JP2001249099A - Electrostatic capacity humidity sensor and humidity measuring instrument - Google Patents

Electrostatic capacity humidity sensor and humidity measuring instrument

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JP2001249099A
JP2001249099A JP2000058071A JP2000058071A JP2001249099A JP 2001249099 A JP2001249099 A JP 2001249099A JP 2000058071 A JP2000058071 A JP 2000058071A JP 2000058071 A JP2000058071 A JP 2000058071A JP 2001249099 A JP2001249099 A JP 2001249099A
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JP
Japan
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humidity
humidity sensor
capacitance type
type humidity
capacitance
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Application number
JP2000058071A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Miyairi
圭一 宮入
Eiji Ito
栄次 伊東
Shozo Yoda
正三 依田
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Hioki EE Corp
Original Assignee
Hioki EE Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a electrostatic capacity humidity sensor excellent in the following properties to a humidity change, environment resistance and durability and capable of accurately measuring humidity without requiring the correction of temperature. SOLUTION: In the electrostatic capacity humidity sensor 1 constituted by successively forming a lower electrode 3, a humidity-sensitive film 4 using an organic compound having a hydrophilic group and an upper electrode 5 on an insulating substrate 2, the humidity-sensitive film 4 is formed based on a fluoric organic compound.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、下部電極、親水基
を有する有機化合物を用いた感湿膜、および上部電極を
絶縁性基板上に順次形成して構成された静電容量式湿度
センサと、その静電容量式湿度センサを備えて構成され
た湿度測定装置とに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitance type humidity sensor comprising a lower electrode, a moisture-sensitive film using an organic compound having a hydrophilic group, and an upper electrode formed sequentially on an insulating substrate. And a humidity measuring device provided with the capacitance type humidity sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の静電容量式湿度センサとして、
図3に示す静電容量式湿度センサ21が従来から知られ
ている。この静電容量式湿度センサ21は、絶縁性基板
としてのガラス基板2上に形成された下部電極3と、下
部電極3上に形成されたポリイミド薄膜24と、下部電
極3に直交する向きでポリイミド薄膜24上に形成され
た上部電極5とを備えて構成されている。この静電容量
式湿度センサ21の製造に際しては、まず、導電性金属
を例えば蒸着することにより、ガラス基板2上に下部電
極3を形成する。次いで、スピンコートやディップ法な
どによって、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を
ガラス基板2の一面に塗布した後、所定の処理によって
ガラス基板2における縁部近傍のポリアミド酸を除去す
る。この後、加熱器中で250℃程度で1時間程度の熱
処理を行うことにより、ポリアミド酸をイミド化してポ
リイミド薄膜24を形成する。次に、その状態のガラス
基板2に導電性金属を蒸着させて上部電極5を形成す
る。これにより、静電容量式湿度センサ21が完成す
る。
2. Description of the Related Art As a capacitive humidity sensor of this type,
A capacitance type humidity sensor 21 shown in FIG. 3 is conventionally known. The capacitance type humidity sensor 21 includes a lower electrode 3 formed on a glass substrate 2 as an insulating substrate, a polyimide thin film 24 formed on the lower electrode 3, and a polyimide thin film 24 formed in a direction orthogonal to the lower electrode 3. And an upper electrode 5 formed on the thin film 24. When manufacturing the capacitance type humidity sensor 21, first, the lower electrode 3 is formed on the glass substrate 2 by, for example, vapor deposition of a conductive metal. Next, polyamic acid, which is a precursor of polyimide, is applied to one surface of the glass substrate 2 by spin coating, dipping, or the like, and then the polyamic acid near the edge of the glass substrate 2 is removed by a predetermined process. Thereafter, a heat treatment is performed in a heater at about 250 ° C. for about 1 hour to imidize the polyamic acid to form a polyimide thin film 24. Next, a conductive metal is deposited on the glass substrate 2 in that state to form the upper electrode 5. Thus, the capacitance type humidity sensor 21 is completed.

