JPS63103957A - 湿度検出器 - Google Patents
湿度検出器Info
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- JPS63103957A JPS63103957A JP24906486A JP24906486A JPS63103957A JP S63103957 A JPS63103957 A JP S63103957A JP 24906486 A JP24906486 A JP 24906486A JP 24906486 A JP24906486 A JP 24906486A JP S63103957 A JPS63103957 A JP S63103957A
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- sensor
- glass
- conductive particles
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、相対湿度の変化を、多孔質湿度センサの１１
Ｌ気抵抗変化として検出し、アナログ信号の変化として
出力する湿度検出器に関する。
Ｌ気抵抗変化として検出し、アナログ信号の変化として
出力する湿度検出器に関する。
従来、相対湿度の変化を、素子の電気的特性の変化とし
て検出する湿度センサには、電解質系。
て検出する湿度センサには、電解質系。
有機物系、金属系、金属酸化物系があり、現在実用化さ
れているものは、吸湿性高分子樹脂中に導電性粉末を混
合した結露センサ、導電性高分子膜による湿度センサ、
Ｚｎ０ｒ、Ｏ，−ＬｉＺｎＶ０４系セラミック湿度セン
サ、Ｔｉｏ、−ｖ、ｏ。
れているものは、吸湿性高分子樹脂中に導電性粉末を混
合した結露センサ、導電性高分子膜による湿度センサ、
Ｚｎ０ｒ、Ｏ，−ＬｉＺｎＶ０４系セラミック湿度セン
サ、Ｔｉｏ、−ｖ、ｏ。
系セラミック湿度センサ等がある。吸湿性高分子樹脂中
に導電性粉末混合した結露センサは、高分子樹脂が吸湿
すると膨張し、導電性粉末の粒子間距離が増加し、抵抗
値が増加するもので、一定の湿度になる・と急激な抵抗
増１１口を起こす性質を利用したものである。導電性高
分子膜およびセラミッり系湿度センサは、水の吸着によ
り素子の抵抗値が指数関数的に減少する性質を利用した
ものである。
に導電性粉末混合した結露センサは、高分子樹脂が吸湿
すると膨張し、導電性粉末の粒子間距離が増加し、抵抗
値が増加するもので、一定の湿度になる・と急激な抵抗
増１１口を起こす性質を利用したものである。導電性高
分子膜およびセラミッり系湿度センサは、水の吸着によ
り素子の抵抗値が指数関数的に減少する性質を利用した
ものである。
しかし従来′技術では、結露センサは広範北の湿度測定
ができず、高分子１暎湿度センサは６０℃以上での測定
ができない、また、高分子膜、セラミック系湿度センサ
共に低湿度域で精度が悪化するという欠点があった。セ
ラミック系ｉｆセンサの中には一定時間ごとに数１００
℃まで加熱する必要のあるものが使用されていたが、こ
れらのセンサは、可燃性蒸気、またはガスの存在する場
所では使用できない、さらにいずれのセンサも１高温多
湿のべ境で長時間使用すると劣化してしまう。
ができず、高分子１暎湿度センサは６０℃以上での測定
ができない、また、高分子膜、セラミック系湿度センサ
共に低湿度域で精度が悪化するという欠点があった。セ
ラミック系ｉｆセンサの中には一定時間ごとに数１００
℃まで加熱する必要のあるものが使用されていたが、こ
れらのセンサは、可燃性蒸気、またはガスの存在する場
所では使用できない、さらにいずれのセンサも１高温多
湿のべ境で長時間使用すると劣化してしまう。
そこで本発明はこの様な問題点を解決するもので、その
目的とするところは、高温多湿な環境で長期の使用が可
能で、広範囲の湿度を精度よく測定することが可能な湿
度検出器を提供するところにある。
目的とするところは、高温多湿な環境で長期の使用が可
能で、広範囲の湿度を精度よく測定することが可能な湿
度検出器を提供するところにある。
（１） 本発明の湿度検出器は、ガラス中に導電性粒
子を分散させた多孔質体のセンサを用いた湿度検出器に
お≠て、 （ａ）前記ガラスとして石英ガラス（Ｓｉｎ。
子を分散させた多孔質体のセンサを用いた湿度検出器に
お≠て、 （ａ）前記ガラスとして石英ガラス（Ｓｉｎ。
）を用い、前記導電性粒子として炭素粉末（Ｃ）を用い
、Ｓ１０．とＯのモル比が、Ｏ／Ｓ ｉ Ｏ。
、Ｓ１０．とＯのモル比が、Ｏ／Ｓ ｉ Ｏ。
＝［１１〜５の範凹にある湿度センサ。
（Ａ）前記湿度センサに基準電圧を印加する発振回路。
（Ｃ）前記湿度センサの、湿度変化による電気抵抗の変
化特性の直線補正を行う対数増幅回路、および整流回路
、ローパスフィルターから構成されることを特徴とする
。
化特性の直線補正を行う対数増幅回路、および整流回路
、ローパスフィルターから構成されることを特徴とする
。
本発明の湿度検出器は、石英ガラス中に炭素粉末を分散
させた多孔質体を湿度センサとして測定環境中に設置し
、湿度センサの電気抵抗の変化による電圧降下を検出し
て、対数増幅回路、整流回路、ローパスフィルタから構
成される処理回路によって湿度変化に対して比例した出
力信号が得られる。
させた多孔質体を湿度センサとして測定環境中に設置し
、湿度センサの電気抵抗の変化による電圧降下を検出し
て、対数増幅回路、整流回路、ローパスフィルタから構
成される処理回路によって湿度変化に対して比例した出
力信号が得られる。
以上本発明について図面に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明の湿度検出器のブロック図で、発振回路
１は周波数、振幅が一定の正弦波を出力する回路で、基
準抵抗２と湿度センサ３から構成される検出部Ａに交流
電圧を印加する。湿度センサ３は、湿度変化によって抵
抗値が変化するため、Ｖａが湿度変化に対応して変化す
る。ｖａは、整流回路４に入力され、ローパスフィルタ
５で平滑化され、対数増幅回路６によって直線化補正さ
れてｖｂが得られ、ｖｂは湿度変化（Ｃ％〜１゜０％）
