DE3241936C2

DE3241936C2 - Moisture-sensitive resistance sensor

Info

Publication number: DE3241936C2
Application number: DE19823241936
Authority: DE
Inventors: Michihiro Kyoto Murata
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1986-04-24
Also published as: DE3241936A1

Abstract

Es wird ein feuchtigkeitsempfindlicher Widerstandsmeßfühler beschrieben, der einander gegenüberliegende Elektroden (102, 103) auf einem isolierenden Substrat (101) und eine feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsschicht (104), die auf der Oberfläche des isolierenden Substrats (101) mindestens zwischen den einander gegenüberliegenden Elektroden (102, 103) ausgebildet ist, aufweist. Der spezifische Widerstand der feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsschicht (104) steigt mit zunehmender relativer Feuchtigkeit der Umgebung an. Die feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsschicht (104) umfaßt ein hydrophiles Polymer und ein leitendes Pulver und weist auf ihrer Oberflächenseite eine Zirkoniumverbindung in ungleichmäßiger Verteilung auf. Die Oberfläche der feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsschicht (104) ist durch einen Kontakt mit einer alkalischen Lösung oder durch Erhitzen dehydratisiert worden.A moisture-sensitive resistance measuring sensor is described which has electrodes (102, 103) lying opposite one another on an insulating substrate (101) and a moisture-sensitive resistive layer (104) which is formed on the surface of the insulating substrate (101) at least between the electrodes (102, 102) lying opposite one another. 103) is formed. The specific resistance of the moisture-sensitive resistance layer (104) increases with increasing relative humidity of the environment. The moisture-sensitive resistive layer (104) comprises a hydrophilic polymer and a conductive powder, and has a zirconium compound unevenly distributed on its surface side. The surface of the moisture-sensitive resistive layer (104) has been dehydrated by contact with an alkaline solution or by heating.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein feuchtigkeitsempfindlicher Widerstandsmeßfühler zur Bestimmung der Änderung der Umgebungsfeuchtigkeit In Abhängigkeit von der Änderung eines Widerstandswertes, mit einer auf einander gegenüberliegenden Elektroden ausgebildeten feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsschicht aus einem hydrophilen Polymer, einem leitenden Pulver und einer Zirkoniumverbindung, wobei die Oberfläche der Schicht dehydratisiert 1st.The invention relates to a moisture-sensitive Resistance sensor for determining the change in ambient humidity Depending on from the change of a resistance value, with one formed on opposing electrodes moisture-sensitive resistive layer made of a hydrophilic polymer, a conductive powder and a zirconium compound, the surface of the layer being dehydrated.

Es Ist bereits bekannt, daß eine Mischung, die ein In einem Harz dlsperglertes leitendes Pulver umfaßt, Ihren Widerstandswert In Abhängigkeit von der Umgebungsfeuchtigkeit ändert. Es wurde auch bereits versucht, solche Dispersionen unter Anwendung dieses Effektes für Feuchtigkeitsmeßfühler auszunützen. Da jedoch bei wiederholter Änderung der Feuchtigkeit eine Wanderung des leitenden Pulvers In dem Harz erfolgt, ergeben sich Nachtelle durch eine unzureichende Verläßlichkeit und Reproduzierbarkelt der Werte und eine sich ändernde Hysterese des Meßgerätes.It is already known that a mixture containing an In a resin made of pearled conductive powder, its resistance value depending on the ambient humidity changes. Attempts have also been made to produce such dispersions using this effect to be used for humidity sensors. However, there is a migration with repeated changes in humidity of the conductive powder in the resin takes place Disadvantages due to insufficient reliability and reproducibility of the values and a changing Hysteresis of the measuring device.

Zur Überwindung dieser Nachteile wurde versucht, das leitende Pulver dadurch zu einer Wanderung In dem Harz zu hindern, daß man das Harz mit eln:r organischen Verbindung vernetzt. Hierdurch kann bei steigender Festigkeit der Harzschicht die Wanderung des leitenden Pulvers unterdrückt werden. Es ergibt sich jedoch ein weiterer Nachteil dadurch, daß die Benetzbarkelt derart schlecht wird, daß die Nachwelsempflndllchkelt nachläßt.To overcome these disadvantages, attempts have been made to make the conductive powder migrate in the To prevent resin from being mixed with organic Networked connection. As a result, as the strength of the resin layer increases, the migration of the conductive Powder can be suppressed. However, there is another disadvantage in that it is wettable gets so bad that the catfish pickle subsides.

Aus der DE-OS 29 27 634 Ist bereits ein Feuchtlgkcltsmeßfühler bekannt, der auf einem isolierenden Substrat das mindestens zwischen einem Paar einander gegenüberliegenden Elektroden einen feuchtigkeitsempfindlichen FiJm aufweist, der Teilchen aus einem leitenden Pulver, einem halbleitenden Pulver oder dergleichen enthält, die In einem überwiegend Zirkonium enthaltenden anorganischen Polymer und einem damit verträglichen organischen Polymer eingebettet sind. Dieser feuchtigkeitsempfindliche Film ist aufgrund seines Aufbaus porös, so daß das an der Oberfläche dieses Films anhaftende Wasser in die Schicht eindringen kann, was zu einer Ionenleitung zwischen den Elektroden bewirkt, wodurch sich der Widerstandswert dieses Films verringert. Damit zeigt dieser vorbekannte Feuchtigkeitsmeßfühler eine negative Änderung des Widerstandswerts bei steigender relativer Feuchtigkeit. Um nun ein Quellen des feuchtigkeitsempfindlichen Films zu vermeiden und die leitenden, halbleitenden oder isolierenden Teilchen festzulegen, werden diese Teilchen mit dem organischen Polymer und der Zirkoniumverbindung vermischt, so daß sie vollständig von der Zirkoniumverbindung und dem organischen Polymer umgeben sind.From DE-OS 29 27 634 is already a Feuchtlgkcltsmeßsensor known that on an insulating substrate the at least between a pair of opposing Electrodes has a moisture-sensitive film, the particles of a conductive Powder, a semiconducting powder or the like, the In a predominantly zirconium containing inorganic polymer and a compatible organic polymer are embedded. This Moisture sensitive film is due to its structure porous, so that is on the surface of this film Adhering water can penetrate the layer, which causes ionic conduction between the electrodes, thereby reducing the resistance of this film. This shows this previously known moisture sensor a negative change in resistance with increasing relative humidity. To now a source of the moisture-sensitive film and the conductive, semiconducting or insulating particles set, these particles are mixed with the organic polymer and the zirconium compound, so that they are completely surrounded by the zirconium compound and the organic polymer.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühler der eingangs angegebenen Gat:ung zu schaffen, der eine hohe Empfindlichkeit für die Feuchtigkeit besitzt, gut auf die Feuchtigkeit anspricht, ein ausgezeichnetes Hystereseverhalten, das heißt eine gut reproduzierbare positive Meßcharakteristik zeigt, das heißt einen mit der relativen Feuchtigkeit ansteigenden Widerstandswert besitzt, und ohne weiteres bezüglich seiner Meßcharakteristik eingestellt werden kann. Diese Aufgabe wird nun gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühlers gemäß Patentanspruch. The object of the present invention is to create a moisture-sensitive resistance measuring sensor of the type specified at the beginning, which has a high sensitivity to moisture, responds well to moisture, an excellent one Hysteresis behavior, that is, shows a readily reproducible positive measurement characteristic, that is has a resistance value increasing with relative humidity, and readily with respect to it Measurement characteristic can be adjusted. This task is now solved by the characteristic Features of the moisture-sensitive resistance measuring sensor according to claim.

