JP2002031616A - Transponder for detecting humidity - Google Patents

Transponder for detecting humidity

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JP2002031616A
JP2002031616A JP2000216114A JP2000216114A JP2002031616A JP 2002031616 A JP2002031616 A JP 2002031616A JP 2000216114 A JP2000216114 A JP 2000216114A JP 2000216114 A JP2000216114 A JP 2000216114A JP 2002031616 A JP2002031616 A JP 2002031616A
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JP
Japan
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humidity
transponder
electric resistance
power supply
detecting
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Application number
JP2000216114A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Hattori
泰 服部
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transponder for detecting a humidity which can obtain humidity information wirelessly. SOLUTION: Base electrodes 41 and 42 shaped like comb teeth are arranged adjacently to be meshed with each other. An electric resistance layer 43 is formed of a material having a high electric resistance including carbon onto the electrodes, whereby a humidity-detecting part 40 is constituted. The humidity in a surrounding space of the humidity-detecting part 40 permeates the electric resistance layer 43. As a result, an electric resistance between the base electrodes 41 and 42 changes correspondingly to the humidity. Moreover an electrical signal corresponding to the electric resistance value between the base electrodes 41 and 42 is supplied as humidity information to a transponder body 30. The transponder body 30 transmits a response signal including the humidity information. A permeability and a diverging efficiency for the humidity are improved by setting a thickness of the electric resistance layer to be 50 μm or smaller. Power consumption when a sensor operates is reduced by forming the electric resistance layer 43 of the material having the high electric resistance including carbon.

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、センサによって検
知した湿度情報をワイヤレスで送信する湿度検出用トラ
ンスポンダに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a humidity detecting transponder for wirelessly transmitting humidity information detected by a sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、離れた場所の湿度を検出するため
には、測定対象の場所に電気的な湿度センサを配置して
このセンサから測定装置本体まで信号線を延設する必要
があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to detect humidity at a remote location, it has been necessary to arrange an electrical humidity sensor at a location to be measured and extend a signal line from the sensor to the main body of the measuring apparatus. .

【0003】例えば、特開平6−3307号公報に開示
される湿度測定装置は、図2に示すように、1対の電極
22a間を導電紙22bによって接続してなる湿度セン
サ22を容器21内に配置すると共に送風機23によっ
て周囲の空気を容器内に送り込んで容器内の湿度を周囲
と同じにする。温度センサ22の電極22aは測定リー
ド(導線)26によって抵抗測定器24に接続されてい
る。抵抗測定器24による測定値は記録計25によって
記録される。また、導電紙22bは全芳香族ポリアミド
繊維とカーボン繊維を混合したものである。
For example, in a humidity measuring device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-3307, a humidity sensor 22 having a pair of electrodes 22a connected by conductive paper 22b is provided in a container 21 as shown in FIG. And the surrounding air is blown into the container by the blower 23 to make the humidity in the container the same as the surroundings. The electrode 22a of the temperature sensor 22 is connected to a resistance measuring device 24 by a measuring lead (conductive wire) 26. The value measured by the resistance measuring device 24 is recorded by the recorder 25. The conductive paper 22b is a mixture of wholly aromatic polyamide fibers and carbon fibers.

【0004】上記構成によれば、空気中の湿気が導電紙
22bに浸透すると繊維の膨張程度が変化してカーボン
繊維同士の接触抵抗が変化する。これにより、湿度に応
じて1対の電極22a間の電気抵抗が変化する。この電
気抵抗値を抵抗測定器24によって測定することにより
湿度を測定することができる。
According to the above configuration, when moisture in the air permeates the conductive paper 22b, the degree of fiber expansion changes, and the contact resistance between carbon fibers changes. Thus, the electric resistance between the pair of electrodes 22a changes according to the humidity. The humidity can be measured by measuring the electric resistance value with the resistance measuring device 24.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように従来の電気的な湿度測定装置では湿度センサ2
2と抵抗測定器24との間を測定リード26によって連
結しなければならないため、装置の設置が面倒であると
共に測定リード26を設け難い回転体の内部や移動体の
内部等の場所への湿度センサ22の設置が困難であっ
た。
However, as described above, in the conventional electric humidity measuring device, the humidity sensor 2 is used.
2 and the resistance measuring device 24 must be connected by the measuring lead 26, so that the installation of the device is troublesome and the humidity to the place inside the rotating body or inside the moving body where it is difficult to provide the measuring lead 26 is required. The installation of the sensor 22 was difficult.

