮できる。また曲線Ｂは低湿
度側では湿度に関する感度は小さいが相対湿度90
〜100％近くになると急激に抵抗値の減少が認め
られている。特に相対湿度100％近くになると抵
抗値が対数で約２桁近く変化しておりリード端子
１４ａ，１４ｃ間およびリード端子１４ｂ，１４
ｄ間で結露検出として機能できることがわかつ
た。なお本実験に用いた感湿素子はZnO−V2O5
−Li2Oを主成分として感湿電極１２ａ，１２ｂ
は金ペースト、ガードリング電極１３ａ，１３ｂ
は酸化ルテニウムペーストを用いた焼結体１１の
厚み0.2mm感湿電極１２ａ，１２ｂとガードリン
グ電極１３ａ，１３ｂ間の間隙を0.25mmとしたも
のである。また上記実施例において電極材料とし
て金および酸化ルテニウムに限定して説明したが
例えば他に白金、ニツケル、銅などの金属または
酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化カドミ
ウムなどの酸化物などを用いてもよい。
おける相対湿度に対応する抵抗値の特性を第５図
によつて説明する。すなわち曲線Ａは前記リード
端子１４ａ，１４ｂ間の相対湿度に対応する抵抗
値の変化を示すもので、曲線Ｂは前記リード端子
１４ａ，１４ｃ間およびリード端子１４ｂ，１４
ｄ間の相対湿度に対応する抵抗値の変化を示した
ものである。第５図から明らかなように曲線Ａは
相対湿度と抵抗値は使い易い関係をもつているこ
とを示しておりリード端子１４ａ，１４ｂ間です
ぐれた感湿特性を発揮できる。また曲線Ｂは低湿
度側では湿度に関する感度は小さいが相対湿度90
〜100％近くになると急激に抵抗値の減少が認め
られている。特に相対湿度100％近くになると抵
抗値が対数で約２桁近く変化しておりリード端子
１４ａ，１４ｃ間およびリード端子１４ｂ，１４
ｄ間で結露検出として機能できることがわかつ
た。なお本実験に用いた感湿素子はZnO−V2O5
−Li2Oを主成分として感湿電極１２ａ，１２ｂ
は金ペースト、ガードリング電極１３ａ，１３ｂ
は酸化ルテニウムペーストを用いた焼結体１１の
厚み0.2mm感湿電極１２ａ，１２ｂとガードリン
グ電極１３ａ，１３ｂ間の間隙を0.25mmとしたも
のである。また上記実施例において電極材料とし
て金および酸化ルテニウムに限定して説明したが
例えば他に白金、ニツケル、銅などの金属または
酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化カドミ
ウムなどの酸化物などを用いてもよい。
以上述べたように本発明によれば焼結体の両面
に形成した感湿電極部周囲に焼結体を構成する組
成により低抵抗のガードリング電極を形成し、こ
の場合該ガードリング電極外周と前記感湿電極内
周との間隙を前記焼結体厚さより大きくし感湿電
極およびガードリング電極の両面からそれぞれリ
ード端子を引出すようにすることによつて感湿電
極間で感湿抵抗特性を、ガードリング電極と感湿
電極間で結露抵抗特性を同時に測定可能な結露検
出機能を付与した感湿素子を提供することができ
る。
に形成した感湿電極部周囲に焼結体を構成する組
成により低抵抗のガードリング電極を形成し、こ
の場合該ガードリング電極外周と前記感湿電極内
周との間隙を前記焼結体厚さより大きくし感湿電
極およびガードリング電極の両面からそれぞれリ
ード端子を引出すようにすることによつて感湿電
極間で感湿抵抗特性を、ガードリング電極と感湿
電極間で結露抵抗特性を同時に測定可能な結露検
出機能を付与した感湿素子を提供することができ
る。
第１図は従来例による感湿素子を示す正面図、
第２図および第３図は本発明による感湿素子を示
すもので第２図は正面図、第３図は側面図、第４
図は本発明による感湿素子の等価回路図、第５図
は抵抗−相対湿度特性を示す曲線図である。 １１……焼結体、１２ａ，１２ｂ……感湿電
極、１３ａ，１３ｂ……ガードリング電極、１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ……リード端子。
第２図および第３図は本発明による感湿素子を示
すもので第２図は正面図、第３図は側面図、第４
図は本発明による感湿素子の等価回路図、第５図
は抵抗−相対湿度特性を示す曲線図である。 １１……焼結体、１２ａ，１２ｂ……感湿電
極、１３ａ，１３ｂ……ガードリング電極、１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ……リード端子。
Claims (1)
- １ セラミツク粉末を成形焼結してなる板状焼結
体と、該焼結体の表裏両面に形成した感湿電極
と、該感湿電極の周囲に該感湿電極外周辺から前
記焼結体の厚さ寸法より大きな間隙を設けて形成
したガードリング電極とを具備し、該ガードリン
グ電極と前記感湿電極とからそれぞれリード端子
を引出したことを特徴とする感湿素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56050762A JPS57165749A (en) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Humidity-sensitive element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56050762A JPS57165749A (en) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Humidity-sensitive element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57165749A JPS57165749A (en) | 1982-10-12 |
| JPS6145180B2 true JPS6145180B2 (ja) | 1986-10-07 |
Family
ID=12867836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56050762A Granted JPS57165749A (en) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Humidity-sensitive element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57165749A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6363469U (ja) * | 1986-10-15 | 1988-04-26 |
-
1981
- 1981-04-03 JP JP56050762A patent/JPS57165749A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6363469U (ja) * | 1986-10-15 | 1988-04-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57165749A (en) | 1982-10-12 |
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