Die Erfindung betrifft somit einen feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühler mit einer aufeinander gegenüberliegenden Elektroden ausgebildeten feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsschicht aus einem hydrophilen Polymer, einem leitenden Pulver und einer Zirkoniumverbindung, wobei die Oberfläche der Schicht dehydratisiert Ist, bei dem die Zirkoniumverbindung überwiegend auf der Oberflächenseite der Widerstandsschicht vorliegt, so daß deren spezifischer Widerstand mit zunehmender relativer Feuchtigkeit der Umgebung ansteigt.The invention thus relates to a moisture-sensitive resistance sensor with one on top of the other opposite electrodes formed moisture-sensitive Resistive layer made of a hydrophilic polymer, a conductive powder and a Zirconium compound, the surface of the layer of which the zirconium compound is dehydrated is predominantly present on the surface side of the resistance layer, so that its specific resistance increases with increasing relative humidity of the environment.

Im Gegensatz zu der Lehre der DE-OS 29 27 634 Hegt daher die Zirkoniumverbindung in der feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsschicht in ungleichmäßiger Verteilung vor.In contrast to the teaching of DE-OS 29 27 634, therefore, the zirconium compound in the moisture-sensitive Resistance layer in uneven distribution.

Wenn die feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsschicht dieses Aufbaus Wasserdampf aufnimmt, wird der elektrische Kontakt der leitenden Teilchen untereinander durch das Quellen des Harzes unterbrochen, was zur Folge hat, daß der elektrische Widerstand der Schicht zunimmt.When the moisture-sensitive resistive layer This structure absorbs water vapor, the electrical contact of the conductive particles with each other becomes interrupted by the swelling of the resin, with the consequence that the electrical resistance of the layer increases.

Die Erfindung wird an Hand der beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigtThe invention will become apparent with reference to the accompanying drawings explained. In the drawings shows

Flg. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühlers;Flg. 1 is a plan view of an embodiment of the moisture sensitive resistance probe;

Flg. 2 eine Schnittansicht längs der Linie H-II der Flg. 1;Flg. 2 is a sectional view along the line H-II of FIG. 1;

Flg. 3 eine graphische Darstellung, die die Widerstands/Relative Feuchtigkeits-Charakteristik gemäß Beispiel I hergestellten feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühlers wiedergibt;Flg. 3 is a graph showing the resistance / relative Moisture characteristics prepared according to Example I moisture-sensitive Resistance sensor reproduces;

Flg. 4 eine graphische Darstellung, die die Wldcrstands/Relatlvc Feuchtlgkclts-Charaktcrlsllk des ncmilHFlg. 4 is a graph showing the Wldcrstands / Relatlvc Feuchtlgkclts character crlsllk of the ncmilH

Beispiel 2 erhaltenen feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühlers wiedergibt;Example 2 obtained moisture-sensitive resistance sensor reproduces;

Fig. 5 eine graphische Darstellung, die die Widerstands/Relative Feuchtigkeits-Charakteristik des gemäß Beispiel 4 erhaltenen feuchtigkeitsempfindlichen Widersiandsmeßfühlers wiedergibt;Fig. 5 is a graph showing the resistance / relative Moisture characteristics of the moisture-sensitive resistance sensor obtained according to Example 4 reproduces;

Flg. 6 eine graphische Darstellung, die die Widerstands/Relative Feuchtigkeits-Charakteristik des gemäß Beispiel 5 erhaltenen feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühlers wiedergibt;Flg. 6 is a graph showing the resistance / relative Humidity characteristics of the humidity-sensitive resistance sensor obtained in Example 5 reproduces;

F i g. 7 eine Draufsicht auf einen Tau-Meßfühler gemäß einer we'iren Ausführungsform des feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühlers;F i g. 7 shows a plan view of a dew sensor according to another embodiment of the moisture-sensitive Resistance sensor;

Fig. 8 eine graphische Darstellung, die typische Widerstands/Relative Feuchtigkeits-Charakteristiken von Tau-Meßfühlern wiedergibt, mit denen die Vorteile der in der F i g. 7 dargestellten Ausführungsform verdeutlicht werden;Figure 8 is a graphical representation that is typical Resistance / Relative Humidity Characteristics of Dew Probes Provides Benefits the one shown in FIG. 7 illustrated embodiment are illustrated;

Flg. 9 eine Draufsicht auf einen Tau-Meßfühler gemäß einer dritten Ausfuhrungsform;Flg. 9 is a top plan view of a dew probe according to a third embodiment;

Fig. 10 eine Draufsicht auf einen Tau-Meßfühler gemäß einer vierten Ausführungsform;10 is a plan view of a dew sensor according to a fourth embodiment;

Fig. 11 eine Schnittansicht längs der Linie XI-XI der Fig. 10;11 is a sectional view along the line XI-XI of Fig. 10;

Fig. 12 eine Draufsicht auf einen Tau-Meßfühler gemäß einer weiteren Ausführungsform.12 shows a plan view of a dew sensor according to a further embodiment.

In den !Fig. 1 und 2 Ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühlers dargestellt. Der feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsmeßfühler umfaßt ein isolierendes Substrat 101, das aus Glas, Keramik und dergleichen besteht, und einander gegenüberliegende Elektroden 102 und 103, die auf dem Isolierenden Substrat 101 ausgebildet sind. Die einander gegenüberliegenden Elektroden 102 und 103 sind kamm form ig ausgebildet, wobei die Zähne des einen Kammes in die Lücken des anderen Kammes eingeführt sind und umgekehrt. Auf dem isolierenden Substrat ist eine feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsschicht oder ein feuchtigkeitsempfindlicher Widerstan Jsfllrn 104 derart ausgebildet, daß er die Oberfläche des isolierenden Substrats In jenem Bereich bedeckt, wo die einander gegenüberliegenden Elektroden 102 und 103 ausgebildet sind. Somit liegt die feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsschicht 104 auf der Oberfläche des Isolierenden Substrates 101 mindestens zwischen den einander gegenüberliegenden Elektroden 102 und 103 vor. Mit den Endbereichen der jeweiligen einander gegenüberliegenden Elektroden 102 und 103 sind Leitungsanschlüsse 1OS bzw. 106 vorgesehen, über die der äußere Anschluß der Elektroden sichergestellt wird.In the! Fig. 1 and 2 is an embodiment of the moisture-sensitive resistance sensor according to the invention shown. The moisture sensitive Resistance sensors include an insulating substrate 101 made of glass, ceramic, and the like and opposing electrodes 102 and 103 formed on the insulating substrate 101 are. The opposing electrodes 102 and 103 are formed in a comb shape, the Teeth of one comb are inserted into the gaps of the other comb and vice versa. On the insulating substrate is a moisture-sensitive resistive layer or a moisture-sensitive Resistance Jsfllrn 104 is designed in such a way that it touches the surface of the insulating substrate in the area where the opposing electrodes are covered 102 and 103 are formed. Thus, the moisture-sensitive resistive layer 104 lies on the surface of the insulating substrate 101 at least between the opposing electrodes 102 and 103 before. With the end areas of the respective Opposite electrodes 102 and 103 are lead terminals 10 and 106, respectively, provided over which ensures the external connection of the electrodes.