【0006】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、ワイ
ヤレスで湿度情報を取得できる湿度検出用トランスポン
ダを提供することである。
An object of the present invention is to provide a humidity detecting transponder capable of acquiring humidity information wirelessly in view of the above problems.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために請求項1では、ワイヤレスで質問信号を受
信したときに応答信号を送信する送受信手段を有するト
ランスポンダ本体と、湿度センサと、該湿度センサによ
って検知された湿度情報を含む前記応答信号を生成する
応答信号生成手段とを備え、前記湿度センサは、絶縁性
の板又はフィルムからなる基板と、該基板上に形成され
た1対のベース電極と、前記1対のベース電極間を連結
するように前記基板面に設けられた厚さが50μm以下
に設定されている高電気抵抗を有する電気抵抗層と、前
記1対のベース電極間の電気抵抗値に対応した電気信号
を前記湿度情報として前記トランスポンダ本体に供給す
る手段とを含む湿度検出用トランスポンダを提案する。
According to the present invention, there is provided a transponder body having transmitting / receiving means for transmitting a response signal when an inquiry signal is received wirelessly, a humidity sensor, Response signal generation means for generating the response signal including humidity information detected by the humidity sensor, wherein the humidity sensor includes a substrate formed of an insulating plate or film, and a substrate formed on the substrate. A pair of base electrodes; an electric resistance layer having a high electric resistance and having a thickness set to 50 μm or less provided on the substrate surface so as to connect the pair of base electrodes; Means for supplying an electric signal corresponding to an electric resistance value between the electrodes to the transponder main body as the humidity information.

【0008】該湿度検出トランスポンダによれば、前記
基板の周辺空間における湿気が前記電気抵抗層に浸透し
て前記1対のベース電極間の電気抵抗が前記周囲空間の
湿度に対応して変化する。さらに、前記1対のベース電
極間の電気抵抗値に対応した電気信号が湿度情報として
トランスポンダ本体に供給される。これにより、前記ト
ランスポンダ本体は前記1対のベース電極間の電気抵抗
値に応じた湿度情報を含む応答信号を送信する。また、
前記電気抵抗層の厚さが50μm以上に設定されている
と周囲の湿気の浸透率が低下して電気抵抗値の変化が微
小になると共に電気抵抗層にひび割れが生じやすくな
る。しかし、前記電気抵抗層の厚さが50μm以下に設
定されているため湿気の浸透性及び発散性が向上して湿
度に対応して電気抵抗値が変化する。前記電気抵抗層の
厚さは、好ましくは20μm程度である。また、前記電
気抵抗層はカーボンを含み高電気抵抗を有しているた
め、センサ動作時における電力消費が少ない。
According to the humidity detecting transponder, moisture in the space around the substrate penetrates into the electric resistance layer, and the electric resistance between the pair of base electrodes changes according to the humidity in the surrounding space. Further, an electric signal corresponding to an electric resistance value between the pair of base electrodes is supplied to the transponder main body as humidity information. Accordingly, the transponder main body transmits a response signal including humidity information according to an electric resistance value between the pair of base electrodes. Also,
If the thickness of the electric resistance layer is set to 50 μm or more, the permeability of the surrounding moisture decreases, the change in electric resistance becomes small, and the electric resistance layer is easily cracked. However, since the thickness of the electric resistance layer is set to 50 μm or less, the permeability and divergence of moisture are improved, and the electric resistance value changes according to humidity. The thickness of the electric resistance layer is preferably about 20 μm. Further, since the electric resistance layer contains carbon and has high electric resistance, power consumption during operation of the sensor is small.