【0003】この静電容量式湿度センサ21では、感湿
膜として用いられているポリイミドが、イミド結合を有
するため、親水性が高く、かつ短時間で水分が吸収され
る。また、静電容量式湿度センサ21では、下部電極3
および上部電極5の交差部位が、M−I−M(Metal-In
sulator-Metal )形のコンデンサとして機能する。この
場合、ポリイミドの比誘電率εrは、3前後と低い値で
あるのに対し、水の比誘電率εrは、25℃程度で80
前後と高い値となる。このため、ポリイミド薄膜24が
水分を吸収した状態では、乾燥状態と比較して下部電極
3および上部電極5間の静電容量が増加する。したがっ
て、所定量の水分が吸収されたポリイミド薄膜24の各
静電容量を予め測定した測定用基準データと、測定した
下部電極3および上部電極5間の静電容量とに基づい
て、ポリイミド薄膜24によって吸収されている水分
量、すなわち、静電容量式湿度センサ21の設置場所に
おける湿度を測定することが可能となる。
In the capacitance type humidity sensor 21, since the polyimide used as the moisture-sensitive film has an imide bond, the hydrophilicity is high and moisture is absorbed in a short time. In the capacitance type humidity sensor 21, the lower electrode 3
And the intersection of the upper electrode 5 is MIM (Metal-In
It functions as a sulator-metal) type capacitor. In this case, the relative dielectric constant εr of polyimide is a low value of about 3, while the relative dielectric constant εr of water is 80 at about 25 ° C.
It is a high value before and after. Therefore, when the polyimide thin film 24 absorbs moisture, the capacitance between the lower electrode 3 and the upper electrode 5 increases as compared to the dry state. Accordingly, the polyimide thin film 24 based on the measurement reference data obtained by previously measuring each capacitance of the polyimide thin film 24 in which a predetermined amount of moisture has been absorbed, and the measured capacitance between the lower electrode 3 and the upper electrode 5. Thus, it is possible to measure the amount of water absorbed, that is, the humidity at the place where the capacitance type humidity sensor 21 is installed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の静電
容量式湿度センサ21には、以下の問題点がある。すな
わち、ポリイミドは一般的には疎水性に劣っている。し
たがって、この静電容量式湿度センサ21では、湿度が
急激に低下した場合、それ以前に吸収している水分がポ
リイミド薄膜24中に依然として取り残された状態を長
時間継続して維持する。このような場合、本来的な周囲
の湿度に応じた水分量よりも過剰な水分がポリイミド薄
膜24に吸収された状態となる結果、下部電極3および
上部電極5間の静電容量が、本来測定されるべき静電容
量よりも大きな値となってしまう。つまり、従来の静電
容量式湿度センサ21には、湿度変化に対するヒステリ
シスが存在しており、この結果、湿度変化に対する追従
性が悪いという問題点がある。したがって、この静電容
量と測定用基準データとに基づいて湿度を測定した場合
には、実際の湿度よりも高い湿度に誤って測定するおそ
れがある。この場合、ポリイミド薄膜24をより薄く形
成することにより、ポリイミド薄膜24の疎水性をある
程度向上させることもできる。しかし、かかる場合、ポ
リイミド薄膜24が大幅に劣化し易くなるため、静電容
量式湿度センサ21の耐久性が著しく低下するという他
の問題が発生する。
However, the conventional capacitance type humidity sensor 21 has the following problems. That is, polyimide is generally inferior in hydrophobicity. Therefore, in the capacitance type humidity sensor 21, when the humidity suddenly drops, the state that the moisture absorbed before that is still left in the polyimide thin film 24 is maintained for a long time. In such a case, a state in which excess moisture is absorbed by the polyimide thin film 24 in excess of the moisture amount corresponding to the original ambient humidity, so that the capacitance between the lower electrode 3 and the upper electrode 5 is originally measured. The value becomes larger than the capacitance to be performed. That is, the conventional capacitance type humidity sensor 21 has a hysteresis with respect to the humidity change, and as a result, there is a problem that the follow-up property with respect to the humidity change is poor. Therefore, when the humidity is measured based on the capacitance and the measurement reference data, the humidity may be erroneously measured to be higher than the actual humidity. In this case, the hydrophobicity of the polyimide thin film 24 can be improved to some extent by forming the polyimide thin film 24 thinner. However, in such a case, the polyimide thin film 24 is liable to be greatly deteriorated, so that another problem that the durability of the capacitance type humidity sensor 21 is significantly reduced occurs.