Ein wesentliches Merkmal des Meßfühlers Ist darin zu sehen, daß auf der Seite der Oberfläche der feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsschicht aus einem hydrophilen Polymer und einem leitenden Pulver eine Zirkoniumverbindung In ungleichmäßiger Verteilung vorliegt und daß die Oberfläche der feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsschicht dehydratlsiert worden lsi.An essential feature of the probe is to be see that on the side of the surface of the moisture-sensitive resistive layer made of a hydrophilic Polymer and a conductive powder, a zirconium compound is present in an uneven distribution and that the surface of the moisture-sensitive resistive layer has been dehydrated.

Um die ungleichmäßige Verteilung der Zirkoniumverbindung auf der Oberflächenseite der feuchtlgkeltsempflndllchen Widerstandsschicht zu bewirken, kann folgende Verfahrenswelse angewandt werden.About the uneven distribution of the zirconium compound to effect on the surface side of the moisturized sensitive layer, can the following procedures are used.

Man bereitet zunächst eine Paste, die das hydrophile Polymer und das leitende Pulver enthält und bildet dann auf einem geebneten Isolierten Substrat eine Schicht oder einen Film aus dieser Paste aus. Anschließend bringt man die ZlrkcAiumverblndung auf die Schicht oder auf den Film auf. Indem man die Schicht oder den Film in eine die Zirkoniumverbindung enthaltende Lösung eintaucht oder indem man den Film oder die Schicht .nit einer die Zirkoniumverbindung enthaltenJen Lösung besprüht oder bestreicht, wns dann da/u fahrt, daß die Zirkoniumverbindung In ungleichmäßiger Verteilung auf der Oberflächenseite der Schicht bzw. des Films /orllegt. Der wesentliche Punkt der ungleichmäßigen Verteilung Ist darin zu sehen, daß die Zirkoniumverbindung vor der nachfolgend beschriebenen Behandlung in einer alkalischen Lösung überwiegend auf der Oberflächenseite d. h. der dem Substrat abgewandten Seite der Schicht bzw. des Films vorliegt. Anschließend wird die Oberflächeiiseite der Schicht oder des Films, auf der die Zirkoniumverbindung verteilt worden Ist, an Ihrer Oberfläche dehydratisiert. Diese Dehydratisierung oder Wasserabspaltung wird wie folgt bewirkt.A paste containing the hydrophilic polymer and the conductive powder is first prepared and then formed a layer or film of this paste on a leveled, insulated substrate. Afterward the zinc alloy is applied to the layer or on the film. By taking the shift or the The film is immersed in a solution containing the zirconium compound or by dipping the film or the Layer .not containing the zirconium compound The solution is sprayed or brushed on, if it then drives, that the zirconium compound in uneven distribution on the surface side of the layer or the Films / original. The main point of the uneven Distribution It can be seen that the zirconium compound prior to the treatment described below in an alkaline solution mainly on the surface side d. H. the side facing away from the substrate Layer or the film is present. Then the surface side of the layer or film on which the Zirconium compound has been distributed, dehydrated on its surface. This dehydration or Dehydration is effected as follows.

Man bringt die Schicht mit einer alkalischen Lösung In Kontakt oder taucht sie In eine alkalischen Lösung ein, wonach die Schicht gewaschen und getrocknet wird. Alternativ kann man die Schicht den Dämpfen einer alkalischen Lösung aussetzen unvi dann trocknen. In diesem Fall kann man auf den Waschvoigang verzichten. Diese Behandlung führt zu einer Dehydratlslerungsreaktion oder Wasserabspaltungsreaktion zwischen den hydrophilen Gruppen (OH-Gruppen) Glykolgruppen des hydrophilen Polymers mit der Zirkoniumverbindung, was zur Folge hat, daß die Oberfläche der feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsschicht fest wird und ein» hohe Beständigkeit gegen Wasser erlangt. Als Ergebnis davon erhält man einen feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühler mit stabilen Eigenschaften und hoher Verläßlichkeit.Bring the layer in with an alkaline solution Contact or immerse them in an alkaline solution, after which the layer is washed and dried. Alternatively, you can add the vapors to the layer expose to alkaline solution and then dry. In In this case you can do without the washing process. This treatment leads to a dehydration reaction or dehydration reaction between the hydrophilic groups (OH groups) of the glycol groups hydrophilic polymer with the zirconium compound, with the result that the surface of the moisture-sensitive Resistance layer becomes solid and achieves a »high resistance to water. As a result a moisture-sensitive resistance sensor with stable properties and high reliability.

Wegen der oben beschriebenen Dehydratlslerungsreaktlon wird namentlich die Löslichkeit der Oberfläche der feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsschicht in Wasser abgesenkt und damit Ihre Beständigkeit gegen Wasser gesteigert, so daß die Schicht In Gegenwart von Wasser nicht gelöst werden kann und daß damit Ihre Struktur gegen Wasser stabil 1st.Because of the dehydration reaction described above the solubility of the surface of the moisture-sensitive resistive layer in Lowered water and thus increased your resistance to water, so that the layer in the presence of Water cannot be dissolved and that your structure is stable against water.

Andererseits bestehen die inneren Bereiche der feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsschicht überwiegend aus dem hydrophilen Polymer und dem leitenden Pulver. In diesem Bereich wird der elektrische Kontakt der leitenden Teilchen untereinander durch das Quellen des Polymers unterbrochen, was zur Folge hat, daß der elektrische Widerstand der Widerstandsschicht sich erhöht.On the other hand, the inner areas consist of the moisture-sensitive Resistance layer mainly made of the hydrophilic polymer and the conductive powder. In this area, the electrical contact of the conductive particles with one another is established by the swelling of the Polymer interrupted, with the result that the electrical resistance of the resistance layer increases.

Die Hydratisierung kann auch durch Erhitzen statt der oben angesprochenen Behandlung mit der alkalischen Lösung erreicht werden. Die hierfür angewandte Temperatur kann derart ausgewählt werden, daß durch das Erhitzen eine Dehydratislerungsreaktlon bewirkt wird. Beispielsweise ist die Reaktion schnell bei einer Temperatur von 100° C oder darüber beendet.The hydration can also be achieved by heating instead of the above-mentioned treatment with the alkaline Solution can be achieved. The temperature used for this can be selected in such a way that the Heating causes a dehydration reaction. For example, the reaction is rapid at one temperature of 100 ° C or above.

Als leitendes Pulver kann man für die feuchtlgkelts-. empfindliche Wld».rstandsschlcht beispielsweise pulverförmlgen Kohlenstoff verwenden, wenngleich man alternativ als leitendes Pulver auch andere leitende Materialien, wie Verbindungen, Metalle oder dergleichen einsetzen kann. Lm gute Meßeigenschaften zu erreichen Ist die Verwendung eines leitenden Pulvers mit einer Teilchengröße von nicht mehr als 10 μπι bevojzugt.As a conductive powder you can use it for moist. Sensitive forest residues, for example, in powder form Use carbon, although other conductive materials can also be used as a conductive powder, such as compounds, metals or the like can be used. To achieve good measuring properties Is the use of a conductive powder with a Particle size of not more than 10 μm preferred.

Als hydrophiles Polymer kann man beispielsweise Polymere der Polyvlnylalkoholgruppe, eine Mischung aus Polyvinylalkohol und einem Cellulosederivat, ein teilweise hydrollsleftes Piodukt von Polymethylmethacrylat, ein teilweise hydrollslertes Produkt von PoIyethylacrylat oder dergleichen einsetzen.Polymers of the polyvinyl alcohol group, a mixture, for example, can be used as the hydrophilic polymer from polyvinyl alcohol and a cellulose derivative, a partially hydrollsleftes product of polymethyl methacrylate, use a partially hydrolyzed product of polyethyl acrylate or the like.