【0009】また、請求項2では、請求項1に記載の湿
度検出用トランスポンダにおいて、前記電気抵抗層はカ
ーボンを含んでいる湿度検出用トランスポンダを提案す
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the humidity detecting transponder according to the first aspect, wherein the electric resistance layer contains carbon.

【0010】該湿度検出用トランスポンダによれば、前
記電気抵抗層はカーボンを含んでいるため小型で高抵抗
値を得ることができる。
According to the humidity detecting transponder, since the electric resistance layer contains carbon, the electric resistance layer can be small and have a high resistance value.

【0011】また、請求項3では、請求項1又は請求項
2に記載の湿度検出用トランスポンダにおいて、前記ベ
ース電極はそれぞれ櫛歯状に形成されていると共に櫛歯
状部分が互いに近接して噛み合うように対向して配置さ
れている湿度検出用トランスポンダを提案する。
According to a third aspect of the present invention, in the humidity detecting transponder according to the first or second aspect, the base electrode is formed in a comb-like shape, and the comb-like portions mesh with each other in close proximity to each other. In this manner, a transponder for detecting humidity which is arranged to face each other is proposed.

【0012】該湿度検出用トランスポンダによれば、前
記ベース電極が櫛歯状に形成され互いに噛み合うように
近接して配置されているので、少ない面積内で前記1対
のベース電極の対向部分の長さを大きく設定することが
できる。これにより、高湿度における検出精度が向上さ
れる。即ち、前記ベース電極の対向部分の長さが短い場
合は湿気の浸透斑によって検出誤差が大きくなるが、前
記対向部分の長さが大きく設定されているときは湿気の
浸透斑が生じても各斑の部分の抵抗値の平均値が検出さ
れるので検出誤差が小さくなり、検出精度が向上する。
According to the humidity detecting transponder, since the base electrodes are formed in a comb shape and are arranged close to each other so as to mesh with each other, the length of the opposing portion of the pair of base electrodes can be reduced within a small area. Can be set large. Thereby, the detection accuracy in high humidity is improved. That is, when the length of the facing portion of the base electrode is short, the detection error is increased due to the spots of moisture, but when the length of the facing portion is set to be large, even if the spot of moisture is generated, each Since the average value of the resistance values of the spots is detected, the detection error is reduced, and the detection accuracy is improved.

【0013】また、請求項4では、請求項1乃至請求項
3の何れかに記載の湿度検出用トランスポンダにおい
て、前記1対のベース電極間の前記電気抵抗層の電気抵
抗値は平均湿度において1kオーム以上の値に設定され
ている湿度検出用トランスポンダを提案する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the humidity detecting transponder according to any one of the first to third aspects, the electric resistance value of the electric resistance layer between the pair of base electrodes is 1 k at an average humidity. A humidity detection transponder set to a value equal to or higher than ohms is proposed.

【0014】該湿度検出用トランスポンダによれば、平
均湿度において前記電気抵抗値が1kオーム以上の高抵
抗値に設定されているので、センサ動作時における電力
消費が少なくなると共に湿気の浸透による電気抵抗値の
変化率が大きくなり湿度値の検出精度が向上する。
According to the humidity detecting transponder, since the electric resistance is set to a high resistance of 1 kΩ or more at the average humidity, the power consumption during the operation of the sensor is reduced and the electric resistance due to the penetration of moisture is reduced. The rate of change of the value increases, and the detection accuracy of the humidity value improves.

