CH641566A5

CH641566A5 - HUMIDITY PROBE AND THEIR USE IN A MEASURING ARRANGEMENT.

Info

Publication number: CH641566A5
Application number: CH489079A
Authority: CH
Inventors: Yuji Takaoka; Yasuhiro Maebashi; Katsumasa Bando; Shinichi Kinomoto; Masato Kawamura; Susumu Kobayashi
Original assignee: Shinyei Kaisha
Priority date: 1978-05-25
Filing date: 1979-05-25
Publication date: 1984-02-29
Also published as: GB2025622B; DE2920808A1; DE2920808C2; GB2025622A

Description

Die Erfindung betrifft einen Feuchtigkeitsmessfühler mit einem Film aus hochmolekularem Polymerem als feuchtigkeitsempfindliches Material und einem mit dem Film verbundenen Elektrodenpaar. The invention relates to a moisture sensor with a film of high molecular weight polymer as moisture-sensitive material and a pair of electrodes connected to the film.

Es gibt mehrere Arten von Feuchtigkeitsmessfühlern, deren elektrischer Widerstand nach Massgabe der Feuchtigkeitsänderung der Umgebung schwankt. Diese Messfühler und ihre Nachteile sind nachfolgend abgehandelt. There are several types of moisture sensors, the electrical resistance of which fluctuates as the ambient humidity changes. These sensors and their disadvantages are dealt with below.

(1) Feuchtefühler, die mit einem Elektrolytsalz, wie Lithiumchlorid imprägniert sind, besitzen nur einen engen Messbereich. Darüber hinaus ist die Lebensdauer dieser Messfühler in Umgebung hoher Feuchtigkeit wegen der Verdünnung des Elektrolytsalzes ausserordentlich kurz. (1) Humidity sensors that are impregnated with an electrolyte salt such as lithium chloride only have a narrow measuring range. In addition, the lifespan of these sensors in an environment of high humidity is extremely short due to the dilution of the electrolyte salt.

(2) Messfühler, die unter Verwendung von feuchtigkeits-absorbierenden Polymeren arbeiten, in die ein elektrisch leitendes Pulver eingemischt ist, sind zur Bestimmung geringer Feuchtigkeiten ungeeignet. Messfühler dieser Art besitzen darüber hinaus weitere Nachteile bezüglich ihrer Herstellung und Lebensdauer. (2) Sensors that use moisture-absorbing polymers with an electrically conductive powder mixed in are unsuitable for determining low levels of moisture. Sensors of this type also have other disadvantages with regard to their manufacture and service life.

(3) Messfühler, deren Oberfläche aus einem Metall, z.B. Aluminiumoxid, besteht, besitzen eine Hystérésis, wobei eine Empfindlichkeitsabnahme eintritt, wenn die relative Feuchtigkeit nicht weniger als 80 Prozent beträgt. Darüber hinaus wird ihre Beschaffenheit in hochfeuchter Atmosphäre sehr stark beeinträchtigt. (3) sensors whose surface is made of a metal, e.g. Alumina has hysteresis, and sensitivity decreases when the relative humidity is not less than 80 percent. In addition, their properties are very badly affected in a highly humid atmosphere.

(4) Bei Messfühlern, die unter Verwendung eines Metalloxids arbeiten, tritt mit der Zeit eine Widerstandszunahme und eine Veränderung ihrer Beschaffenheit bei Temperaturveränderungen auf. Die Herstellung solcher Messfühler ist darüber hinaus sehr schwierig. (4) With sensors that work using a metal oxide, resistance increases over time and their properties change with temperature changes. The manufacture of such sensors is also very difficult.

(5) Messfühler, die hydrophile hochmolekulare Stoffe enthalten (wobei unter dieser Bezeichnung z.B. Polyvinylalko-hol, Polyvinylacetat oder Polyvinylpyrrolidon verstanden werden, die in Wasser löslich sind und deren charakteristische Eigenschaften sich rasch ändern), die mit beschichteter Oberfläche und hauptsächlich zusammen mit Halbleitern Verwendung finden, sind schwierig mit gleichmässigen Eigenschaften herzustellen. Sie sind darüber hinaus nicht stabil und besitzen nur eine kurze Lebensdauer. (5) Sensors that contain hydrophilic high-molecular substances (whereby this designation is understood to mean, for example, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate or polyvinyl pyrrolidone, which are soluble in water and whose characteristic properties change rapidly), which are used with a coated surface and mainly together with semiconductors find are difficult to manufacture with uniform properties. In addition, they are not stable and have a short lifespan.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, einen Feuchtigkeitsmessfühler mit einer oder mehreren der folgenden Eigenschaften zur Verfügung zu stellen. It is therefore an object of the invention to provide a moisture sensor with one or more of the following properties.

1. Die Feuchtigkeitsmessung soll über einen breiten Bereich von niedriger bis zu hoher Feuchtigkeit möglich sein. 1. Moisture measurement should be possible over a wide range from low to high humidity.

2. Es soll eine erhöhte Änderung des elektrischen Widerstandes in Abhängigkeit der Feuchtigkeitsänderung gewährleistet sein. 2. An increased change in the electrical resistance as a function of the change in moisture should be ensured.

3. Die charakteristischen Eigenschaften sollen sich, selbst in einer Atmosphäre, die organische Gase enthält, nur wenig ändern. 3. The characteristic properties should change little even in an atmosphere containing organic gases.

4. Die charakteristischen Eigenschaften sollen sich über lange Zeiträume in einer Atmosphäre hoher Luftfeuchtigkeit nur wenig ändern. 4. The characteristic properties should change little over long periods in an atmosphere of high humidity.

5. Über den gesamten Feuchtigkeitsmessbereich soll der Hysteresiseffekt gering sein. 5. The hysteresis effect should be low over the entire moisture measurement range.

6. Es soll die Herstellung der Messfühler mit gleichbleibenden Eigenschaften möglich sein. 6. It should be possible to manufacture the sensors with constant properties.

7. Die Messfühler sollen eine grosse Lebensdauer besitzen. 7. The sensors should have a long service life.

8. Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung soll die Verwendung von Grundplatten unterschiedlichster Art und Gestalt möglich sein. 8. According to a further embodiment of the invention, the use of base plates of various types and shapes should be possible.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Feuchtigkeitsmessfühler in einer Messanordnung derart zu verwenden, dass er mit den vorgenannten charakteristischen Eigenschaften über längere Zeiträume ohne Veränderung dieser Eigenschaften verwendet werden kann. Another object of the invention is to use the moisture sensor in a measuring arrangement in such a way that it can be used with the aforementioned characteristic properties over longer periods of time without changing these properties.

Die Aufgabe wird erfmdungsgemäss dadurch gelöst, dass der Film ein Homopolymerisat aus einem kationaktiven Monomeren oder ein Copolymerisat dieses kationaktiven Monomeren mit einem oder mehreren Comonomeren ist. Das so entstandene feuchtigkeitsempfindliche Material besitzt gegenüber dem Stand der Technik verschiedene wesentliche Vorteile, u.a. eine homogenere Verteilung der kationaktiven Zentren, was sich wiederum in einer besseren Charakteristik des Messfühlers ausdrückt. The object is achieved according to the invention in that the film is a homopolymer of a cation-active monomer or a copolymer of this cation-active monomer with one or more comonomers. The resulting moisture-sensitive material has several significant advantages over the prior art, including a more homogeneous distribution of the cation-active centers, which in turn is expressed in a better characteristic of the sensor.

Bei diesen kationaktiven Monomeren handelt es sich um radikalisch polymerisierbare Monomere, vorzugsweise um äthylenisch ungesättigte Monomere, die jeweils mindestens eine kationaktive Gruppe, z.B. eine quartäre Ammoniumgruppe, enthalten. Bevorzugt sind Acrylmonomere, insbesondere Methacrylmonomere, mit quartären Ammoniumgruppen, wobei das Gegenion ein Halogenanion, vorzugsweise ein Chloridin ist. Spezielle Beispiele sind 2-Hydroxy- 3- meth-acryloxypropyl-trimethylammoniumchlorid (HMTMA) und Methacryläthyltrimethyl-ammoniumchlorid (MTA). These cation-active monomers are free-radically polymerizable monomers, preferably ethylenically unsaturated monomers, each of which has at least one cation-active group, e.g. contain a quaternary ammonium group. Acrylic monomers, in particular methacrylic monomers, with quaternary ammonium groups are preferred, the counterion being a halogen anion, preferably a chloridine. Specific examples are 2-hydroxy-3-meth-acryloxypropyl-trimethylammonium chloride (HMTMA) and methacrylethyltrimethyl-ammonium chloride (MTA).