Die oben beschriebenen Polymere der Polvvinvlalko-The polymers of the Polvvinvlalko-

holgruppe schließen ein:hol group include:

(1) vollständig oder teilweise hydrollslerte Produkte von Polymeren oder Copolymeren aus Vinylacetat und/oder anderen verschiedenartigen Vlnylestern;(1) fully or partially hydrolled products of Polymers or copolymers of vinyl acetate and / or other various vinyl esters;

(2) hydrollslerte Produkte von Copolymeren, die durch Copolymerisation von Vinylacetat und/oder anderen Vlnylestern mit verschiedenen ungesättigten Monomeren, wie «-Olefine, Vinylchlorid, Acrylnitril, Acrylamid, Acrylester oder Methacrylsäureestern erhalten worden sind; und(2) hydrolled products of copolymers obtained by copolymerization of vinyl acetate and / or others Vinyl esters with various unsaturated monomers, such as olefins, vinyl chloride, acrylonitrile, Acrylamide, acrylic esters or methacrylic acid esters have been obtained; and

(3) Polymere der Polyvlnylalkoholgruppe, die durch Verestern der oben beschriebenen Polymeren der Polyvlnylalkohoigruppe mit cyclischen Säureanhydriden erhalten worden sind, oder Polymere der Polyvlnylalkoholgruppe, die mit Carboxylgruppen modifiziert worden sind.(3) Polymers of the polyvinyl alcohol group obtained by esterifying the above-described polymers of Polyvinyl alcohol group with cyclic acid anhydrides have been obtained, or polymers of the Polyvinyl alcohol groups that have been modified with carboxyl groups.

Die oben angesprochenen Cellulosederivate schließen Dlacetylcellulose, Methylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxycellulose, Carboxydlmethylcellulose und Cyanoethycellulose ein.The cellulose derivatives addressed above include dlacetyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, Hydroxycellulose, carboxydlmethyl cellulose and cyanoethyl cellulose.

Weiterhin kann man als Zirkoniumverbindung, die mit dem hydrophilen Polymer verträglich Ist, beispielsweise Zlrkonlumoxldchlorld, Zlrkonlumchlorld, Zlrkonlumacetat. Zirkoniumsulfat oder andere Zirkoniumsalze verwenden. Man verwendet In Wasser oder In Alkohol lösliche Zirkoniumverbindungen.Furthermore, as the zirconium compound compatible with the hydrophilic polymer, for example Zlrkonlumoxldchlorld, Zlrkonlumchlorld, Zlrkonlumacetat. Use zirconium sulfate or other zirconium salts. One uses in water or in alcohol soluble zirconium compounds.

Das Mischungsverhältnis der Bestandteile des hydrophilen Polymers und der mit dem hydrophilen Polymer verträglichen Zirkoniumverbindung sowie des leitenden Pulvers, d. h. der Bestandteile, die die feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsschicht bilden, deren spezifischer Widerstand mit ansteigender relativer Feuchtigkeit der Umgebung sich erhöht, kann wie folgt ausgewähltThe mixing ratio of the components of the hydrophilic polymer and that with the hydrophilic polymer compatible zirconium compound and the conductive powder, d. H. of the ingredients that are sensitive to moisture Form resistance layer, the specific resistance of which increases with increasing relative humidity Environment increases can be selected as follows

Die feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsschicht enthält 20-80 Gew.-% des hydrophilen Polymers, nicht mehr als 20 Gew.-% der Zirkoniumverbindung und 20-80 Gew.-% des leitenden Pulvers. Der Grund dafür, daß die Schicht 20-80 Gew.-% des hydrophilen Polymers und 20-80 Gew.-% des leitenden Pulvers enthält. Ist darin zu sehen, daß dann, wenn der Prozentsatz des hydrophilen Polymers weniger als 20 Gew.-% beträgt oder der Prozentsatz des leitenden Pulvers mehr als 80 Gew.-% beträgt, die Änderung des Widerstandswertes bei Adsorption von Feuchtigkeit gering wird, während dann, wenn der Prozentsatz des hydrophilen Polymers mehr als 80 Gew.-% beträgt, oder der Prozentsatz des leitenden Pulvers auf weniger als 20 Gew.-% abgesenkt wird, der Innere Widerstandswert der feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsschicht derart groß wird, daß sie für die praktische Anwendung nicht mehr verwendet werden ka.nn. Der Grund dafür, daß nicht mehr als 20 Gew.-* der Zirkoniumverbindung eingesetzt werden, ist darin zu sehen, daß dann, wenn der Prozentsatz mehr als 20 Gew.-% beträgt, das Ausmaß des Quellens der feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsschicht durch Absorption von Wasser gering wird und sich damit eine geringe Änderung des Widerstands wertes ergibt.The moisture-sensitive resistive layer does not contain 20-80% by weight of the hydrophilic polymer more than 20% by weight of the zirconium compound and 20-80% by weight of the conductive powder. The reason that the Layer contains 20-80% by weight of the hydrophilic polymer and 20-80% by weight of the conductive powder. Is in it too see that when the percentage of the hydrophilic polymer is less than 20% by weight or the Percentage of conductive powder more than 80% by weight the change in the resistance value becomes small when moisture is adsorbed, while then, when the percentage of the hydrophilic polymer is more than 80% by weight, or the percentage of the conductive Powder is lowered to less than 20% by weight, the internal resistance value of the moisture-sensitive Resistance layer becomes so large that it is no longer used for practical use can. The reason why not more than 20 wt .- * of the zirconium compound are used, it can be seen that if the percentage is more than 20 % By weight is the degree of swelling of the moisture-sensitive Resistance layer is low due to absorption of water and thus a low one Change in resistance value results.

example 1

Man iöst Polyvinylalkohol In einer Mischung aus Alkohol und Ethylenglycolmonobutylether. Dann gibt man zu der erhaltenen Lösung Ruß mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 30 πιμίπ in einer Menge von 100 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtstelle des Polyvinylalkohole zur erhaltenen Lösung, wonach man die Lösung unter Bildung einer Paste durchmischt. Andererseits bildet man, wie es In FI g. 1 dargestellt Ist, ein Isolierendes Substrat 101 mit darauf ausgebildeten, kammförmlgen Kohlenstoffelektroden 102 und 103, deren Elektrodenabstand d 0,3 mm beträgt, während die Gesamtlänge der einander gegenüberliegenden Elektroden W 6,5 cm beträgt. Die wie In der oben beschriebenen Weise erhaltene Paste wird dann zur Bedeckung der Kohlenstoffelektroden 102 und 103 auf das Isolierende Substrat 101 aufgestrichen.Polyvinyl alcohol is dissolved in a mixture of alcohol and ethylene glycol monobutyl ether. Then add to the solution obtained carbon black with an average particle size of 30 πιμίπ in an amount of 100 parts by weight per 100 parts by weight of the polyvinyl alcohol to the resulting solution, after which the solution is mixed to form a paste. On the other hand, as in FI g. 1 is an insulating substrate 101 with comb-shaped carbon electrodes 102 and 103 formed thereon, the electrode spacing d of which is 0.3 mm, while the total length of the electrodes W lying opposite one another is 6.5 cm. The paste obtained as described above is then spread on the insulating substrate 101 to cover the carbon electrodes 102 and 103 .