【0005】また、感湿膜としてのポリイミド薄膜24
に用いたポリイミドは、その比誘電率εrが温度変化に
対して変動する温度特性を有している。したがって、こ
の静電容量式湿度センサ21を用いた湿度の測定に際し
ては、周囲温度に応じて測定値を補正しなくてはなら
ず、この温度補正が煩雑であると共に、測定精度の低下
を招いているという問題点がある。さらに、ポリイミド
は、特にアルカリ性薬品に対する耐薬品性に劣ると共
に、高温高湿度下において劣化し易いため、従来の静電
容量式湿度センサ21には、その耐久性が低いという問
題点もある。
Also, a polyimide thin film 24 as a moisture-sensitive film
Has a temperature characteristic in which the relative permittivity εr varies with temperature. Therefore, when measuring humidity using the capacitance-type humidity sensor 21, the measured value must be corrected in accordance with the ambient temperature, and this temperature correction is complicated, and the measurement accuracy is reduced. There is a problem that it is. Furthermore, polyimide has poor chemical resistance, especially against alkaline chemicals, and tends to deteriorate under high temperature and high humidity. Therefore, the conventional capacitance type humidity sensor 21 has a problem that its durability is low.

【0006】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、湿度変化に対する追従性、耐環境性および
耐久性に優れ、しかも、温度補正を必要とせずに正確な
湿度測定が可能な静電容量式湿度センサ、並びに湿度測
定装置を提供することを主目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has excellent follow-up characteristics to humidity changes, environmental resistance and durability, and can accurately measure humidity without requiring temperature correction. A main object is to provide a capacitance type humidity sensor and a humidity measuring device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項1記載の静電容量式湿度センサは、下部電極、親水
基を有する有機化合物を用いた感湿膜、および上部電極
を絶縁性基板上に順次形成して構成された静電容量式湿
度センサにおいて、感湿膜は、フッ素系有機化合物を主
成分として形成されていることを特徴とする。この場
合、本発明における「親水基」には、イミド基、水酸
基、カルボキシル基、アミノ基およびカルボニル基など
が含まれる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a capacitance type humidity sensor comprising: a lower electrode, a moisture-sensitive film using an organic compound having a hydrophilic group, and an upper electrode having an insulating property; In a capacitance type humidity sensor formed sequentially on a substrate, the moisture-sensitive film is formed mainly of a fluorine-based organic compound. In this case, the “hydrophilic group” in the present invention includes an imide group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, a carbonyl group and the like.

【0008】請求項2記載の静電容量式湿度センサは、
請求項1記載の静電容量式湿度センサにおいて、感湿膜
は、フッ素化ポリイミドを主成分として形成されている
ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a capacitance type humidity sensor.
2. The capacitance-type humidity sensor according to claim 1, wherein the moisture-sensitive film is formed mainly of fluorinated polyimide.

【0009】請求項3記載の湿度測定装置は、請求項1
または2記載の静電容量式湿度センサを備えたことを特
徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a humidity measuring apparatus.
Or a capacitance type humidity sensor according to item 2.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る静電容量式湿度センサの好適な実施の形態につ
いて説明する。なお、従来の静電容量式湿度センサ21
と同一の構成要素については、同一の符号を付して重複
した説明を省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a capacitance type humidity sensor according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The conventional capacitance type humidity sensor 21
The same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

【0011】最初に、静電容量式湿度センサ1の構成に
ついて、図3を参照して説明する。
First, the configuration of the capacitance type humidity sensor 1 will be described with reference to FIG.