Beispiele für geeignete Comonomere sind äthylenisch ungesättigte Comonomere, z.B. Vinylmonomere oder Acrylmonomere, wie Acrylsäure- oder Methacrylsäureester. Examples of suitable comonomers are ethylenically unsaturated comonomers, e.g. Vinyl monomers or acrylic monomers, such as acrylic acid or methacrylic acid esters.

Beispiele für geeignete Vinylmonomere sind Vinylalkohol (CH2 = CH-OH), Propylen (CH2=CH-CH3), Vinylacetat (CH2=CH-OCOCH3) und Chlorstyrol (CH2=CH-C6H5C1). Examples of suitable vinyl monomers are vinyl alcohol (CH2 = CH-OH), propylene (CH2 = CH-CH3), vinyl acetate (CH2 = CH-OCOCH3) and chlorostyrene (CH2 = CH-C6H5C1).

Beispiele für geeignete Acrylate und Methacrylate sind Diäthylhexylmethacrylat, Isobutylmethacrylat und Äthylen-glykoldimethacrylat. Examples of suitable acrylates and methacrylates are diethylhexyl methacrylate, isobutyl methacrylate and ethylene glycol dimethacrylate.

Als Comonomere kommen jedoch auch höhermolekulare Verbindungen in Frage, die eine polymerisierbare Doppelbin2 However, higher molecular weight compounds which have a polymerizable double bond2 are also suitable as comonomers

5 5

IC IC

15 15

2C 2C

2t 2t

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

641 566 641 566

dung enthalten. Ein Beispiel hierfür ist Polypropylenglykol-monomethacrylat. included. An example of this is polypropylene glycol monomethacrylate.

Schliesslich sind als Comonomere auch sogenannte anorganische Monomere geeignet, die Silicium, Bor oder Phosphor im Molekül enthalten. Hieraus entstehen dann Silicone, Borpolymere oder Phosphorsäurepolymere. Diese sogenannten anorganischen Comonomeren können auch von vornherein in mehr oder weniger hochmolekularem Zustand eingesetzt werden. Finally, so-called inorganic monomers which contain silicon, boron or phosphorus in the molecule are also suitable as comonomers. This then results in silicones, boron polymers or phosphoric acid polymers. These so-called inorganic comonomers can also be used from the outset in a more or less high molecular weight state.

Die Herstellung der Homopolymerisate aus dem kationaktiven Monomeren erfolgt z.B. so, dass man 100 Teile des Monomeren in Gegenwart von 0,5 bis 4 Teilen, vorzugsweise 1,5 bis 2,5 Teilen, eines Polymerisationsinitiators in einem Lösungsmittel der Polymerisation unterwirft. The homopolymers are prepared from the cationic monomers e.g. such that 100 parts of the monomer are subjected to the polymerization in a solvent in the presence of 0.5 to 4 parts, preferably 1.5 to 2.5 parts, of a polymerization initiator.

Bei der Herstellung der Copolymerisate werden 20 bis 80 Teile, vorzugsweise 50 bis 70 Teile des kationaktiven Monomeren mit 80 bis 20 Teilen, vorzugsweise 50 bis 30 Teilen des oder der Comonomeren der Polymerisation unterworfen. In the preparation of the copolymers, 20 to 80 parts, preferably 50 to 70 parts of the cationic monomer with 80 to 20 parts, preferably 50 to 30 parts of the comonomer or comonomers are subjected to the polymerization.

Es sind die üblichen Initiatoren geeignet, z.B. Perverbin-dungen, wie Benzoylperoxid. The usual initiators are suitable, e.g. Perverbin, such as benzoyl peroxide.

Geeignete Lösungsmittel sind dem Fachmann bekannt. Es kann z.B. Methanol verwendet werden. Suitable solvents are known to the person skilled in the art. For example, Methanol can be used.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigen: In the following the invention is explained for example with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1 eine Frontansicht eines Feuchtigkeitsmessfühlers der Erfindung, 1 is a front view of a moisture sensor of the invention,

Fig. 2 die Abhängigkeit des elektrischen Widerstands zwischen den Messelektroden von der relativen Feuchtigkeit in Form charakteristischer Kurven, 2 shows the dependence of the electrical resistance between the measuring electrodes on the relative humidity in the form of characteristic curves,

Fig. 3 die Abhängigkeit des elektrischen Widerstands zwischen den Elektroden in Form einer charakteristischen Kurve nach einer Zeitdauer von 500 Stunden, während der in einem Zyklustest der erfindungsgemässe Feuchtigkeitsmessfühler 30 Minuten bei einer relativen Feuchtigkeit von 50 Prozent und dann 30 Minuten bei einer relativen Feuchtigkeit von 90 Prozent gehalten wurde; die anfangliche charakteristische Kurve ist ebenfalls angegeben, 3 shows the dependence of the electrical resistance between the electrodes in the form of a characteristic curve after a period of 500 hours, during which, in a cycle test, the moisture sensor according to the invention 30 minutes at a relative humidity of 50 percent and then 30 minutes at a relative humidity of 90 Percent was held; the initial characteristic curve is also given,

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Feuchtigkeitsmessanordnung in der ein Feuchtigkeitsmessfühler der Erfindung für lange Zeit ohne Veränderung seiner charakteristischen Eigenschaften verwendet werden kann, 4 is a block diagram of a moisture measuring arrangement in which a moisture sensor of the invention can be used for a long time without changing its characteristic properties.

Fig. 5 eine Anordnung, in der das Blockdiagramm von Fig. 4 konkret ausgeführt ist, FIG. 5 shows an arrangement in which the block diagram of FIG. 4 is carried out concretely,

Fig. 6 eine graphische Darstellung zur Erklärung der Funktion des Widerstandes der feuchtigkeitsempfindlichen Anordnung, 6 is a graphical representation for explaining the function of the resistance of the moisture-sensitive arrangement,

Fig. 7 eine weitere Feuchtigkeitsmessanordnung, in der der Mesfühler der Erfindung lange Zeit ohne Veränderung seiner charakteristischen Eigenschaften verwendet werden kann, 7 shows a further moisture measuring arrangement in which the sensor of the invention can be used for a long time without changing its characteristic properties,

Fig. 8 eine graphische Darstellung zur Erklärung dafür, warum in den in den Figuren 4,5 und 7 gezeigten Feuchtigkeitsmessanordnungen der Erfindung eine Wechselspannung an den Feuchtigkeitsmessfühler mittels eines Wechselstromgenerators so angelegt wird, dass die Feuchtigkeit als Ausgangssignal einer Wechselspannung abgenommen werden kann, 8 is a graphical representation to explain why in the moisture measuring arrangements of the invention shown in FIGS. 4, 5 and 7, an alternating voltage is applied to the moisture measuring sensor by means of an alternating current generator such that the moisture can be taken off as an output signal of an alternating voltage,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Filters zur Entfernung fester und flüssiger Bestandteile aus einer Atmosphäre, 9 is a perspective view of a filter for removing solid and liquid components from an atmosphere,

Fig. 10 einen vergrösserten Teil-Querschnitt durch das Filter von Fig. 9, 10 is an enlarged partial cross section through the filter of FIG. 9,

Fig. 11 in einer vergleichenden Darstellung die charakteristischen Eigenschaften eines Feuchtigkeitsmessfühlers in zwei Fällen, nämlich einmal unter Verwendung des in Fig. 9 gezeigten Filters und einmal ohne, jeweils bei einer Veränderung der relativen Feuchtigkeit zwischen 40 und 60 Prozent, und 11 shows a comparative illustration of the characteristic properties of a moisture sensor in two cases, namely once using the filter shown in FIG. 9 and once without, each time the relative humidity changes between 40 and 60 percent, and

Fig. 12 in einer vergleichenden Darstellung die charakteristischen Eigenschaften eines Feuchtigkeitsmessfühlers in zwei Fällen, nämlich einmal unter Verwendung des in Fig. 9 gezeigten Filters und einmal ohne Filter, jeweils bei einer Verän-5 derung der relativen Feuchtigkeit von 60 bis 80 Prozent. 12 shows a comparative illustration of the characteristic properties of a moisture sensor in two cases, namely once using the filter shown in FIG. 9 and once without a filter, each time the relative humidity changes by 60 to 80 percent.

Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 besteht ein Feuchtigkeitsmessfühler 1 aus einer Grundplatte 7 aus Aluminium oder dergleichen, einem Paar kammförmiger Elektroden 2,3 mit vorgegebenen Abständen, die sich auf der Oberfläche der io Grundplatte 7 befinden, einem feuchtigkeitsempfindlichen Material 4, das sich auf der Oberfläche der Elektroden und der Oberfläche der Grundplatte 7 in Form eines Films befindet, einem mit der Elektrode 2 verbundenen Anschluss 5 und einem mit der Elektrode 3 verbundenen Anschluss 6. >5 Das feuchtigkeitsempfindliche Material 4 ist vorstehend und in den speziellen Beispielen beschrieben. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, a moisture sensor 1 consists of a base plate 7 made of aluminum or the like, a pair of comb-shaped electrodes 2, 3 with predetermined distances which are located on the surface of the base plate 7, a moisture-sensitive material 4, which is on the Surface of the electrodes and the surface of the base plate 7 is in the form of a film, a connection 5 connected to the electrode 2 and a connection 6 connected to the electrode 3.> 5 The moisture-sensitive material 4 is described above and in the specific examples.

Zur Herstellung des Feuchtigkeitsmessfühlers wird auf die Oberfläche der Elektroden 2, 3 und die Oberfläche der Grundplatte 7 zwischen den Elektroden 2,3 eine Lösung des 2o feuchtigkeitsempfindlichen Materials 4 mittels Aufsprühen, Aufbürsten, Tauchen oder dergleichen unter Erzeugung eines Films aufgebracht. To produce the moisture sensor, a solution of the moisture-sensitive material 4 is applied to the surface of the electrodes 2, 3 and the surface of the base plate 7 between the electrodes 2, 3 by spraying, brushing, dipping or the like to produce a film.

Unmittelbar hierauf erfolgt Trocknen und Erhitzen auf Temperaturen von 100 bis 180 °C, wobei das feuchtigkeits-25 empfindliche Material 4 auf der Oberfläche der Grundplatte 7 zwischen den Elektroden 2,3 so fixiert wird, dass die Elektroden 2,3 miteinander verbunden werden. This is immediately followed by drying and heating to temperatures from 100 to 180 ° C., the moisture-sensitive material 4 being fixed on the surface of the base plate 7 between the electrodes 2, 3 so that the electrodes 2, 3 are connected to one another.

In Fig. 2 ist für den Feuchtigkeitsmessfühler von Fig. 1 die Abhängigkeit des elektrischen Widerstandes zwischen den 30 Elektroden 2,3 von der relativen Luftfeuchte dargestellt. FIG. 2 shows the dependence of the electrical resistance between the 30 electrodes 2, 3 on the relative air humidity for the moisture measuring sensor of FIG. 1.

Die Kurve Fi in Fig. 2 zeigt die Veränderung des Widerstandes des Feuchtigkeitsmessfühlers I bei einer Zunahme der relativen Feuchte von 20 auf 100 Prozent, und die Kurve F2 zeigt die Veränderung des Widerstands bei einer Abnahme 35 der relativen Feuchte von 100 auf 20 Prozent. Im dargestellten Fall beträgt der Unterschied zwischen den Kurven Fi und F2, d.h. die Hystérésis, nur etwa 1 bis 2 Prozent von Fi, d.h. die Hysterese ist sehr gering. Curve Fi in Fig. 2 shows the change in the resistance of the moisture sensor I with an increase in the relative humidity from 20 to 100 percent, and the curve F2 shows the change in the resistance with a decrease 35 in the relative humidity from 100 to 20 percent. In the case shown, the difference between curves Fi and F2 is i.e. the hystérésis, only about 1 to 2 percent of fi, i.e. the hysteresis is very low.

Fig. 2 zeigt deutlich, dass der elektrische Widerstand im 40 Bereich der relativen Feuchte von 20 bis 30 Prozent nicht über 107£1 liegt. Die Funktion verläuft sehr steil, und es besteht eine ausgezeichnete Linearität zwischen dem logerithmischen Wert des Widerstands und der relativen Feuchte. FIG. 2 clearly shows that the electrical resistance in the range of the relative humidity of 20 to 30 percent does not exceed 107 1. The function is very steep and there is an excellent linearity between the logerithmic value of the resistance and the relative humidity.

Fig. 3 enthält Versuchsdaten, die sich auf die Verlässlich-45 keit und Lebensdauer eines Feuchtigkeitsmessfühlers der Erfindung beziehen. Kurve F zeigt die Abhängigkeit des Widerstands von der relativen Feuchte vor der Durchführung des Tests. Die Kurve G zeigt diese Abhängigkeit nach einer Versuchsdauer von 500 Stunden, während der ein Zyklustest, je-50 weils 30 Minuten bei 50 Prozent relativer Feuchte und anschliessend 30 Minuten bei 90 Prozent relativer Feuchte, durchgeführt wurde. Je geringer der Unterschied zwischen den Kurven F und G, desto besser die Verlässlichkeit bzw. Reproduzierbarkeit und Lebensdauer. In Fig. 3 beträgt der 55 Unterschied nur etwa 1 bis 2 Prozent, bezogen auf F. Figure 3 contains experimental data relating to the reliability and life of a moisture sensor of the invention. Curve F shows the dependence of the resistance on the relative humidity before the test was carried out. Curve G shows this dependency after a test period of 500 hours during which a cycle test was carried out, 50 minutes at a time at 50 percent relative humidity and then 30 minutes at 90 percent relative humidity. The smaller the difference between the curves F and G, the better the reliability or reproducibility and service life. In Fig. 3, the difference is only about 1 to 2 percent, based on F.

Nachfolgend ist eine Behandlungsmethode beschrieben, um dem Feuchtigkeitsmessfühler besonders gute Eigenschaften bezüglich Lebensdauer und Aussehen zu verleihen. Hierzu wird die Oberfläche des feuchtigkeitsempfindlichen Materials 60 4, das auf der Grundplatte 7 fixiert ist, mit einem Dichromat, wie Ammoniumdichromat, oder der Säure hiervon, behandelt, worauf eine Wärmebehandlung durchgeführt wird. Es kann auch eine Strahlen Behandlung, z.B. mit UV-Strahlung oder Elektronenstrahlung, durchgeführt werden. Man kann auch eine Acetalisierung durchführen. So lässt sich z.B. eine intermolekulare Vernetzung erreichen, wenn man 50 bis 30 Gewichtsteile Acetaldehyd bezogen auf 70 bis 95 Gewichtsteile kationaktives Monomeres, in einem Lösungsmittel bei A treatment method is described below to give the moisture sensor particularly good properties in terms of service life and appearance. For this purpose, the surface of the moisture-sensitive material 60 4, which is fixed on the base plate 7, is treated with a dichromate, such as ammonium dichromate, or the acid thereof, whereupon a heat treatment is carried out. Radiation treatment, e.g. with UV radiation or electron radiation. Acetalization can also be performed. For example, achieve an intermolecular crosslinking if 50 to 30 parts by weight of acetaldehyde based on 70 to 95 parts by weight of cationic monomer in a solvent