Anschließend wird das In dieser Weise erhaltene Isolierende Substrat In einer 0,5prozentlgen Lösung von Alkohol In Wasser, die 0,2% Zirkonlumoxldchlorldhydrai enthält, eingetaucht, aus der Lösung herausgezogen und anschließend getrocknet, wodurch die Zlrkonlumverblndung auf die aufgestrichene Schicht aufgebracht wird. Wciiciiiiii wiiu uas iSüncicnuc Subsiiai in eine alkalische Lösung eingetaucht, um die Dehydratlsierungsreakllon zwischen dem Polyvinylalkohol und der Zirkoniumverbindung zu bewirken. Anschließend wird das Isolierende Substrat gewaschen und getrocknet. Daraufhin wird das isolierende Substrat erhitzt, wobei durch Änderung der Heizbedingungen verschiedene Proben hergestellt werden, nämlich Proben, die auf Temperaturen 100⁰C, 150° C bzw. 180° C erhitzt worden sind.The insulating substrate obtained in this way is then immersed in a 0.5 percent solution of alcohol in water containing 0.2% zirconium oxide chloride, pulled out of the solution and then dried, whereby the zinc oxide compound is applied to the painted layer. Wciiciiiiii wiiu uas iSüncicnuc Subsiiai immersed in an alkaline solution to effect the dehydration reaction between the polyvinyl alcohol and the zirconium compound. The insulating substrate is then washed and dried. Have been then the insulating substrate is heated, whereby different samples are prepared by changing the heating conditions, namely samples at temperatures of 100 ⁰ C, 150 ° C or 180 ° C heated.

Dann /wißt man unter unterschiedlichen Feuchtigkeitsbedingungen die Änderungen des Wlderstandswertes eines jeden In dieser Welse erhaltenen feuchtigkeitsempfindlichen WiderstandsmeßfüJilers. Die hierbei erhaltenen Meßergebnisse sind In (/er Fig. 3 dargestellt. In der Flg. 3 steht die Bezugsziffer 1 für die auf 100° C erhitzte Probe, die Bezugsziffer 2 für die auT 15O⁰C erhitzte Probe und die Bezugsziffer 3 für die auf 180° C erhitzte Probe. Weiterhin stehen die Bezugsziffern 4 undThen, under different moisture conditions, one knows the changes in the resistance value of each moisture-sensitive resistance measuring sensor obtained in this catfish. The measurement results obtained are In (/ er Fig FIG. 3. In Flg. 3 1 is the reference numeral for the heated to 100 ° C sample, the reference numeral 2 for the AUT 15O ⁰ C heated sample and the reference numeral 3 for the on Sample heated to 180 ° C. Furthermore, the reference numerals 4 and

liegen, in dem sie keine Zirkoniumverbindung enthalten, wobei die mit der Bezugsziffer 4 bezeichnete Probe auf 100° C und die mit der Bezugsziffer 5 bezeichnete Probe auf 180⁰C erhitzt wurden.lie where they do not contain zirconium, which the group denoted by the reference numeral 4 sample to 100 ° C and designated by the reference numeral 5 sample was heated to 180 ⁰ C.

Wie aus der Fig. 3 zu entnehmen 1st, zeigen die Proben eine charakteristische starke Änderung des Wlderstandswertes Im Bereich höherer Feuchtigkeit und weisen einen geringen Hystereseseffekt auf. Andererseits zeigen die keine Zirkoniumverbindung enthaltenden Proben 4 und 5 Ihren Maximalwert bei einer relativen Feuchtigkeit von etwa 90% In den Kurven, die die Widerstands/Relative Feuchtigkeits-Charakteristik wiedergeben, zeigen einen starken Hystereseseffekt und lp'den weiterhin an dem Nachteil, daß der anfängliche Widerstandswert (der Widerstandswert bei einer relativen Feuchtigkeit von 0%) zu hoch liegt.As can be seen from FIG. 3, the samples show a characteristic strong change in the resistance value in the area of higher humidity and have a low hysteresis effect. On the other hand, Samples 4 and 5 containing no zirconium compound show their maximum value at a relative humidity of about 90% Resistance value (the resistance value at a relative humidity of 0%) is too high.

Example 2

Man bildet eine Schicht aus einer die Zirkoniumverbindung enthaltenden Paste auf einem isolierenden Substrat ähnlich wie bei der in Beispiel 1 beschriebenen Weise. Die Probe wird nicht in eine alkalische Lösung eingetaucht, sondern auf eine Temperatur von 150° C erhitzt, um die Umsetzung des Polyvinylalkohol mit der Zirkoniumverbindung zu bewirken, wodurch der feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsmeßfühler erhalten wiru.A layer of a paste containing the zirconium compound is formed on an insulating layer Substrate similar to that described in Example 1. The sample will not be in an alkaline solution immersed, but at a temperature of 150 ° C heated to the reaction of the polyvinyl alcohol with the To effect zirconium compound, thereby obtaining the moisture-sensitive resistance sensor We u.

Dann bestimmt man die Widerstands/Relative Feuchtigkeits-Charakteristik des In dieser Weise erhaltenen feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühlers. Die Ergebnisse dieser Messung sind in der F i g. 4 mit der mitThen the resistance / relative humidity characteristics are determined of the moisture-sensitive resistance sensor thus obtained. the Results of this measurement are shown in FIG. 4 with the with

Bezugsziffer 6 bezeichneten Kurve dargestellt. Wie aus der Figur zu erkennen Ist, zeigt der feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsmeßfühler eine starke Änderung des Widerstapdswertes Im Bereich höherer Feuchtigkeit.Reference number 6 shown curve. How out The figure can be seen, shows the moisture-sensitive Resistance sensor shows a strong change in the resistance value in the area of higher humidity.

Example 3

!n ähnlicher Welse wie In Beispiel I beschrieben bereite» man eine Probe, die mit einer alkalischen Lösung behandelt und anschließend bei einer Temperatur von 150° C einer Wärmebehandlung unterwerfen wird. Dann mißt man die Widerstandswerte dieser Probe unter trokkenen und feuchten Bedingungen. Die Ergebnisse dieser Messung zeigen, daß der Widerstandswert In getrocknetem Zustand 2 kSl beträgt, während er In feuchtem Zustand 7,1 Mil beträgt. Dann unterwirft man die gleiche Probe wiederholten alternierenden trockenen und feuchten Zuständen. Nachdem dieser Zyklus 500 mal wiederholt worden Ist. beträgt der Widerstandswert Im trockenen Zustand 2,2, kU und Im feuchten Zustand 8 Mil. Dies bedeutet, daß sich für die praktische Anwendung wenig Probleme ergeben und daß mit dem feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühler stabile Meßcharakteristiken erzielt werden können.! n similar catfish as described in example I prepare » one sample made with an alkaline solution treated and then subjected to a heat treatment at a temperature of 150 ° C. then the resistance values of this sample are measured under dry conditions and humid conditions. The results of this measurement show that the resistance value In dried Condition is 2 kSl while it is 7.1 mils when wet. Then you submit to the same Sample repeated alternating dry and wet conditions. After this cycle 500 times Has been repeated. is the resistance value Im dry state 2.2, kU and in the wet state 8 mil. This means that it is for practical use give little problem and that with the moisture-sensitive resistance sensor, stable Measurement characteristics can be achieved.