【0012】静電容量式湿度センサ1は、本発明におけ
る絶縁性基板に相当するガラス基板2を備え、そのガラ
ス基板2上にそれぞれ形成された下部電極3、フッ素化
ポリイミド薄膜4および上部電極5を備えている。この
場合、下部電極3および上部電極5は、フッ素化ポリイ
ミド薄膜4を挟み込んだ状態でガラス基板2の中央部に
おいて交差するように導電性金属で形成されている。ま
た、上部電極5は、無数の微細な通気孔が形成されて構
成される。このため、周囲の水分が上部電極5を通過し
てフッ素化ポリイミド薄膜4に容易に吸収され、かつ、
フッ素化ポリイミド薄膜4中の水分が容易に離脱可能な
構成となっている。さらに、下部電極3および上部電極
5の交差部位は、従来の静電容量式湿度センサ21と同
様にして、M−I−M形のコンデンサとして機能する。
一方、フッ素化ポリイミド薄膜4は、本発明における感
湿膜に相当し、従来の静電容量式湿度センサ21と同じ
形状に形成されている。この場合、静電容量式湿度セン
サ1では、フッ素化ポリイミドを薄膜化したフッ素化ポ
リイミド薄膜4を用いることにより、親水性および疎水
性の両特性における応答性の向上が図られている。
The capacitance type humidity sensor 1 includes a glass substrate 2 corresponding to an insulating substrate in the present invention, and a lower electrode 3, a fluorinated polyimide thin film 4, and an upper electrode 5 formed on the glass substrate 2, respectively. It has. In this case, the lower electrode 3 and the upper electrode 5 are formed of a conductive metal so as to intersect at the center of the glass substrate 2 with the fluorinated polyimide thin film 4 interposed therebetween. Further, the upper electrode 5 is formed by forming countless fine air holes. For this reason, the surrounding moisture easily passes through the upper electrode 5 and is absorbed by the fluorinated polyimide thin film 4, and
The structure is such that moisture in the fluorinated polyimide thin film 4 can be easily removed. Further, the intersection of the lower electrode 3 and the upper electrode 5 functions as an MIM type capacitor in the same manner as the conventional capacitance type humidity sensor 21.
On the other hand, the fluorinated polyimide thin film 4 corresponds to the moisture-sensitive film in the present invention, and is formed in the same shape as the conventional capacitance type humidity sensor 21. In this case, in the capacitance type humidity sensor 1, the responsiveness in both the hydrophilicity and the hydrophobicity is improved by using the fluorinated polyimide thin film 4 in which the fluorinated polyimide is thinned.

【0013】次に、静電容量式湿度センサ1の製造方法
について説明する。
Next, a method of manufacturing the capacitance type humidity sensor 1 will be described.

【0014】まず、ガラス基板2をアルコールで煮沸し
て洗浄することにより、その表面に付着している異物や
油分などを取り除く。次に、真空中で金などの導電性金
属を蒸着させることにより、下部電極3をガラス基板2
上に形成する。次いで、この状態のガラス基板2におけ
る中央部位にフッ素化ポリイミドの前駆体であるポリア
ミド酸を溶剤で溶かしたポリアミド酸溶液(Poly[4,4′
-(hexafluoroisopropylidene)diphthalicanhidride-co-
4,4′-oxydianiline],amic acid 15% solutionin 1-met
hyl-2-pyrrolidone/aromatichydorocarbon 75/25 )を
塗布した後、加熱器中でガラス基板2を250℃程度で
1時間程度熱処理する。この結果、フッ素化ポリイミド
の前駆体がイミド化することにより、フッ素化ポリイミ
ド薄膜4がガラス基板2上に形成される。
First, the glass substrate 2 is boiled with alcohol and washed to remove foreign matter and oil adhering to the surface. Next, a lower electrode 3 is formed on the glass substrate 2 by depositing a conductive metal such as gold in a vacuum.
Form on top. Next, a polyamic acid solution (Poly [4,4 ′) in which polyamic acid, which is a precursor of fluorinated polyimide, is dissolved in a solvent at the center of the glass substrate 2 in this state.
-(hexafluoroisopropylidene) diphthalicanhidride-co-
4,4'-oxydianiline], amic acid 15% solutionin 1-met
After applying hyl-2-pyrrolidone / aromatichydorocarbon 75/25), the glass substrate 2 is heat-treated in a heater at about 250 ° C. for about 1 hour. As a result, the fluorinated polyimide thin film 4 is formed on the glass substrate 2 by imidizing the precursor of the fluorinated polyimide.