65 65

641566 4 641 566 4

50 bis 70 °C für eine Dauer von 0,2 bis 5 Stunden zur Reak- Klemme der Diode 35 auf der Seite der negativen Eingangs- 50 to 70 ° C for a period of 0.2 to 5 hours to the Reak terminal of diode 35 on the negative input side

tion bringt. klemme des Verstärkers 34 ist mit einem Ende eines Wider- tion brings. terminal of amplifier 34 is connected to one end of a resistor

Der Feuchtigkeitsmessfühler 1, der der Vernetzung unter- stands 37 und eines Kondensators 38 verbunden, die parallel worfen worden ist, ist gekennzeichnet durch einen etwa 1 Ofa- geschaltet sind. Der Widerstand 37 und der Kondensator 38 The moisture sensor 1, which is connected to the crosslinking unit 37 and a capacitor 38, which has been thrown in parallel, is characterized by an approximately 1 Ofa circuit. Resistor 37 and capacitor 38

chen Anstieg des elektrischen Widerstandes über den gesam- 5 bewirken eine Glättung des Wechselstrom-Ausgangssignals, If the electrical resistance rises over the entire 5, the AC output signal is smoothed,

ten Bereich der relativen Feuchte und eine besondere Gleich- das einer Halbwellen-Gleichrichtung unterworfen wird und mässigkeit. führen das Signal einer Ausgangsklemme 39 zu. th range of relative humidity and a special uniformity that is subjected to half-wave rectification and moderate. lead the signal to an output terminal 39.

Der Feuchtigkeitsmessfühler 1 kann erfindungsgemäss in Die Vergleichsschaltung 14 enthält einen Verstärker 41 einer Feuchtigkeitsmessanordnung verwendet werden. dessen negative Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer solchen Feuchtig- 10 39 des Verstärkerkreises 12, und dessen positive Eingangs-keitsmessanordnung, mit einem Schwingkreis bzw. Wechsel- klemme mit einer Ausgangsklemme 49 der nachfolgend be-stromgenerator 10 zur Erzeugung eines Wechselstroms, einem schriebenen Bezugseingangsschaltung 15 verbunden ist. feuchtigkeitsempfindlichen Schaltkreis 11 mit einem Elektro- Der Verstärker 41 vergleicht das Ausgangssignal des denpaar 2,3, die mittels des feuchtigkeitsempfindlichen Ma- Wandlers 13 und das Ausgangssignal der nachfolgend be-terials 4 verbunden sind und wobei einer Elektrode das Aus- 15 schriebenen Bezugseingangsschaltung 15 und liefert ein Ausgangssignal des Schwingkreises 10 als Eingangssignal zuge- gangssignal für eine Klemme 43 über einen Widerstand 42. führt wird, einem Verstärkerkreis zur Verstärkung des ande- Die Bezugseingangsschaltung 15 enthält eine Serienschal-ren Ausgangssignals des Elektrodenpaars 2,3, einem Wech- tung mit einem Widerstand 44, dessen eines Ende mit einer selstrom-Gleichstrom-Wandler 13, der das Wechselstrom- Gleichstromquelle verbunden ist, einem halbvariablen Wider-Ausgangssignal des Verstärkerkreises 12 in ein Gleichstromsi- 20 stand 45 zur Korrektur, einem Widerstand 46 und einem va-gnal umwandelt, einer Anzeigeeinrichtung 17 zur Anzeige des riablen Widerstand 47 zur Erzeugung eines Bezugswertes. Die Ausgangssignals des Wandlers 13, einer Bezugseingangs- Verbindung zwischen dem halbvariablen Widerstand 45 und Schaltung 15, die ein Bezugssignal erzeugt, einer Vergleichs- dem Widerstand 46 der Serienschaltung ist mit einer positiven Schaltung 14, die das Ausgangssignal des Wechselstrom- Eingangsklemme des Verstärkers 41 der Vergleichsschaltung Gleichstrom-Wandlers 13 und das Bezugseingangssignal der 2514 über eine Ausgangsklemme 49 verbunden. Mit der Verbin-Bezugseingangsschaltung 15 vergleicht, und einer Steuer- dung des halbvariablen Widerstands 45 und des Widerstands Schaltung 16, der das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 46 ist ein Kondensator 48 zur Rauschunterdrückung verbun-14 als Eingangssignal zugeführt wird und die zur Steuerung den. According to the invention, the moisture measuring sensor 1 can be used in the comparison circuit 14 contains an amplifier 41 of a moisture measuring arrangement. 4 shows a block diagram of such a moisture of the amplifier circuit 12, and its positive input measuring arrangement, with a resonant circuit or change-over terminal with an output terminal 49 of the current generator 10 below for generating a AC, a written reference input circuit 15 is connected. Moisture-sensitive circuit 11 with an electric amplifier 41 compares the output signal of the pair 2,3, which are connected by means of the moisture-sensitive transducer 13 and the output signal of the subsequent materials 4, and with an electrode the reference input circuit 15 and provides an output signal of the oscillating circuit 10 as an input signal input signal for a terminal 43 via a resistor 42., leads to an amplifier circuit for amplifying the other. The reference input circuit 15 contains a series switch output signal of the electrode pair 2, 3, an alternation with a resistor 44, one end of which is connected to a DC-DC converter 13, which is connected to the AC-DC source, a semi-variable re-output signal from the amplifier circuit 12 into a DC current 45 for correction, a resistor 46 and a va-gnal converted, a display device 17 for displaying the riablen W id 47 for generating a reference value. The output signal of the converter 13, a reference input connection between the semi-variable resistor 45 and circuit 15, which generates a reference signal, a comparison resistor 46 of the series circuit is with a positive circuit 14, which is the output signal of the AC input terminal of the amplifier 41 Comparison circuit DC converter 13 and the reference input signal of 2514 connected via an output terminal 49. Compares with the connection reference input circuit 15, and a control end of the semi-variable resistor 45 and the resistance circuit 16, to which the output signal of the comparison circuit 46 is a capacitor 48 for connecting noise suppression as an input signal and which is used to control the.

des Überwachungsobjekts dient. Die Steuerschaltung 16 ist mit der Ausgangsklemme der of the monitoring object. The control circuit 16 is connected to the output terminal of the

In Fig. 5 ist das Blockdiagramm von Fig. 4 als Feuchtig- 30 Vergleichsschaltung 14 zur Steuerung eines Überwachungsge- FIG. 5 shows the block diagram of FIG. 4 as a moisture comparison circuit 14 for controlling a monitoring device.

keitsmessanordnung im einzelnen ausgeführt. räts (z.B. einer Klimaanlage) verbunden. keitsmessanordnung executed in detail. devices (e.g. an air conditioning system).

Der Schwingkreis 10 enthält einen Verstärker 28, dessen Die Funktion der Feuchtigkeitsmessanordnung ist nachpositive Eingangsklemme geerdet und dessen negative Ein- . folgend beschrieben. The resonant circuit 10 contains an amplifier 28, the function of the moisture measuring arrangement is grounded after the positive input terminal and the negative input. described below.