2525th

Example 4

Die im folgenden beschriebene Probe entspricht Im wesentlichen der von Beispiel 1, mit dem Unterschied der Behandlung mit der Zirkoniumverbindung. In eisern Fall erfolgt die Behandlung mit einer wäßrigen 0,5prozentigen Alkohollösung, die 2% Zlrkonlumoxldchlorldhydrat enthält. Weiterhin beträgt die Heiztemperatur nach dem Waschen 150⁰C. Dann mißt mar. die Änderung des Widerstandswertes dieses feuchtlgkeltsempfindlichen Widerstandsmeßfühlers In Abhängigkeit von der relativen Feuchtigkeit. Die Ergebnisse dieser Messung sind In der Flg. 5 dargestellt, wobei die Kurven mit der Bezugsziffer 7 bezeichnet sind. Wie aus der Flg. 5 hervorgeht, zeigt der erhaltene feuchtlgkeltsemprindliche Widerstandsmeßfühler eine starke Änderung des Widerstandswertes Im Bereich höherer Feuchtigkeit.The sample described below corresponds essentially to that of Example 1, with the difference that the treatment with the zirconium compound. In iron cases, the treatment is carried out with an aqueous 0.5 percent alcohol solution containing 2% zinc oxide chloride hydrate. Furthermore, the heating temperature after washing is 150 ^° C. Then measure mar. the change in the resistance value of this moisture-sensitive resistance sensor as a function of the relative humidity. The results of this measurement are shown in Flg. 5, the curves being denoted by the reference number 7. As from the Flg. 5 shows, the moisture-sensitive resistance sensor obtained shows a large change in the resistance value in the region of higher humidity.

Example 5

4545

Man löst Polyvinylalkohol In einer Mischung aus Alkohol und Ethylenglykolmonobutylether. Andererseits löst man Ethylcellulose ebenfalls in Ethylenglykolmonobutylether. Dann vermischt man die in dieser Welse erhaltenen Lösungen In der Welse, daß 70 Gew.-Telle Polyvinylalkohol mit 30 Gew.-Tellen Ethylcellulose kombiniert werden, wonach man 100 Gew.-Teile Ruß mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 30 ηΐμΐη zusetzt und die Mischung unter Bildung einer Paste verreibt. Die in dieser Weise erhaltene Paste wird auf ein isolierendes Substrat aufgestrichen, das ähnlich dem in Beispiel 1 beschriebenen ist.Polyvinyl alcohol is dissolved in a mixture of alcohol and ethylene glycol monobutyl ether. on the other hand ethyl cellulose is also dissolved in ethylene glycol monobutyl ether. Then you mix the ones in this catfish solutions obtained In der Welse that 70 parts by weight Polyvinyl alcohol can be combined with 30 parts by weight of ethyl cellulose, after which 100 parts by weight of carbon black with an average particle size of 30 ηΐμΐη added and the mixture rubbed in to form a paste. The paste obtained in this way is on a insulating substrate similar to that described in Example 1 is painted on.

Anschließend taucht man das isolierende Substrat in eine 0,5prozentlge Alkohollösung in Wasser ein, die 0,2% Zirkoniumoxidchloridhydrat enthält, um In dieser Welse die Zirkoniumverbindung auf die aufgestrichene Schicht aufzutragen, wonach man das Substrat aus der Lösung herauszieht und trocknet. Anschließend taucht man das isolierende Substrat In eine alkalische Lösung ein, um eine Reaktion zu bewirken, wonach man das Material wäscht und trocknet. Dann wird das Material auf eine Temperatur von 100° C erhitzt, wodurch die gewünschte Probe erhalten wird. Man mißt die Änderung des Widerstandswertes des In dieser Welse erhaltenen feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühlers unter verschiedenen Feuchtigkeitsbedingungen. Die Ergebnisse dieser Messung sind In der Flg. 6 mit der Kurve 8 dargestellt.The insulating substrate is then immersed in a 0.5 percent alcohol solution in water containing 0.2% In this catfish, zirconium oxychloride hydrate contains the zirconium compound on the coated layer to apply, after which the substrate is pulled out of the solution and dried. Then you dive that insulating substrate Put in an alkaline solution cause a reaction, after which the material is washed and dried. Then the material is on a Heated temperature of 100 ° C, whereby the desired sample is obtained. The change in resistance is measured of the moisture-sensitive obtained in this catfish Resistance sensor under different humidity conditions. The results of this measurement are in Flg. 6 with curve 8 shown.

Wie aus der FI g. 6 hervorgeht, zeigt der feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsmeßfühler des Beispiels 5 eine starke Änderung des Widerstandswertes Im Bereich höherer Feuchtigkeit.As from the FI g. 6 shows the moisture sensitive Resistance sensor of Example 5 shows a large change in resistance value in the range higher humidity.

Example 6

Ähnlich der In Beispiel 1 beschriebenen Verfahrenswelse streicht man eine Paste auf Isolierende Substrate auf. Nach dem Trocknen taucht man die Isolierenden Substrate in Zirkoniumacetatlösungen ein. Die Zlrkonlumacetat-Konzentratlon dieser Lösungen beträgt 0,5% bzw. 5%. Die hierbei erhaltenen Proben werden getrocknet und dann auf eine Temperatur von 150° C erhitzt. Dann mißt man die Änderung des Widerstandswertes einer jeden Probe unter verschiedenen Feuchtigkeitsbedingungen. Beide Proben zeigen große Änderungen der Widerstands werte Im Bereich höherer relativer Feuchtigkeit, während die Widerstandswerte bei einer relativen Feuchtigkeit von 40% 2-3 kSi, bei 80% 5-8 kß und bei 100% 150-300 kii betragen.Similar to the process catfish described in Example 1 a paste is spread on insulating substrates. After drying, the insulating material is dipped Substrates in zirconium acetate solutions. The Zlrkonlumacetat-Concentratlon of these solutions is 0.5% and 5%, respectively. The samples obtained in this way are dried and then heated to a temperature of 150 ° C. Then the change in resistance is measured of each sample under different humidity conditions. Both samples show large changes in the Resistance values In the area of higher relative humidity, while the resistance values at a relative humidity of 40% 2-3 kSi, at 80% 5-8 kß and at 100% 150-300 kii.

Da der feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsmeßfühler eine feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsschicht aufweist, aus einem hydrophilen Polymer und einer Zirkoniumverbindung, die mit dem hydrophlylen Polymer verträglich Ist und die Im Kontakt mit einer alkalischen Lösung oder durch Erhitzen ein Reaktionsprodukt liefern, kann die Festigkeit der feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsschicht ohne Beeinträchtigung der Benetzbarkelt erhöht werden und man erhält zufriedenstellende Eigenschaften Im Hinblick auf die Feuchtigkeitsmessung, während die Hysterese der FeuchtlgkeltsmeBcharakterlstlk gering Ist.Since the moisture-sensitive resistance probe has a moisture-sensitive resistance layer comprises, of a hydrophilic polymer and a zirconium compound, which with the hydrophlylen Polymer is compatible and that in contact with a alkaline solution or by heating to provide a reaction product, the strength of the moisture-sensitive Resistance layer can be increased without impairing the wettability and is obtained satisfactory properties In terms of Humidity measurement, while the hysteresis of the humidity measurement character is low.

Da weiterhin das Reaktionsprodukt aus dem hydrophilen Polymer und der Zirkoniumverbindung Zirkonium In Kombination mit Sauerstoff einführt, wodurch die thermische Leitfähigkeit des Polymers vergrößert wird und die Feuchtigkeitsmeßcharakteristik gesteigert wird, zeigt der erfindungsgemäße feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsmeßfühler ein ausgezeichnetes Feuchtlgkeits-Ansprechverhalten. Wenn weiterhin die Behandlung mit einer alkalischen Lösung durchgeführt wird, kann sie bei Raumtemperatur ausgeführt werden, was bedeutet, daß der feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsmeßfühler mit ausgezeichneten Meßeigenschaften In einfacher Weise hergestellt werden kann.Furthermore, since the reaction product of the hydrophilic polymer and the zirconium compound zirconium In Combination with oxygen introduces, whereby the thermal conductivity of the polymer is increased and the moisture measurement characteristic is increased, shows the moisture-sensitive resistance sensor of the present invention exhibits excellent moisture response. If the treatment with an alkaline solution is continued, it can with Room temperature, which means that the moisture-sensitive resistance sensor with excellent measurement properties can be produced in a simple manner.