【0015】次いで、その状態のガラス基板2に上部電
極5を形成する。この際には、ガラス基板2を蒸着源に
対して傾けて設置することにより、ガラス基板2に対し
て斜め上方から金などの導電性金属を蒸着する。これに
より、フッ素化ポリイミド薄膜4の表面における微細な
凹凸の凸部に導電性金属が蒸着する。このため、その凹
部に微細な通気孔が形成され、大気中の水分が上部電極
5を容易に通過することが可能となる。以上により、静
電容量式湿度センサ1が完成する。
Next, the upper electrode 5 is formed on the glass substrate 2 in that state. At this time, by placing the glass substrate 2 at an angle with respect to the deposition source, a conductive metal such as gold is deposited on the glass substrate 2 from obliquely above. As a result, the conductive metal is deposited on the projections of the fine irregularities on the surface of the fluorinated polyimide thin film 4. For this reason, fine ventilation holes are formed in the concave portions, so that moisture in the atmosphere can easily pass through the upper electrode 5. Thus, the capacitance type humidity sensor 1 is completed.

【0016】次いで、静電容量式湿度センサ1の湿度検
出性能および耐環境性について具体的に説明する。
Next, the humidity detection performance and environmental resistance of the capacitance type humidity sensor 1 will be specifically described.

【0017】この静電容量式湿度センサ1では、フッ素
化ポリイミド薄膜4が、ポリイミドの有する親水性と、
フッ素の有する疎水性との両特性を兼ね備えている。こ
の場合、本発明の実施の形態におけるフッ素化ポリイミ
ド薄膜4は、フッ素化ポリイミドの前駆体としてのポリ
アミド酸を生成する際に、ポリアミド酸分子中の水素原
子の一部がフッ素原子で置き換えられている。したがっ
て、この前駆体の生成時に、フッ素原子と置き換える水
素原子の数を適宜増減調節して親水性および疎水性の両
特性を制御することにより、湿度検出用の理想的な感湿
膜を有する静電容量式湿度センサ1が製造される。この
ため、静電容量式湿度センサ1は、湿度の急激な変化に
対するヒステリシスを有しない良好な追従性を備えてい
る。
In the capacitance type humidity sensor 1, the fluorinated polyimide thin film 4 has the hydrophilic property of the polyimide,
It has both properties of the hydrophobic property of fluorine. In this case, in the fluorinated polyimide thin film 4 according to the embodiment of the present invention, when polyamic acid is generated as a precursor of the fluorinated polyimide, a part of hydrogen atoms in the polyamic acid molecule is replaced with fluorine atoms. I have. Therefore, at the time of generation of this precursor, the number of hydrogen atoms to be replaced with fluorine atoms is appropriately increased or decreased to control both the hydrophilicity and the hydrophobicity, thereby providing an ideal moisture-sensitive film for detecting humidity. The capacitance type humidity sensor 1 is manufactured. For this reason, the capacitance-type humidity sensor 1 has a good followability without a hysteresis to a sudden change in humidity.

【0018】具体的には、図1に示すように、単位時間
当たりの変化量を一定に維持して湿度を0%から80%
まで上昇させた後に再び40%まで低下させた場合、湿
度上昇時における湿度が40%のときの静電容量が12
04pFであって、湿度を一旦80%まで上昇させた後
に湿度を40%に低下させたときの静電容量が1220
pFであった。したがって、両者の値がほぼ同じでヒス
テリシスが殆ど生じていないことが理解できる。このよ
うに、この静電容量式湿度センサ1では、親水性および
疎水性の両特性に優れたフッ素化ポリイミドを用いて感
湿膜を形成したことにより、周囲の湿度に応じて、水分
を迅速に吸収および離脱させることができる。したがっ
て、湿度が急激に変化したときでも、湿度を正確に測定
することができる。また、この静電容量式湿度センサ1
では、感湿膜として用いたフッ素化ポリイミドの比誘電
率εrが、相対湿度のみに応答し、かつ温度変化に対し
て殆ど変動しないため、相対湿度が一定であれば、周囲
温度が変化したとしても、その静電容量値がほぼ一定と
なる。このため、湿度測定時における温度補正が不要と
なり、正確かつ容易に湿度を測定することができる。さ
らに、フッ素化ポリイミドは、フッ素が導入されること
によって化学的安定性が向上する。このため、静電容量
式湿度センサ1は、ポリイミドを主成分とする従来の静
電容量式湿度センサ21と比較して、耐薬品性に優れる
と共に、高温高湿度下での劣化が少ないため、その耐環
境性および耐久性の向上が図られている。
More specifically, as shown in FIG. 1, the amount of change per unit time is kept constant and the humidity is changed from 0% to 80%.
When the humidity is raised to 40% and then lowered again to 40%, the capacitance when the humidity is 40% and the humidity is 40% is 12%.
04pF, and the capacitance when the humidity is reduced to 40% after the humidity is once increased to 80% is 1220.
pF. Therefore, it can be understood that the values are almost the same and the hysteresis hardly occurs. As described above, in the capacitance-type humidity sensor 1, the moisture-sensitive film is formed using the fluorinated polyimide having both the hydrophilic property and the hydrophobic property. Can be absorbed and released. Therefore, even when the humidity changes rapidly, the humidity can be accurately measured. In addition, this capacitance type humidity sensor 1
In, the relative permittivity εr of the fluorinated polyimide used as the moisture-sensitive film responds only to the relative humidity, and hardly fluctuates with respect to the temperature change. Also, the capacitance value becomes almost constant. For this reason, temperature correction at the time of humidity measurement becomes unnecessary, and humidity can be measured accurately and easily. Furthermore, the chemical stability of the fluorinated polyimide is improved by introducing fluorine. For this reason, the capacitance-type humidity sensor 1 is excellent in chemical resistance and less deteriorated under high temperature and high humidity as compared with the conventional capacitance-type humidity sensor 21 containing polyimide as a main component. Its environmental resistance and durability are improved.