【0015】また、請求項5では、請求項1乃至請求項
4の何れかに記載の湿度検出用トランスポンダにおい
て、前記電気抵抗層が前記1対のベース電極を覆うよう
に前記基板に形成されている湿度検出用トランスポンダ
を提案する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the transponder for detecting a humidity according to any one of the first to fourth aspects, the electric resistance layer is formed on the substrate so as to cover the pair of base electrodes. We propose a transponder for detecting humidity.

【0016】該湿度検出用トランスポンダによれば、前
記電気抵抗層が前記1対のベース電極を覆っているの
で、電気抵抗層の欠けや剥がれが生じやすい周縁部がベ
ース電極の外側に位置するため、電気抵抗層の欠けや剥
がれによる前記1対のベース電極間の抵抗値の変動を極
めて少なくすることができる。
According to the humidity detecting transponder, since the electric resistance layer covers the pair of base electrodes, the peripheral portion where the electric resistance layer is likely to be chipped or peeled is located outside the base electrode. In addition, a change in the resistance value between the pair of base electrodes due to chipping or peeling of the electric resistance layer can be extremely reduced.

【0017】また、請求項6では、請求項1乃至請求項
5の何れかに記載の湿度検出用トランスポンダにおい
て、前記電気抵抗層が、有機高分子電解質に吸水性ポリ
マーを配合して形成されたカーボンを含む高分子電解質
複合膜からなる湿度検出用トランスポンダを提案する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the transponder for detecting humidity according to any one of the first to fifth aspects, the electric resistance layer is formed by blending a water-absorbing polymer with an organic polymer electrolyte. We propose a transponder for detecting humidity consisting of a polymer electrolyte composite membrane containing carbon.

【0018】該湿度検出用トランスポンダによれば、周
囲の湿気は前記吸水性ポリマーによって前記電気抵抗層
に浸透しやすく且つ発散しやすくなるため、周囲の湿気
に対する電気抵抗変化の応答性が高められる。
According to the transponder for detecting humidity, since the surrounding moisture easily penetrates and diffuses into the electric resistance layer by the water-absorbing polymer, the responsiveness of the electric resistance change to the surrounding moisture is improved.

【0019】また、請求項7では、請求項1乃至請求項
6の何れかに記載の湿度検出用トランスポンダにおい
て、前記送受信手段は、電磁波によって前記質問信号と
応答信号の送受信を行い、質問信号によって前記送受信
手段のアンテナに誘起した誘導起電力を、前記送受信手
段を駆動する電力に変換して前記送受信手段に供給する
エネルギー変換手段と、蓄電池等の電源を接続するため
の電源接続端子と、前記エネルギー変換手段からの電力
供給に基づいて前記電源接続端子から供給される電力を
前記送受信手段に供給する電源制御手段とを備えている
湿度検出用トランスポンダを提案する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the transponder for detecting a humidity according to any one of the first to sixth aspects, the transmitting and receiving means transmits and receives the interrogation signal and the response signal by electromagnetic waves, and transmits and receives the interrogation signal by an interrogation signal. An induced electromotive force induced in the antenna of the transmitting / receiving means, an energy converting means for converting the induced electromotive force into power for driving the transmitting / receiving means and supplying the power to the transmitting / receiving means, and a power supply connection terminal for connecting a power supply such as a storage battery; A humidity detection transponder comprising: a power supply control unit that supplies power supplied from the power supply connection terminal to the transmission / reception unit based on power supply from energy conversion unit.

【0020】該湿度検出用トランスポンダによれば、質
問信号を受信したときに前記送受信手段のアンテナに誘
起した誘導起電力が、エネルギー変換手段によって前記
送受信手段を駆動する電力に変換されて前記送受信手段
に供給される。さらに、前記エネルギー変換手段からの
電力供給に基づいて、該電力供給が行われている間若し
くは該電力供給が行われている間の一部において、電源
制御手段によって前記電源接続端子から供給される電力
が前記送受信手段に供給される。
According to the humidity detecting transponder, the induced electromotive force induced in the antenna of the transmitting / receiving means when the interrogation signal is received is converted by the energy converting means into electric power for driving the transmitting / receiving means, and Supplied to Further, based on the power supply from the energy conversion unit, the power is supplied from the power supply connection terminal by the power supply control unit during the power supply or during a part of the power supply. Power is supplied to the transmitting and receiving means.