Wie oben bereits beschrieben wurde, wird ein feuchtigkeitsempfindlicher Widerstandsmeßfühler beansprucht, mit einer Widerstandscharakteristik, die so ausgelegt ist, daß der spezifische Widerstand mit zunehmender relativer Feuchtigkeit der Umgebung ansteigt. Demzufolge kann man mit einem feuchtigkeitsempfindlichen Meßfühler mit einer solchen Meßcharakteristik mit Vorteil einen nachfolgend näher erläuterten Tau-Meßfühler ausbilden.As already described above, a becomes more sensitive to moisture Resistance measuring sensor claimed, with a resistance characteristic that is designed so that the specific resistance increases with increasing relative humidity of the environment. As a result can be used with a moisture-sensitive sensor with such a measuring characteristic Advantage form a dew sensor explained in more detail below.

Die Flg. 7 zeigt als eine weitere Ausführungsform des feuchtigkeitsempfindlichen Widerstandsmeßfühlers einen Tau-Meßfühler.The Flg. Fig. 7 shows a further embodiment of the moisture-sensitive resistance measuring sensor a dew probe.

Wie in dieser Flg. 7 dargestellt Ist, steht die Bezugsziffer 201 für ein Substrat, auf dem kammförmlg ausgebildete Meßelektroden 202 und 203 ausgebildet sind. Auf dem Substrat 201 ist eine Tau-Meßschicht 204 mit einer relativen Feuchtigkelts/Widerstands-CharakterisUk mitAs in this Flg. 7, the reference numeral 201 stands for a substrate on which comb-shaped measuring electrodes 202 and 203 are formed. On the substrate 201 there is a dew measuring layer 204 with a relative humidity / resistance characteristic

positiven Gradienten ausgebildet, die die Meßelektrodenpositive gradients formed which the measuring electrodes

202 und 203 bedeckt. Ein Merkmal dieses Tau-Meßfühlers Ist darin zu sehen, daß das Substrat 201 aus einem Widerstandsmaterial besteht. Als Widerstandsmaterial für das Substrat 201 kann man ein Material des SnO₁-Systems, ein Material des TlO₂__t-Systems (0 < .v < 2) oder dergleichen verwenden. Der Widerstandswert des Substrats 201 !st größer als der der Tau-Meßschlcht 204 In normalem Feuchtlgkeltszustand und ähnlich dem Widerstandswert der Tau-Meßschlcht 204 In dem Tauzustand. In beiden Fällen wird der Widerstandswert des Tau-Meßfühlers mit den Meßeleklroden 202 und 202 and 203 covered. A feature of this tau sensor is that the substrate 201 is made of a resistive material. A material of the SnO ₁ system, a material of the TlO ₂ _ _t system (0 <.v <2) or the like can be used as the resistance material for the substrate 201. The resistance value of the substrate 201 is larger than that of the dew measuring sheet 204 in the normal wet state and similar to the resistance value of the dew measuring sheet 204 in the dew state. In both cases, the resistance value of the dew sensor with the measuring electrodes 202 and

203 gemessen. Die Bezugsziffern 205 und 206 stehen für Leitungsdrähte. 203 measured. Reference numerals 205 and 206 represent lead wires.

Bei dieser Ausführungsform Ist der Widerstand der Tau-Meßschlcht parallel mit dem Widerstand des Substrats geschaltet. Im normalen Feuchtlgkeltszustand trägt der Widerstand der Tau-Meßschlcht 204 wesentlich zu dem Widerstand bei, der mit den Meßelektroden 202 und 203 gemessen wird, da der Widerstand der Tau-Meßschicht 204 niedriger Hegt als der des Substrats 201. Andererseils besitzt Im Tau-Zustand der Widerstand der Tau-Meßschicht einen höheren Wert. In diesem Zustand wird der Widerstand als Folge der Tau-Meßschlcht 204 mit Hilfe der Meßelektroden 202 und 203 In ähnlicher Welse wie Im oben beschriebenen Fall des niedrigen Widerstands der Tau-Meßschlcht 204 gemessen. Da jedoch der Widerstandswert der Tau-Meßschlcht 204 sich in feuchtem Zustand vergrößert, so daß der Widerstandswert größer wird als der normale Wert, liegt der Wldertandswert des Substrats 204 relativ niedriger als der der Tau-Meßschlcht 204, so daß der Widerstandswert des Tau-Meßfühlers durch den Widerstand des Substrats 201 bestimmt wird, was zur Folge hat, daß Im wesentlichen der Widerstandswert des Substrats 201 nachgewiesen wird. Demzufolge ist es lediglich notwendig, daß der Widerstandswert des Substrats 201 zuvor auf den Widerstandswert des vorgeschriebenen Nachweisbereiches eingestellt wird.In this embodiment, the resistance of the Tau-Meßschlcht is connected in parallel with the resistance of the substrate. In the normal wet condition, the resistance of the dew measuring layer 204 contributes significantly to the resistance measured with the measuring electrodes 202 and 203 , since the resistance of the dew measuring layer 204 is lower than that of the substrate 201 Resistance of the dew layer has a higher value. In this state, the resistance as a result of tau Meßschlcht 204 with the aid of the measuring electrodes 202 and 203. Similarly catfish as measured in the above-described case of the low resistance of tau Meßschlcht 204th However, since the resistance value of the dew gauge 204 increases in the wet state so that the resistance value becomes larger than the normal value, the resistance value of the substrate 204 is relatively lower than that of the dew gauge 204, so that the resistance value of the dew probe is determined by the resistance of the substrate 201 , with the result that essentially the resistance value of the substrate 201 is detected. Accordingly, it is only necessary that the resistance value of the substrate 201 is previously set to the resistance value of the prescribed detection range.