gangsklemme mit einem Ende eines RC-Blocks verbunden Der Verstärker 28 erzeugt eine Wechselspannung mit ei-ist, der aus drei Kondensatoren 20,21,22 die in Serie geschal- 35 ner Frequenz, die durch den RC-Block, bestehend aus den tet sind, und Widerständen 23,24, besteht, die mit zwei An- Kondensatoren 20,21,22 und den Widerständen 23,24, beschlössen der Kondensatoren 20,21,22 verbunden sind. Die stimmt wird. Mittels der Dioden 26,27 und des Widerstands Ausgangsklemmen des Verstärkers 28 sind mit der anderen 25 wird die Amplitude dieser Wechselspannung auf einem Klemme des RC-Blocks bzw. einer Ausgangsklemme 29 ver- vorgegebenen Wert eingestellt. Die Wechselspannung wird bunden. Die Ausgangsklemme des Verstärkers 28 ist auch mit40 dann über die Klemme 29 an ein Ende eines Schaltkreises an-ihrer negativen Eingangsklemme über parallel geschaltete gelegt, der aus den Widerständen 30,31 und dem feuchtig-Dioden 26,27 verbunden, die jeweils in Hin- und Rückrich- keitsempfmdlichen Messfühler 1 besteht. Dieser Schaltkreis tung bzw. Durchlass- und Sperreinrichtung verbunden sind korrigiert die Kennlinie, d.h. den Kurvenverlauf der Abhän-und die Amplitude der Schwingung steuern. gigkeit des elektrischen Widerstandes zwischen den Elektro- gear clamp connected to one end of an RC block. The amplifier 28 generates an alternating voltage with a voltage which consists of three capacitors 20, 21, 22, the frequency connected in series, which are formed by the RC block , and resistors 23, 24, which are connected to two on capacitors 20, 21, 22 and resistors 23, 24, which connect the capacitors 20, 21, 22. That is true. By means of the diodes 26, 27 and the resistance output terminals of the amplifier 28, the other 25 is used to set the amplitude of this alternating voltage on a terminal of the RC block or an output terminal 29 predetermined value. The AC voltage is bound. The output terminal of the amplifier 28 is then also connected via 40 via the terminal 29 to one end of a circuit at its negative input terminal via parallel connection, which is connected from the resistors 30, 31 and the moist diodes 26, 27, which and backward-sensitive sensor 1. This circuit device or the passage and blocking device are connected corrects the characteristic, i.e. control the curve of the suspension and the amplitude of the vibration. electrical resistance between the electrical

Der Widerstand 25, der in Parallelschaltung mit den 45 den 2,3 des feuchtigkeitsempfindlichen Messfühlers I von der parallel geschalteten Dioden 26,27 verbunden ist, steuert die relativen Feuchtigkeit, von F nach H, wie aus Fig. 6 ersicht- The resistor 25, which is connected in parallel with the 45 to the 2.3 of the moisture-sensitive sensor I from the diode 26, 27 connected in parallel, controls the relative humidity, from F to H, as can be seen in FIG.

Schwingungswellenform, so dass man in Wechselwirkung mit lieh. Mit anderen Worten, der elektrische Widerstand wird dieser Parallelschaltung eine Sinus- oder eine Rechteckwelle bei niedriger Feuchte, mit Hilfe des Widerstands 31 erniedrigt bzw. -Schwingung erhält. (in Richtung von Mi), und der elektrische Widerstand bei ho- Vibration waveform so that one interacts with borrowed. In other words, the electrical resistance of this parallel circuit is a sine or a square wave at low humidity, with the help of the resistor 31 lowered or receives oscillation. (towards Mi), and the electrical resistance at high

Ein feuchtigkeitsempfindlicher Schaltkreis 11 enthält den 50 her Feuchte wird mit Hilfe des Widerstandes 30 erhöht (in feuchtigkeitsempfindlichen Messfühler 1 mit dem feuchtig- Richtung von M2). A moisture-sensitive circuit 11 contains the 50% moisture is increased by means of the resistor 30 (in moisture-sensitive sensor 1 with the moisture-direction of M2).

keitsempfmdlichen Material 4, wobei ein Widerstand 3 in Da sich der Widerstand des aus den Widerständen 30,31 material 4, a resistor 3 in Da being the resistance of the resistors 30, 31

Parallelschaltung mit dem Messfühler 1 verbunden ist. Eine und dem feuchigkeitsempfindlichen Messfuhler I bestehen- Parallel connection is connected to sensor 1. One and the moisture-sensitive sensor I exist-

Elektrode 2 ist mit der Ausgangsklemme 29 des Schwingkrei- den Schaltkreises nach Massgabe der relativen Feuchte, die ses 10 über einen Widerstand 30 verbunden, und die andere 55 durch den feuchtigkeitsempfindlichen Messfühler 1 gemessen Electrode 2 is connected to the output terminal 29 of the resonant circuit in accordance with the relative humidity, which is connected via a resistor 30, and the other 55 is measured by the moisture-sensitive sensor 1

Elektrode 3 des feuchtigkeitsempfindlichen Messfühlers 1 ist wird, ändert, wird das Wechselstrom-Eingangssignal von der mit einem Kondensator 32, der die Gleichstromkomponente Ausgangsklemme 29 zu einem Wechselstrom-Ausgangssi- Electrode 3 of the moisture-sensitive sensor 1 is, the AC input signal is changed from that with a capacitor 32, which connects the DC component output terminal 29 to an AC output signal.

unterbricht bzw. einer Ausgangsklemme 33 verbunden. gnal, das der gemessenen relativen Feuchte entspricht und als interrupts or connected to an output terminal 33. gnal, which corresponds to the measured relative humidity and as

Der Verstärkerkreis 12 enthält einen Verstärker 34, dessen Eingangssignal der positiven Eingangsklemme des Verstär- The amplifier circuit 12 contains an amplifier 34, the input signal of the positive input terminal of the amplifier

positive Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme 33 des 60 kers 34 über die Ausgangsklemme 33 zugeführt wird. Das feuchtigkeitsempfindlichen Schaltkreises 11, und dessen Aus- Wechselstrom-Eingangssignal von der Ausgangsklemme 33 positive input terminal with the output terminal 33 of the 60 core 34 is supplied via the output terminal 33. The moisture sensitive circuit 11, and its off AC input signal from the output terminal 33

gangsklemme mit der negativen Eingangsklemme des Ver- wird durch den Verstärker 34 verstärkt, mittels der Diode 34 The output terminal is amplified by the amplifier 34 by means of the diode 34

stärkers 34 über eine Diode 35 des Wechselstrom-Gleich- der Halbwellen-Gleichrichtung und weiterhin mittels des Wi- amplifier 34 via a diode 35 of the AC rectification of the half-wave rectification and further by means of the wi-

strom-Wandlers 13 verbunden ist, der nachfolgend beschrie- derstands 37 und des Kondensators 38 einer Glättung unter- Current converter 13 is connected, which is described below 37 and the capacitor 38 smoothing

ben ist. 65 worfen und dann als Ausgangssignal einer Gleichspannung ben is. 65 and then as the output signal of a DC voltage

Der Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler 13 enthält die der negativen Eingangsklemme des Verstärkers 41 über die The AC-DC converter 13 includes that of the negative input terminal of the amplifier 41 through the

Diode 35, die zwischen der Ausgangsklemme des Verstärkers Ausgangsklemme 39 zugeführt. Diode 35 fed between the output terminal of the amplifier output terminal 39.

34 und der negativen Eingangsklemme angeschlossen ist. Die Die Spannung an der Verbindungsstelle zwischen dem 34 and the negative input terminal is connected. The tension at the junction between the

5 641566 5 641566

halbvariablen Widerstand 45 und dem Widerstand 46, die In die Verbindung des feuchtigkeitsempfindlichen Schaltmittels des Widerstands 44, des halbvariablen Widerstands kreises 11 mit dem Widerstand 51 und dem Schieber 54 ist ein 45, des Widerstands 46 und des variablen Widerstands 47 eine Kondensator 56 zur Unterdrückung des Hochfrequenzrau-Teilung erfahrt, wird mittels des variablen Widerstands 47 schens eingebaut. semi-variable resistor 45 and the resistor 46, In the connection of the moisture-sensitive switching means of the resistor 44, the semi-variable resistor circuit 11 with the resistor 51 and the slide 54 is a 45, the resistor 46 and the variable resistor 47 is a capacitor 56 for suppressing the Experience high-frequency noise division, is installed by means of the variable resistor 47's.

eingestellt und als Bezugseingangssignal der positiven Ein- s Der Kollektor des Transistors 62 ist mit einem Widergangsklemme des Verstärkers 41 über die Ausgangsklemme stand 63 verbunden, der den Kollektorstrom in eine Span-49 zugeführt. nung umwandelt und eine Wechselstromspannung als Aus-Ais Folge hiervon liefert der Verstärker 41 eine Spannung gangssignal über einen Kondensator 64 und eine Ausgangs-ais Ergebnis des Vergleichs des Bezugseingangssignals, das als klemme liefert. and the reference input signal of the positive inputs. The collector of the transistor 62 is connected to a return terminal of the amplifier 41 via the output terminal 63, which feeds the collector current into a Span-49. voltage and converts an AC voltage as a result of this, the amplifier 41 supplies a voltage output signal via a capacitor 64 and an output as the result of the comparison of the reference input signal, which delivers as a terminal.