【0019】次に、本発明に係る湿度測定装置11につ
いて、図2を参照して説明する。湿度測定装置11は、
静電容量式湿度センサ1、増幅回路12、A/D変換回
路13、測定容量に対する湿度の測定用基準データを記
憶するROM14、および例えばマイクロコンピュータ
で構成された測定部15を備えて構成されている。この
湿度測定装置11では、増幅回路12が、静電容量式湿
度センサ1の検出信号を増幅し、A/D変換回路13
が、増幅回路12の出力信号をアナログ−ディジタル変
換する。次いで、測定部15が、A/D変換回路13の
出力信号に基づいて演算した測定容量と、ROM14に
記憶されている湿度の測定用基準データとに基づいて湿
度を測定する。この湿度測定装置11によれば、温度補
正が不要でヒステリシスがなく、しかも耐環境性および
耐久性に優れた静電容量式湿度センサ1を使用している
ため、極めて正確かつ迅速に、しかも長期間に亘って湿
度を測定することができる。
Next, the humidity measuring device 11 according to the present invention will be described with reference to FIG. The humidity measuring device 11
It comprises an electrostatic capacitance type humidity sensor 1, an amplification circuit 12, an A / D conversion circuit 13, a ROM 14 for storing reference data for measuring humidity relative to a measurement capacity, and a measurement unit 15 constituted by a microcomputer, for example. I have. In the humidity measuring device 11, the amplification circuit 12 amplifies the detection signal of the capacitance type humidity sensor 1, and converts the signal into an A / D conversion circuit 13.
Converts the output signal of the amplifier circuit 12 from analog to digital. Next, the measuring unit 15 measures the humidity based on the measured capacity calculated based on the output signal of the A / D conversion circuit 13 and the reference data for measuring the humidity stored in the ROM 14. According to the humidity measuring apparatus 11, since the capacitance type humidity sensor 1 which does not need temperature correction, has no hysteresis, and is excellent in environment resistance and durability is used, it is extremely accurate, quick and long. Humidity can be measured over a period of time.