【0021】また、請求項8では、請求項7に記載の湿
度検出用トランスポンダにおいて、前記電源制御手段
は、前記応答信号の送信時にのみ前記電源接続端子から
供給される電力を前記送受信手段に供給する湿度検出用
トランスポンダを提案する。
According to an eighth aspect of the present invention, in the humidity detecting transponder according to the seventh aspect, the power supply control means supplies the power supplied from the power supply connection terminal to the transmission / reception means only when the response signal is transmitted. We propose a transponder for detecting humidity.

【0022】該湿度検出用トランスポンダによれば、質
問信号の受信時には前記エネルギー変換手段によってア
ンテナに誘起した誘導起電力が前記送受信手段を駆動す
る電力に変換され、該電力によって前記送受信手段が駆
動される。さらに、応答信号の送信時には電源から供給
される電力によって前記送受信手段が駆動される。
According to the transponder for detecting humidity, at the time of receiving the interrogation signal, the induced electromotive force induced in the antenna by the energy conversion means is converted into the power for driving the transmission / reception means, and the transmission / reception means is driven by the power. You. Further, at the time of transmitting the response signal, the transmitting / receiving means is driven by the power supplied from the power supply.

【0023】また、請求項9では、請求項7に記載の湿
度検出用トランスポンダにおいて、前記エネルギー変換
手段が整流回路からなる湿度検出用トランスポンダを提
案する。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the humidity detecting transponder according to the seventh aspect, wherein the energy conversion means includes a rectifier circuit.

【0024】該湿度検出用トランスポンダによれば、前
記エネルギー変換手段は整流回路からなり、該整流回路
によって前記アンテナに誘起した誘導起電力が直流に変
換されて前記送受信手段に供給される。
According to the humidity detecting transponder, the energy conversion means comprises a rectifying circuit, and the induced electromotive force induced in the antenna is converted into a direct current by the rectifying circuit and supplied to the transmitting / receiving means.

【0025】また、請求項10では、請求項7に記載の
湿度検出用トランスポンダにおいて、前記電源制御手段
は、前記エネルギー変換手段からの電力供給に基づいて
オン状態になるスイッチングトランジスタを有する湿度
検出用トランスポンダを提案する。
According to a tenth aspect of the present invention, in the humidity detecting transponder according to the seventh aspect, the power supply control means includes a switching transistor that is turned on based on power supply from the energy conversion means. Propose a transponder.

【0026】該湿度検出用トランスポンダによれば、前
記質問信号による誘導起電力がアンテナに発生すると前
記エネルギー変換手段から電力が出力され、該電力の供
給に基づいてスイッチングトランジスタがオフ状態から
オン状態に切り替わり、オン状態のスイッチングトラン
ジスタを介して前記電源接続端子から供給される電力が
前記送受信手段に供給される。
According to the humidity detecting transponder, when an induced electromotive force due to the interrogation signal is generated in the antenna, power is output from the energy conversion means, and the switching transistor is turned on from the off state based on the supply of the power. The power supplied from the power supply connection terminal via the switching transistor in the ON state is supplied to the transmission / reception means.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】図1は、本発明の第1の実施形態における
湿度検出用トランスポンダの電気系回路を示すブロック
図、図3は本実施形態におけるトランスポンダを示す外
観平面図、図4は図3におけるA−A線矢視方向の断面
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electric circuit of a transponder for detecting humidity in a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is an external plan view showing a transponder in this embodiment, and FIG. It is sectional drawing of the -A line arrow direction.