Eingangssignal der positiven Eingangsklemme zugeführt io Der Wechselstrom-Gleichstrom-Spannungswandler 13 wird, und des Ausgangssignals, das der relativen Feuchtigkeit wandelt das von der Ausgangsklemme 67 herrührende Einentspricht, zur Steuerschaltung 16 über die Ausgangsklemme gangssignal in ein Gleichstromsignal um und liefert ein 43. Die Steuerschaltung 16 steuert auf der Grundlage des Ein- Gleichspannungs-Ausgangssignal an die Steuerschaltung 16. gangssignals von der Ausgangsklemme 43 die Überwa- Die Steuerschaltung 16 steuert die Überwachungseinrichtung chungseinrichtung. 15 (z.B. eine Klimaanlage) nach Massgabe des von dem Wandler Input signal of the positive input terminal supplied io The AC-DC voltage converter 13, and the output signal, which converts the relative humidity, the income from the output terminal 67, to the control circuit 16 via the output terminal to a DC signal and provides a 43. The control circuit 16 controls the monitoring on the basis of the single-voltage output signal to the control circuit 16. The output signal from the output terminal 43 controls the monitoring device. The control circuit 16 controls the monitoring device. 15 (e.g. an air conditioner) according to that of the converter

In Fig. 7 ist eine weitere Feuchtigkeitsmessanordnung ge- 13 gelieferten Eingangssignals. 7 shows a further moisture measurement arrangement 13.

zeigt, die aus den nachfolgend beschriebenen Blöcken besteht. Im Vergleich zu den in den Figuren 4 und 5 gezeigten shows, which consists of the blocks described below. Compared to those shown in Figures 4 and 5

Die Messschaltung von Fig. 7 besitzt einen Spannungs- Schaltungen ist die Feuchtigkeitsmessanordnung der Fig. 7 The measuring circuit of FIG. 7 has a voltage circuit is the moisture measuring arrangement of FIG. 7

wandler bzw. Transformator 18, der eine von einer Wechsel- durch folgende Eigenschaften gekennzeichnet, converter or transformer 18, which is characterized by an alternating through the following properties,

stromspannungsquelle herrührende Spannung in eine vorge- 20 In den Schaltungen der Figuren 4 und 5 wird das Ein- voltage originating in a predetermined voltage. In the circuits of FIGS. 4 and 5, the input

gebene Spannung umwandelt, einen feuchtigkeitsempfind- gangssignal von dem Schwingkreis 10 geliefert, und die Wech- converted voltage, a moisture-sensitive signal from the resonant circuit 10 is supplied, and the alternating

lichen Schaltkreis 11 mit einem Paar von Elektroden 2,3, die selspannung, die nach Massgabe der vom feuchtigkeitsemp- union circuit 11 with a pair of electrodes 2, 3, the selvoltage, which in accordance with the humidity-sensitive

mittels des feuchtigkeitsempfindlichen Materials 4 verbunden findlichen Schaltkreis 11 gemessenen Feuchtigkeit bestimmt sind, wobei einer Elektrode das Ausgangssignal des Transfor- ist, wird einmal durch den Verstärkerkreis 12 verstärkt, dann mators 18 zugeführt wird, einer Bezugseingangsschaltung 15, 25 mittels des Spannungswandlers 13 zu Gleichspannung umge- are measured by means of the moisture-sensitive material 4 connected circuit 11, wherein one electrode is the output signal of the transformer, is amplified once by the amplifier circuit 12, then fed to mators 18, a reference input circuit 15, 25 by means of the voltage converter 13 to DC voltage -

die das Bezugseingangssignal erzeugt, einer Vergleichsschal- wandelt und schliesslich mit dem Bezugseingangssignal der tung 14, die das andere Ausgangssignal des Elektrodenpaars Bezugseingangsschaltung 15 verglichen, wodurch die Über- which generates the reference input signal, converts a comparison switch and finally with the reference input signal of the device 14, which compares the other output signal of the pair of electrodes reference input circuit 15, whereby the over-

2,3 mit dem Bezugseingangssignal der Bezugseingangsschal- wachungseinrichtung gesteuert wird. 2,3 is controlled with the reference input signal of the reference input switching monitoring device.

tung 15 vergleicht, einem Verstärkerkreis 12, der das Aus- Im Gegensatz hierzu bilden in der Anordnung von Fig. 7 device 15 compares, an amplifier circuit 12, which in contrast form in the arrangement of FIG. 7

gangssignal der Vergleichsschaltung 14 verstärkt, einem 30 der feuchtigkeitsempfindliche Schaltkreis 11 und die Bezugs- amplified signal of the comparison circuit 14, a 30 of the moisture-sensitive circuit 11 and the reference

Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler 13, der das Wechsel- eingangsschaltung 15 die Brückenschaltung der Vergleichs- AC-DC converter 13, which the AC input circuit 15 the bridge circuit of the comparison

strom-Ausgangssignal des Verstärkerkreises 12 in ein Gleich- Schaltung 14, und deshalb findet hier mittels des Verstärkers stromsignal umwandelt, und eine Steuerschaltung 16, der das • 12 eine Verstärkung der Differenzkomponente des Bezugsein- current output signal of the amplifier circuit 12 in a DC circuit 14, and therefore here converts current signal by means of the amplifier, and a control circuit 16, which • 12 amplifies the differential component of the reference

Ausgangssignal des Wandlers 13 als Eingangssignal zuge- gangssignals und der Wechselspannung statt, die sich nach führt wird und die die Überwachungseinrichtung steuert. 35 Massgabe der durch den feuchtigkeitsempfindlichen Schalt- Output signal of the converter 13 as an input signal input signal and the AC voltage, which will lead to and which controls the monitoring device. 35 stipulation of the moisture-sensitive switching

Die Transformatorschaltung 18 besteht aus einer Wech- kreis 11 gemessenen Feuchtigkeit ändert. The transformer circuit 18 consists of an alternating circuit 11 changes the measured moisture.

selstromquelle 70, die mit Primärwicklungen 72 eines Trans- Mit anderen Worten die Anordnung in Fig. 7 verwendet formators 71 verbunden ist, der eine vorgegebene Wechsel- die Wechselspannungsquelle 70, wodurch der Schwingkreis Selstromquelle 70, which is connected to primary windings 72 of a Trans- In other words, the arrangement in Fig. 7 uses formators 71, which is a predetermined AC- the AC voltage source 70, thereby the resonant circuit

Spannung zwischen Anschlussklemmen a und b der Sekun- 10 in den Figuren 4 und 5 durch die Transformatorschaltung därwicklung 73 erzeugt. 40 18 ersetzt und somit die Anordnung vereinfacht wird. Eine Voltage between terminals a and b of the seconds 10 in FIGS. 4 and 5 is generated by the transformer circuit 73. 40 18 replaced and thus the arrangement is simplified. A

Der feuchtigkeitsempfindliche Schaltkreis 11 enthält den charakteristische Eigenschaft der Anordnung besteht in der feuchtigkeitsempfindlichen Messfühler 1, in der das feuchtig- Vereinfachung der Bezugseingangsschaltung 15 durch Ausle- The moisture-sensitive circuit 11 contains the characteristic property of the arrangement consists in the moisture-sensitive sensor 1, in which the moisture-simplification of the reference input circuit 15 by design-

keitsempfindliche Material 4 Verwendung findet. Mit einer gung der Vergleichsschaltung 14 als Brückenschaltung. sensitivity-sensitive material 4 is used. With a comparison circuit 14 as a bridge circuit.