【0020】なお、本発明は、上記した本発明の実施の
形態に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実
施の形態では、フッ素化ポリイミドを用いて本発明にお
ける感湿膜を形成した例について説明したが、本発明に
おけるフッ素系有機化合物はこれに限定されず、各種有
機化合物をフッ素化した原料を用いて感湿膜を形成する
ことができる。また、感湿膜は、フッ素系有機化合物を
主成分とすればよく、他の各種有機化合物を混合するこ
とも可能である。さらに、本発明の実施の形態では、本
発明における絶縁性基板としてガラス基板2を用いた例
について説明したが、マイカ基板、エポキシ基板、アル
ミナ基板、石英基板、表面絶縁処理されたシリコンウェ
ハなど各種の基板を用いることができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the configuration shown in the above embodiment of the present invention. For example, in the embodiment of the present invention, an example in which the moisture-sensitive film of the present invention is formed using a fluorinated polyimide has been described, but the fluorine-based organic compound of the present invention is not limited to this, and various organic compounds may be formed of fluorine. A moisture-sensitive film can be formed using the converted raw material. The moisture-sensitive film may be mainly composed of a fluorine-based organic compound, and may be mixed with other various organic compounds. Furthermore, in the embodiment of the present invention, the example in which the glass substrate 2 is used as the insulating substrate in the present invention has been described. However, various types of mica substrate, epoxy substrate, alumina substrate, quartz substrate, surface-insulated silicon wafer, etc. Substrate can be used.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上のように、請求項1,2記載の静電
容量式湿度センサによれば、親水性および疎水性に優れ
たフッ素系有機化合物(例えばフッ素化ポリイミド)を
主成分として感湿膜を形成したことにより、湿度が急激
に変化したときにも正確に湿度を測定することができ
る。また、フッ素系有機化合物は、その比誘電率εr
が、相対湿度のみに応答し、かつ温度特性を有しないた
め、湿度測定時における温度補正が不要となり、正確か
つ容易に湿度測定を実行することができる。さらに、フ
ッ素系有機化合物は、耐環境性に優れているため、静電
容量式湿度センサの耐久性を向上させることもできる。
As described above, according to the capacitance type humidity sensor according to the first and second aspects, the sensation is based on the fluorinated organic compound (for example, fluorinated polyimide) having excellent hydrophilicity and hydrophobicity as a main component. By forming the wet film, the humidity can be accurately measured even when the humidity changes rapidly. The fluorine-based organic compound has a relative dielectric constant εr
However, since it responds only to relative humidity and has no temperature characteristics, temperature correction at the time of humidity measurement is not required, and accurate and easy humidity measurement can be performed. Further, since the fluorine-based organic compound has excellent environmental resistance, the durability of the capacitance type humidity sensor can be improved.

【0022】また、請求項3記載の湿度測定装置によれ
ば、極めて正確かつ迅速に、しかも長期間に亘って湿度
を測定することができる。
According to the humidity measuring apparatus of the third aspect, it is possible to measure the humidity extremely accurately, quickly, and over a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】静電容量式湿度センサ1の相対湿度に対する静
電容量の特性を示す特性図である。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing a characteristic of a capacitance with respect to a relative humidity of a capacitance type humidity sensor 1;

【図2】湿度測定装置11のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the humidity measuring device 11.

【図3】本発明の実施の形態に係る静電容量式湿度セン
サ1および従来の静電容量式湿度センサ21の構造を示
す構造図である。
FIG. 3 is a structural diagram showing the structures of a capacitance type humidity sensor 1 according to an embodiment of the present invention and a conventional capacitance type humidity sensor 21;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 静電容量式湿度センサ 2 ガラス基板 3 下部電極 4 フッ素化ポリイミド薄膜 5 上部電極 11 湿度測定装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitance type humidity sensor 2 Glass substrate 3 Lower electrode 4 Fluorinated polyimide thin film 5 Upper electrode 11 Humidity measuring device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G060 AA01 AB02 AE19 AF10 AG11 BA09 BB10 HA02 HC13 HC19 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G060 AA01 AB02 AE19 AF10 AG11 BA09 BB10 HA02 HC13 HC19

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下部電極、親水基を有する有機化合物を
用いた感湿膜、および上部電極を絶縁性基板上に順次形
成して構成された静電容量式湿度センサにおいて、 前記感湿膜は、フッ素系有機化合物を主成分として形成
されていることを特徴とする静電容量式湿度センサ。
1. A capacitance-type humidity sensor comprising a lower electrode, a moisture-sensitive film using an organic compound having a hydrophilic group, and an upper electrode sequentially formed on an insulating substrate, wherein the moisture-sensitive film is An electrostatic capacitance type humidity sensor characterized by being formed mainly of a fluorine organic compound.
【請求項2】 前記感湿膜は、フッ素化ポリイミドを主
成分として形成されていることを特徴とする請求項1記
載の静電容量式湿度センサ。
2. The capacitance type humidity sensor according to claim 1, wherein the humidity sensitive film is formed mainly of fluorinated polyimide.
【請求項3】 請求項1または2記載の静電容量式湿度
センサを備えたことを特徴とする湿度測定装置。
3. A humidity measuring device comprising the capacitance type humidity sensor according to claim 1.
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