【0029】図において、10はトランスポンダで、基
板11に実装されたトランスポンダ本体30と基板11
に形成された湿度検知部40とから構成されている。
In the figure, reference numeral 10 denotes a transponder, which is composed of a transponder main body 30 mounted on the substrate 11 and the substrate 11.
And a humidity detecting section 40 formed in the second section.

【0030】基板11は、例えば幅が130mm、長さ
が130mmのポリイミドフィルムからなり、4分の3
の部分に1対のベース電極41,42と電気抵抗層43
とからなる湿度検知部40が形成されている。これらの
ベース電極41,42は櫛歯形状をなし、互いに噛み合
うように所定の間隔を開けて配置されている。本実施形
態ではベース電極41,42の間隔は5mmに設定され
ている。さらに、これらのベース電極41,42を覆う
ように厚さ約20μmの電気抵抗層43が形成されてい
る。これにより、電気抵抗層43の欠けや剥がれが生じ
やすい周縁部がベース電極41,42の外側に位置する
ので、電気抵抗層43の欠けや剥がれによるベース電極
41,42間の抵抗値の変動を極めて少なくすることが
でき、長期間に亘る安定した検出動作を得ることができ
る。
The substrate 11 is made of, for example, a polyimide film having a width of 130 mm and a length of 130 mm, and is made of three quarters.
The pair of base electrodes 41 and 42 and the electric resistance layer 43
Is formed. These base electrodes 41 and 42 have a comb shape and are arranged at predetermined intervals so as to mesh with each other. In the present embodiment, the interval between the base electrodes 41 and 42 is set to 5 mm. Further, an electric resistance layer 43 having a thickness of about 20 μm is formed so as to cover these base electrodes 41 and 42. As a result, the peripheral portion where the electric resistance layer 43 is likely to be chipped or peeled is located outside the base electrodes 41 and 42, so that a change in the resistance value between the base electrodes 41 and 42 due to the chipped or peeled electric resistance layer 43 is prevented. It can be extremely reduced, and a stable detection operation over a long period can be obtained.

【0031】また、電気抵抗層43は、カーボンが20
%〜30%含有された塗料を印刷してこれを焼成するこ
とにより形成される。ここで、電気抵抗層43の厚さは
50μm以下で且つ5μm以上の厚さに形成することが
好ましい。即ち、電気抵抗層43を50μm以上の厚さ
に形成するとひび割れが生じやすくなると共に浸透した
湿気の発散性が低下する。電気抵抗層43にひび割れが
生じると電気抵抗に大きな変化をもたらすため湿度セン
サとしての性能が低下する。さらに、電気抵抗層43に
浸透した湿気の発散性が低下すると、湿度の変化への追
従速度が低下する。また、電気抵抗層43を5μm以下
の厚さに形成すると、湿気の発散性は極めて高くなると
共にひび割れは生じ難くなるものの、湿気の浸透性が低
下して湿度変化に対する抵抗値変化の割合が極めて低く
なり湿度センサとして機能しなくなる。
The electric resistance layer 43 is made of a material containing 20 carbon atoms.
% To 30%, and formed by firing. Here, it is preferable that the thickness of the electric resistance layer 43 is 50 μm or less and 5 μm or more. That is, when the electric resistance layer 43 is formed to have a thickness of 50 μm or more, cracks are liable to be generated, and the divergence of permeated moisture is reduced. If a crack occurs in the electric resistance layer 43, a large change occurs in electric resistance, so that the performance as a humidity sensor decreases. Further, when the divergence of the moisture permeating the electric resistance layer 43 decreases, the speed of following the change in humidity decreases. Further, when the electric resistance layer 43 is formed to a thickness of 5 μm or less, the divergence of moisture becomes extremely high and cracks are unlikely to occur, but the permeability of moisture decreases and the ratio of the change in resistance value to the change in humidity becomes extremely small. It becomes low and does not function as a humidity sensor.