Elektrode 2 des Messfühlers 1 ist ein Widerstand 30 in Serie Gemeinsame Merkmale der Feuchtigkeitsmessanordnung geschaltet. Parallel zu dieser Serienschaltung des Messfühlers 45 der Erfindung gemäss den Figuren 4,5 und 7 bestehen darin, Electrode 2 of sensor 1 has a resistor 30 connected in series with common features of the moisture measuring arrangement. In parallel with this series connection of the sensor 45 of the invention according to FIGS. 4, 5 and 7,

1 und des Widerstands 30 ist ein Widerstand 31 geschaltet. dass, abgesehen von der Herbeiführung des Steuervorganges 1 and the resistor 30, a resistor 31 is connected. that, apart from bringing about the control process

Die Bezugseingangsschaltung 15 enthält einen Wider- durch Abstimmen bzw. Schalten, die Wechselspannung an stand 50, einen Widerstand 51, einen variablen Widerstand 52 eine der Elektroden des feuchtigkeitsempfindlichen Messfüh-und einen halbvariablen Widerstand 53, die mit der feuchtig- lers 1 mittels des Schwingkreises 10 oder der Transformator-keitsempfindlichen Schaltung 11 eine Brückenschaltung bil- 50 Schaltung 18 angelegt wird, und die Feuchtigkeit als Wechseiden. Diese Brückenschaltung bildet die Vergleichsschaltung spannung-Aussgangssignal von der anderen Elektrode 3 des 14, die durch die Wechselspannung gespeist wird, die als Ein- feuchtigkeitsempfindlichen Messfühlers abgenommen wird, gangssignal von den Klemmen a und b der Transformator- Die Gründe hierfür sind nachfolgend angegeben. The reference input circuit 15 contains a resistance by tuning or switching, the alternating voltage at 50, a resistor 51, a variable resistor 52 one of the electrodes of the moisture-sensitive measuring sensor and a semi-variable resistor 53 which is connected to the moisture sensor 1 by means of the resonant circuit 10 or the transformer-sensitive circuit 11 a bridge circuit bil- circuit 18 is applied, and the moisture as alternating. This bridge circuit forms the comparison circuit voltage output signal from the other electrode 3 of the 14, which is fed by the AC voltage, which is taken as a moisture-sensitive sensor, output signal from the terminals a and b of the transformer. The reasons for this are given below.

Schaltung 18 geliefert wird. Bei dem Mechanismus der elektrischen Leitfähigkeit des Circuit 18 is supplied. In the mechanism of electrical conductivity of the

Der Verstärkerkreis 12 besitzt einen Transistor 62, dessen 55 feuchtigkeitsempfindlichen Materials handelt es sich um eine The amplifier circuit 12 has a transistor 62, the 55 of which is sensitive to moisture-sensitive material

Basis mit einem Schieber 54 des Widerstands 53 über einen Ionenleitfahigkeit, die hauptsächlich von dem kationaktiven Base with a slide 54 of the resistor 53 via an ionic conductivity, mainly from the cationic

Widerstand 55 und einen Kondensator 57 zur Unterbrechung Monomeren bzw. Polymeren herrührt, Resistor 55 and a capacitor 57 to interrupt monomers or polymers,

der Gleichspannungskomponente verbunden ist, und dessen Infolgedessen findet in der Umgebung der Elektroden 2,3 is connected to the DC voltage component, and its consequent takes place in the vicinity of the electrodes 2, 3

Emitter mit dem Verbindungspunkt des feuchtigkeitsemp- bei Anlegung der Gleichspannung eine Ségrégation bzw. Ab-findlichen Schaltkreises 11 der Brückenschaltung, die die Ver-60 Scheidung statt. Mit anderen Worten, das Anlegen der gleichsschaltung 14 bildet, und des Widerstands 51 über einen Gleichspannung an das feuchtigkeitsempfindliche Material 4 Emitter with the connection point of the moisture-sensitive when applying the DC voltage, a segregation or sensitive circuit 11 of the bridge circuit, which takes the Ver-60 divorce. In other words, the application of the DC circuit 14 and the resistor 51 forms a direct voltage to the moisture-sensitive material 4

Widerstand 60 und einen Kondensator 61 verbunden ist. für längere Zeit beeinträchtigt die Natur des feuchtigkeits- Resistor 60 and a capacitor 61 is connected. for a long time the nature of the moisture

Die Wechselspannung, die als Eingangssignal einer Se- empfindlichen Materials 4, wie in Fig. 8 aus der Kurve I er- The AC voltage, which is the input signal of a sensitive material 4, as can be seen from curve I in FIG.

kundärwicklung 65 des Transformators 71 zugeführt wird, sichtlich ist, und zwar infolge der Ségrégation und der hiermit wird mittels einer Glättungs-Gleichrichterschaltung 66 in eine verbundenen Widerstandszunahme. Wenn man die Gleich- secondary winding 65 of the transformer 71 is supplied, is visible, namely as a result of the segregation and which is hereby converted into a connected resistance increase by means of a smoothing rectifier circuit 66. If you compare

Gleichspannung umgewandelt, wobei eine Spannung, deren Spannung längere Zeit anlegt, kann es darüber hinaus zu einer DC voltage converted, a voltage whose voltage is applied for a long time, it can also become a

Wert durch die Widerstände 58,59 gegeben ist, zwischen der Zerstörung des feuchtigkeitsempfindlichen Materials 4 kom- Value is given by the resistors 58, 59 between the destruction of the moisture-sensitive material 4

Basis und dem Emitter des Transistors 62 erzeugt wird. men. Um diese zu verhindern, wird an den feuchtigkeitsemp- Base and the emitter of transistor 62 is generated. men. To prevent this, the humidity-sensitive

641566 6 641 566 6

findlichen Messfühler 1 die Wechselspannung angelegt. Die Beispiele zur Herstellung von feuchtigkeitsempfindli- Sensitive sensor 1, the AC voltage applied. The examples for the production of moisture sensitive

Nachfolgend ist ein Filter beschrieben, der im Fall der chem Material erläutern die Erfindung. A filter is described below, which in the case of chem material illustrate the invention.

Verwendung des Feuchtigkeitsmessfühlers der Erfindung in In den Beispielen findet als kationaktives Monomeres Use of the moisture sensor of the invention in the examples found as the cationic monomer

Atmosphären mit folgenden Bestandteilen Anwendung fin- 2-Hydroxy-3-methacryloxypropyltrimethylammoniumchlo- Atmospheres with the following components Application fin- 2-hydroxy-3-methacryloxypropyltrimethylammoniumchlo-

det: 5 rid (HMTMA) Verwendung. det: 5 rid (HMTMA) use.

( 1 ) ionisierende Stoffe Beispiel 1 (1) ionizing substances Example 1

(2) organische Gase Ein Gemisch aus 20 bis 80 Teilen HMTMA, 80 bis 20 Tei- (2) organic gases A mixture of 20 to 80 parts HMTMA, 80 to 20 parts

(3) Tabakrauch, Staub oder dergleichen len Vinylmonomerem, z.B. Vinylalkohol, und 2 Teilen Ben- (3) tobacco smoke, dust or the like vinyl monomer, e.g. Ethanol, and 2 parts ben-

(4) Wassertröpfchen bzw. Nebel. îozoylperoxid als Polymerisationsinitiator werden in 5 Teilen In Fig. 9 ist ein Filter 9 dargestellt, das auf einer Monta- Methanol als Lösungsmittel bei einer Temperatur von 50 bis geplatte so angebracht ist, dass der feuchtigkeitsempfindliche 120 °C für eine Dauer von 5 bis 15 Stunden der Polymerisa-Messfühler von einem Gehäuse umgeben wird. Das Filter 9 tion unterworfen. Hierbei erhält man eine Copolymerisat-wird durch Pressen aus teilchenförmigem, hydrophobem lösung. (4) water droplets or fog. îozoyl peroxide as a polymerization initiator are shown in 5 parts. In Fig. 9, a filter 9 is shown, which is mounted on a Monta-methanol as a solvent at a temperature of 50 to geplatte so that the moisture-sensitive 120 ° C for a period of 5 to 15 hours the Polymerisa sensor is surrounded by a housing. The filter 9 tion subjected. A copolymer is obtained by pressing from a particulate, hydrophobic solution.