に比例して変化する。第２図は、湿度センサの特性図で
、Ｃ／Ｓ１０！＝１とした場合を示す。同図から明らか
に湿度センサの抵抗値の対数は、相対ｔ！１度（％）の
変化に比例して変化することが認められる。尚、ここで
は湿度センサである多孔質体は、直径１μｍ以下の細孔
を有するものとしている。つぎに、Ｃ／ＳｉＯ，を変化
させた場合の抵抗値の変化範凹を測定した焼来が、第１
表である。
１は周波数、振幅が一定の正弦波を出力する回路で、基
準抵抗２と湿度センサ３から構成される検出部Ａに交流
電圧を印加する。湿度センサ３は、湿度変化によって抵
抗値が変化するため、Ｖａが湿度変化に対応して変化す
る。ｖａは、整流回路４に入力され、ローパスフィルタ
５で平滑化され、対数増幅回路６によって直線化補正さ
れてｖｂが得られ、ｖｂは湿度変化（Ｃ％〜１゜０％）
に比例して変化する。第２図は、湿度センサの特性図で
、Ｃ／Ｓ１０！＝１とした場合を示す。同図から明らか
に湿度センサの抵抗値の対数は、相対ｔ！１度（％）の
変化に比例して変化することが認められる。尚、ここで
は湿度センサである多孔質体は、直径１μｍ以下の細孔
を有するものとしている。つぎに、Ｃ／ＳｉＯ，を変化
させた場合の抵抗値の変化範凹を測定した焼来が、第１
表である。
Ｒｏ ： 相対湿度０％の時の抵抗値Ｒ１００：
相対湿度１００％の時の抵抗値第１表から明らかなよう
に、Ｏ／！３１０．＝１１〜５の範囲では、湿度セ／す
として実用化が可能な抵抗値を示すことがわかる。また
、この範囲では、低湿度においても抵抗値の変化を測定
することが容易な抵抗値であるので、従来の湿度検出器
では正確な測定が困難であった低湿度域においても高精
度な測定が可能である。
相対湿度１００％の時の抵抗値第１表から明らかなよう
に、Ｏ／！３１０．＝１１〜５の範囲では、湿度セ／す
として実用化が可能な抵抗値を示すことがわかる。また
、この範囲では、低湿度においても抵抗値の変化を測定
することが容易な抵抗値であるので、従来の湿度検出器
では正確な測定が困難であった低湿度域においても高精
度な測定が可能である。
第３図は、本発明の湿度検出器の回路図で、第１図の構
成を具体化した一例である。
成を具体化した一例である。
以上述べたように本発明の湿度検出器は、湿度センサと
して、石英ガラス中に炭素粉末を分散させた多孔質体を
用いているので１高温多湿な環境、で長期間使用しても
安定であり、炭素（Ｃ）の含有量によって抵抗値の変化
範囲が調整可能で、従来、正確な測定が困難であった低
湿度域においても高精度な測定が可能となる。また、本
発明で用いた湿度センサはきわめて安価なために、従来
の湿度検出器に比べて低コストな湿度検出器が実現でき
る。
して、石英ガラス中に炭素粉末を分散させた多孔質体を
用いているので１高温多湿な環境、で長期間使用しても
安定であり、炭素（Ｃ）の含有量によって抵抗値の変化
範囲が調整可能で、従来、正確な測定が困難であった低
湿度域においても高精度な測定が可能となる。また、本
発明で用いた湿度センサはきわめて安価なために、従来
の湿度検出器に比べて低コストな湿度検出器が実現でき
る。
第１図は、本発明の湿度検出器のブロック図。
第２図は、湿度センサの特性図。
第３図は、本発明の湿度検出器の回路図。
以 上
出願人 セイコーエプソン株式会社
Ｏｊ２ｏ４ｏＫ ｌ ｔｏ。
ｎ ｊ’ｒ ＃Ｌ ％
第 ２図
Claims (1)
- （１）ガラス中に導電性粒子を分散させた多孔質体のセ
ンサを用いた湿度検出器において、 （ａ）前記ガラスとして石英ガラス（ＳｉＯ＿２）を用
い、前記導電性粒子として炭素粉末（Ｃ）を用い、Ｓｉ
Ｏ＿２とＣのモル比が、Ｃ／ＳｉＯ＿２＝０．１〜５の
範囲にある湿度センサ。 （ｂ）前記湿度センサに基準電圧を印加する発振回路。 （ｃ）前記湿度センサの、湿度変化による電気抵抗の変
化特性の直線補正を行う対数増幅回路、および整流回路
、ローパスフイルターから構成されることを特徴とする
湿度検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24906486A JPS63103957A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 湿度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24906486A JPS63103957A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 湿度検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63103957A true JPS63103957A (ja) | 1988-05-09 |
Family
ID=17187471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24906486A Pending JPS63103957A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 湿度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63103957A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005095936A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-13 | Timothy Cummins | An integrated electronic sensor |
| US8007167B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-08-30 | Silicon Laboratories Inc. | Integrated electronic sensor |
| US8357958B2 (en) | 2004-04-02 | 2013-01-22 | Silicon Laboratories Inc. | Integrated CMOS porous sensor |