Die Flg. 8 zeigt anhand einer graphischen Darstellung typische Widerstands/Relative Feuchtigkeits-Charakteristiken von Tau-Meßfühlern. Dieser Figur steht die ausgezogenen Linie A für eine Ideale Charakteristik in Beziehung relativer Feuchtigkeit zu Widerstand eines Tau-Meßfühlers, während die strichpunktierte Linie B eine relative Feuchtlgkelts/Wlderstands-CWakterlstik eines Tau-Meßfühlers wiedergibt, der eine gewisse Streuung zeigt. Die gestrichelte Linie C steht beispielsweise für den Widerstandswert des Substrats 201 für den Fall des Meßfühlers gemäß Fig. 7. Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, kann selbst dann, wenn eine Möglichkeit dafür besteht, daß die relative Feuchtigkeits/Widerstands-Charakteristik eines Tau-Meßfühlers sich von Meßfühler zu Meßfühler als Folge des sich ändernden Widerstandswertes der Tau-Meßschlcht ändert, die Streuung der Charakteristik des Tau-Meßfühlers auf einem Minimum gehalten werden, da der Widerstandswert im Tau-Zustand im wesentlichen durch den Widerstand des Substrats 201 bedingt wird. Weiterhin kann das Meßsignal konstant gehalten werden, so daß der Aufbau der Meßschaltung vereinfacht werden kann. Wenn weiterhin der Widerstandswert der Tau-Meßschicht 204 im Tau-Zustand größer wird als der des Substrats 201, fließt Im wesentlichen der gesamte elektrische Strom durch das Substrat 201, so daß der durch die Tau-Meßschicht 204 fließende elektrische Strom vernachlässigbar klein wird. Demzufolge hat diese Ausführungsform den Effekt, die Lebensdauer des Tau-Meßfühlers zu vergrößern und die Verschlechterung tier Charakteristik bzw. der Meßeigenschaften des Tau-Meßfühlers auf einem Minimum zu hallen.
In der Fig. 9 Ist ein weiteres Beispiel eines Tau-Meßfühlers dargestellt.The Flg. 8 graphically shows typical resistance / relative humidity characteristics of dew sensors. In this figure, the solid line A represents an ideal relative humidity versus resistance characteristic of a dew sensor, while the dash-dotted line B represents a relative humidity / forest status characteristic of a dew sensor showing some variation. The broken line C represents, for example, the resistance value of the substrate 201 in the case of the sensor shown in FIG. If the sensor changes from sensor to sensor as a result of the changing resistance value of the tau sensor, the variation in the characteristic of the tau sensor can be kept to a minimum, since the resistance value in the tau state is essentially due to the resistance of the substrate 201 . Furthermore, the measuring signal can be kept constant so that the construction of the measuring circuit can be simplified. Further, when the resistance value of the tau measuring layer 204 becomes greater than that of the substrate 201 in the tau state, substantially all of the electric current flows through the substrate 201, so that the electric current flowing through the tau measuring layer 204 becomes negligibly small. Accordingly, this embodiment has the effect of increasing the life of the dew sensor and minimizing the deterioration in the characteristics or the measuring properties of the dew sensor.
Another example of a dew sensor is shown in FIG.

Das wesentliche Merkmal dieses Tau-Meßfühlers der Flg. 9 Ist darin zu sehen, daß das Substrat 201 aus einem Isolierenden Material besteht, jedoch die Leitungsdrähte 205 und 206, die mit den Meßelektroden 202 und 203 verbunden sind, über einen festen Widerstand 207 miteinander verbunden sind.The essential feature of this dew sensor of Flg. 9 It can be seen that the substrate 201 consists of an insulating material, but the lead wires 205 and 206, which are connected to the measuring electrodes 202 and 203 , are connected to one another via a fixed resistor 207.

Der Widerstand 207 besitzt einen größeren Wert als der Widerstand der Tau-Meßschlcht 204 In dem normalen Feuchtlgkeltszustand, ähnlich wie im Fall des Substrats 201 aus einem Widerstandsmaterial, wie es In der Flg. 7 dargestellt Ist. Der Widerstand 207 Ist elektrisch parallel zu der Tau-Meßschlcht 204 geschallet.The resistor 207 has a larger value than the resistance of the dew measuring layer 204 in the normal wet state, similar to the case of the substrate 201 made of a resistance material as shown in FIG. 7 is shown. The resistor 207 is electrically sounded in parallel with the dew measuring tube 204 .

Die Flg. 10 und 11 verdeutlichen ein weiteres Beispiel eines Tau-Meßfühlers, wobei die Flg. IO eine Draufsicht und die FIg. Il eine Schnittansicht längs der Linie XI-Xl der Flg. 10 wiedergeben.The Flg. 10 and 11 illustrate another example of a dew sensor, the Flg. IO a top view and the FIg. II a sectional view along the line XI-Xl the Flg. 10 play.

Ein Merkmal des In den Fig. IO und 11 dargestellten Tau-Meßfühlers Ist darin zu sehen, daß Widerstandsschichten 208 zwischen einander gegenüberliegenden Elektroden 201 und 203 auf einem Isolierenden Substrat 201 angeordnet sind und eine Tau-Meßschlcht 204 derart ausgebildet ist, daß sie die einander gegenüberliegenden Elektroden 202 und 203 und die Widerstandsschichten 208 bedeckt.A feature of the FIGS. IO and tau probe shown in Figure 11 is the fact that resistance layers are arranged 208 between opposing electrodes 201 and 203 on an insulating substrate 201, and a dew-Meßschlcht 204 is formed so as to each other's opposing electrodes 202 and 203 and the resistive layers 208 covered.

Bei dieser Ausführungsform Ist der Widerstand der Tau-Meßschlcht 204 elektrisch parallel mit den Widerstandsschichten 208 geschaltet.In this embodiment, the resistance of the dew measuring layer 204 is connected electrically in parallel with the resistance layers 208 .

Die Flg. 12 verdeutlicht ein weiteres Beispiel eines Tau-Meßfühlers.The Flg. 12 illustrates another example of one Dew probe.

Ein Merkmal des In der Flg. 12 dargestellten Tau-Meßfühlers Ist darin zu sehen, daß kammförmlge Meßelektroden 202 und 203 auf einem isolierenden Substrat 201 ausgebildet sind und daß auf dem Isolierenden Substrat 201 eine Tau-Meßschicht 204 derart ausgebildet Ist, daß sie die Meßelektroden 202 und 20"» bedeckt, während eine Widerstandsschicht 209 zwischen den Meßelektroden 202 und 203 auf der restlichen Oberfläche des Isolierenden Substrats 201 angeordnet 1st, die bei der Ausbildung der Tau-Meßschicht 204 freigelassen worden Ist.A feature of the In der Flg. 12, it can be seen that comb-shaped measuring electrodes 202 and 203 are formed on an insulating substrate 201 and that a dew-measuring layer 204 is formed on the insulating substrate 201 in such a way that it covers the measuring electrodes 202 and 20, while a resistive layer 209 is disposed between the measuring electrodes 202 and 203 on the remaining surface of the insulating substrate 201 which was left exposed when the dew measuring layer 204 was formed.

Gemäß dieser Ausführungsform Ist ähnlich der in den Fig. 10 und Il dargestellten Tau-Meßfühlern der Widerstand der Tau-Meßschicht 204 elektrisch parallel zu der Widerstandsschicht 209 geschaltet.According to this embodiment, similar to the tau measuring sensors shown in FIGS. 10 and 11, the resistance of the tau measuring layer 204 is electrically connected in parallel to the resistance layer 209 .

Mit den In den Flg. 9-12 dargestellten Ausführungsformen kann man die gleichen Ergebnisse erzielen wie mit dem Meßfühler gemäß Flg. 7With the In den Flg. 9-12 one can achieve the same results as with the sensor according to Flg. 7th

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Moisture-sensitive resistance sensor with a moisture-sensitive formed on opposing electrodes Resistance layer made of a hydrophilic polymer, a conductive powder and a zirconium compound, the surface of the layer being dehydrated, characterized in that the zirconium compound is predominantly on the surface side of the resistance layer, its more specific Resistance increases with increasing relative humidity of the environment.

2. Moisture-sensitive resistance sensor, characterized in that the moisture-sensitive Resistance layer 20-80% by weight of the hydrophilic polymer and 80-20% by weight of the conductive Powder holds.

3. Humidity guidelines, see WhiersiandsmeBfüh- 2ü Ler according to claim 1, characterized in that the Dehydration has been caused by contact with an alkaline solution.

4. Moisture-sensitive resistance sensor according to claim 1, characterized in that the Dehydration has been effected by heating.

5. Moisture-sensitive resistance sensor according to claim 1, characterized in that it contains at least one representative from the group * as a hydrophilic polymer, the polymers of the polyvinyl alcohol group, Mixtures of polyvinyl alcohol and cellulose derivatives, partial hydrolysis products of polymethyl methacrylate and teohydrolysis products of Includes polyethyl acrylate.

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