Kunststoff, z.B. aus Acrylnitril-Styrol-Copolymerisat, herge- 15 Plastic, e.g. made of acrylonitrile-styrene copolymer, 15

stellt (vgl. Fig. 10). Dies bedeutet, dass das gepresste Filter Beispiel 2 provides (see Fig. 10). This means that the pressed filter example 2

unzählige feine Kanäle besitzt. Als Folge hiervon besitzt das Ein Gemisch aus 20 bis 80 Teilen HMTMA und 80 bis 20 has countless fine channels. As a result, the mixture has a mixture of 20 to 80 parts HMTMA and 80 to 20

Filter 9 die Funktion, nur die gasförmigen Bestandteile einer Teilen Äthylen und/oder CH2=CH-X (wobei X die Bedeu-Atmosphäre durchzulassen und feste und flüssige Bestand- tung OH, CH3, OCOCH3, C6H5C1, usw. haben kann) und 2 teile zurückzuhalten. Es ist somit möglich, den feuchtigkeits- 20 Teilen Benzoylperoxid werden in 50 Teilen Methanol 5 bis 15 empfindlichen Messfühler 1 vor schädlichen festen und flüssi- (150) Stunden auf 50 bis 120 °C erhitzt. Hierbei erhält man gen Bestandteilen der Atmosphäre zu schützen, ohne die eine Copolymerisatlösung. Filter 9 has the function of only the gaseous constituents of a part of ethylene and / or CH2 = CH-X (where X can pass through the bedeu atmosphere and can have solid and liquid constituents OH, CH3, OCOCH3, C6H5C1, etc.) and 2 hold back parts. It is thus possible to heat the 20 parts of benzoyl peroxide in 50 parts of methanol 5 to 15 sensitive measuring sensors 1 to 50 to 120 ° C. before harmful solid and liquid (150) hours. Here one obtains gene components to protect the atmosphere without a copolymer solution.

Feuchtigkeitsmessfunktion zu beeinträchtigen. Affect the moisture measurement function.

Für den Fall, wo das Filter 9 durch Verpressen unzähliger Beispiel 3 In the case where the filter 9 by pressing innumerable example 3

Teilchen aus Acrylnitril-Styrol-Copolymerisat mit zylindri- 25 Ein Gemisch aus 20 bis 80 Teilen HMTMA, 80 bis 20 Tei-scher Gestalt gemäss Fig. 9 mit einem lichten Durchmesser len Polypropylenglykolmonomethacrylat und 2 Teilen Ben-von 10 mm, einer Höhe von 19 mm, einer Dicke von 3 mm, ei- zoylperoxid wird in 50 Teilen Methanol 5 bis 15 Stunden auf ner Porosität von 37,4 Prozent und einer Filtrationsporen- 50 bis 120 °C erhitzt. Hierbei erhält man eine Copolymerisat-grösse von 100 |im hergestellt worden ist, zeigt Fig. 11 die lösung. Particles made of acrylonitrile-styrene copolymer with a cylindrical 25 A mixture of 20 to 80 parts HMTMA, 80 to 20 parts shape according to FIG. 9 with a clear diameter of polypropylene glycol monomethacrylate and 2 parts Ben of 10 mm, a height of 19 mm, a thickness of 3 mm, ezoyl peroxide is heated in 50 parts of methanol for 5 to 15 hours to a porosity of 37.4 percent and a filtration pore of 50 to 120 ° C. This gives a copolymer size of 100 μm which has been produced, FIG. 11 shows the solution.

Feuchtigkeitsempfindlichkeit bei Änderung der relativen 30 Moisture sensitivity when changing the relative 30

Feuchte von 40 bis 60 Prozent, und Fig. 12 die Feuchtigkeits- Beispiel 4 . Humidity from 40 to 60 percent, and Fig. 12 shows the moisture example 4.

empfindlichkeit bei Änderung der relativen Feuchte von 60 Ein Gemisch aus 45 Teilen HMTMA, 55 Teilen 2-Äthyl- sensitivity when changing the relative humidity from 60 A mixture of 45 parts HMTMA, 55 parts 2-ethyl

bis 80 Prozent. Die Kurve J in Fig. 11 und die Kurve K in Fig. hexylmethacrylat und/oder Isobutylmethacrylat und 2 Teilen 12 gelten für den Fall, wo kein Filter 9 Anwendung findet. Benzoylperoxid in 20 Teilen Methanol wird 5 bis 15 Stunden Die Kurven Jrin Fig. 11 und die Kurve Kf in Fig. 12 gelten für 35 auf 50 bis 120 °C erhitzt. Hierbei erhält man eine Copolymeri-den Fall der Verwendung des Filters 9. satlösung. up to 80 percent. The curve J in FIG. 11 and the curve K in FIG. Hexyl methacrylate and / or isobutyl methacrylate and 2 parts 12 apply to the case where no filter 9 is used. Benzoyl peroxide in 20 parts of methanol is heated for 5 to 15 hours. The Jrin curves in FIG. 11 and the Kf curve in FIG. 12 apply to 35 to 50 to 120 ° C. In this case, a copolymer is obtained if the filter 9 is used.

Die Figuren 11 und 12 zeigen, dass die Feuchtigkeitsempfindlichkeit durch Verwendung des Filters 9 kaum beein- Beispiel 5 trächtigt wird. Neben dem bereits genannten Acrylnitril-Sty- Ein Gemisch aus 100 Teilen HMTMA und 2 Teilen Ben-rol-Copolymerisat können auch andere hydrophobe Stoffe, 40 zoylperoxid in 50 Teilen Methanol wird 5 bis 15 Stunden auf wie Acrylnitril-Butadien-Styrol-Terpolymerisate, Polypropy- 50 bis 120 °C erhitzt. Hierbei erhält man eine Homopolymeri-len, Polyäthylen, oder dergleichen Verwendung finden. satlösung. FIGS. 11 and 12 show that the sensitivity to moisture is hardly impaired by using the filter 9, for example 5. In addition to the already mentioned acrylonitrile sty- A mixture of 100 parts HMTMA and 2 parts ben-rol copolymer can also other hydrophobic substances, 40 zoyl peroxide in 50 parts methanol is 5 to 15 hours on like acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymers, polypropy - 50 to 120 ° C heated. This gives a homopolymer, a polyethylene, or the like. sat solution.

Wenn das Filter 9 aus unzähligen Teilchen mit gleichmäs- In allen Beispielen können Art und Menge des Initiators sigem Durchmesser besteht, tritt nur ein sehr geringer Druck- und des Lösungsmittels innerhalb des Rahmens geändert wer-abfall auf. 45 den, in dem die Polymerisation noch möglich ist. If the filter 9 consists of innumerable particles of uniform diameter. In all examples, the type and amount of the initiator diameter can be found, only a very small amount of pressure and the solvent change within the frame occurs. 45 den in which the polymerization is still possible.

C C.

7 Blatt Zeichnungen 7 sheets of drawings

Claims

641 566 PATENT CLAIMS

1. Moisture sensor with a film of high molecular weight polymer as moisture-sensitive material and a pair of electrodes connected to the film (2, 3), characterized in that the film is a homopolymer of a cation-active monomer or a copolymer of this cation-active monomer with one or more comonomers.

2. Moisture sensor according to claim 1, characterized in that the pair of electrodes consists of two comb-shaped electrodes (2, 3) which are located on a base plate (7).

3. Moisture sensor according to claim 2, characterized in that the film consists of a polymer which has been subjected to crosslinking.

4. Moisture sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that it is surrounded by a filter made of a hydrophobic substance as a housing.

5. Moisture sensor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the comonomer is an ethylenically unsaturated monomer, an acrylic acid ester or methacrylic acid ester.

6. Moisture sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cationic monomer is 2-hydroxy-3-methacryloxypropyltrimethylammonium chloride or methacrylethyltrimethylammonium chloride.

7. Use of the sensor according to one of claims 1 to 6 in a measuring arrangement comprising a circuit.

8. Use according to claim 7 in a measuring arrangement with an oscillating circuit (10), wherein the output signal of the oscillating circuit (10) is fed to one of the electrodes of the sensor as an input signal, and with an amplifier circuit (12) which is connected to the other of the two electrodes ( 2,3) is connected.