| US8669131B1 (en) | 2011-09-30 | 2014-03-11 | Silicon Laboratories Inc. | Methods and materials for forming gas sensor structures |
| US8691609B1 (en) | 2011-09-30 | 2014-04-08 | Silicon Laboratories Inc. | Gas sensor materials and methods for preparation thereof |
| US8852513B1 (en) | 2011-09-30 | 2014-10-07 | Silicon Laboratories Inc. | Systems and methods for packaging integrated circuit gas sensor systems |
| US9164052B1 (en) | 2011-09-30 | 2015-10-20 | Silicon Laboratories Inc. | Integrated gas sensor |
| CN106442641A (zh) * | 2015-08-06 | 2017-02-22 | 盛群半导体股份有限公司 | 湿度感测方法及其电路 |
| CN107607583A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-01-19 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 湿度检测装置 |
-
1986
- 1986-10-20 JP JP24906486A patent/JPS63103957A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8507955B2 (en) | 2004-04-02 | 2013-08-13 | Silicon Laboratories Inc. | Sensor device having MOS circuits, a gas or humidity sensor and a temperature sensor |
| WO2005095936A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-13 | Timothy Cummins | An integrated electronic sensor |
| US8648395B2 (en) | 2004-04-02 | 2014-02-11 | Silicon Laboratories Inc. | Integrated CMOS porous sensor |
| US8357958B2 (en) | 2004-04-02 | 2013-01-22 | Silicon Laboratories Inc. | Integrated CMOS porous sensor |
| US8497531B2 (en) | 2004-04-02 | 2013-07-30 | Silicon Laboratories Inc. | Integrated MOS gas or humidity sensor having a wireless transceiver |
| US8507954B2 (en) | 2004-04-02 | 2013-08-13 | Silicon Laboratories Inc. | Integrated CMOS porous sensor having sensor electrodes formed with the interconnect conductors of a MOS circuit |
| US7554134B2 (en) | 2004-04-02 | 2009-06-30 | ChipSensors Limited | Integrated CMOS porous sensor |
| US8007167B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-08-30 | Silicon Laboratories Inc. | Integrated electronic sensor |
| US8852513B1 (en) | 2011-09-30 | 2014-10-07 | Silicon Laboratories Inc. | Systems and methods for packaging integrated circuit gas sensor systems |
| US8691609B1 (en) | 2011-09-30 | 2014-04-08 | Silicon Laboratories Inc. | Gas sensor materials and methods for preparation thereof |
| US8669131B1 (en) | 2011-09-30 | 2014-03-11 | Silicon Laboratories Inc. | Methods and materials for forming gas sensor structures |
| US9164052B1 (en) | 2011-09-30 | 2015-10-20 | Silicon Laboratories Inc. | Integrated gas sensor |
| CN106442641A (zh) * | 2015-08-06 | 2017-02-22 | 盛群半导体股份有限公司 | 湿度感测方法及其电路 |
| CN107607583A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-01-19 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 湿度检测装置 |
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