【0032】ベース電極41,42のそれぞれの一端は
トランスポンダ本体30に接続されている。トランスポ
ンダ本体30は、素子本体31と、アンテナ線32,蓄
電池33から構成されている。
One end of each of the base electrodes 41 and 42 is connected to the transponder main body 30. The transponder main body 30 includes an element main body 31, an antenna line 32, and a storage battery 33.

【0033】素子本体31は、整流・平滑回路51と、
主回路52、電源切替回路53、抵抗器54から構成さ
れている。
The element body 31 includes a rectifying / smoothing circuit 51,
It comprises a main circuit 52, a power supply switching circuit 53, and a resistor 54.

【0034】整流・平滑回路51は、その入力側がアン
テナ接続端子31a,31bに接続され、アンテナ線3
2に発生した誘導起電力を整流すると共に、平滑して直
流電流にし、さらにこれをコンデンサに一時的に蓄電
し、この電圧V1を電源切替回路53を介して主回路5
2の各構成部に供給する。また、前記コンデンサの容量
は応答信号を送信するに十分な電荷を蓄電できる値に設
定されている。
The input side of the rectifying / smoothing circuit 51 is connected to the antenna connection terminals 31a and 31b.
2 is rectified and smoothed into a DC current, which is temporarily stored in a capacitor. This voltage V1 is supplied to the main circuit 5 via a power supply switching circuit 53.
2 to each component. Further, the capacity of the capacitor is set to a value capable of storing a sufficient charge for transmitting a response signal.

【0035】主回路52は、中央処理部521と、高周
波回路522、メモリ523、アナログ/ディジタル
(以下、A/Dと称する)変換回路524から構成され
ている。
The main circuit 52 includes a central processing unit 521, a high frequency circuit 522, a memory 523, and an analog / digital (hereinafter, referred to as A / D) conversion circuit 524.

【0036】中央処理部521は、周知のCPUを主体
として構成され、予め設定されたプログラムに基づいて
動作し、動作を開始するとA/D変換回路524介して
湿度検知部40の電圧を読み取りこの値をメモリ523
に記憶されている情報と共にバイナリーデータに変換
し、応答信号として高周波回路522を介して送信す
る。
The central processing unit 521 mainly includes a well-known CPU, operates based on a preset program, and reads the voltage of the humidity detecting unit 40 via an A / D conversion circuit 524 when the operation is started. Store value in memory 523
Is converted into binary data together with the information stored in the memory and transmitted as a response signal via the high-frequency circuit 522.

【0037】高周波回路522は、上記通信周波数の電
波の送受信回路を備え、この送受信回路はアンテナ接続
端子31a,31bを介してアンテナ線32に接続さ
れ、受信回路は質問信号を受信してディジタルデータに
変換した後に中央処理部521に出力し、送信回路は中
央処理部521から出力されるバイナリーデータを応答
信号として送信する。
The high-frequency circuit 522 includes a transmission / reception circuit for radio waves of the communication frequency. The transmission / reception circuit is connected to the antenna line 32 via the antenna connection terminals 31a and 31b. After that, the data is output to the central processing unit 521, and the transmission circuit transmits the binary data output from the central processing unit 521 as a response signal.

【0038】メモリ523は、個々のトランスポンダに
固有の8ビットの識別情報及び他の所定情報が予め応答
情報の一部となる情報として記憶されたリードオンリー
メモリ(ROM)からなり、中央処理部521から読み
出し信号を入力したときに、記憶している情報を中央処
理部521に対して出力する。
The memory 523 is composed of a read-only memory (ROM) in which 8-bit identification information unique to each transponder and other predetermined information are stored in advance as information that becomes a part of response information. And outputs the stored information to the central processing unit 521 when a read signal is input from the CPU.

【0039】電源切替回路53は、2つのダイオード5
31,532及び電解効果トランジスタ(以下、FET
と称する)533から構成され、ダイオード531のア
ノードはFET533のゲートと整流・平滑回路51の
出力端子に接続されている。また、FET533のドレ
インは電源端子31cに接続され、ソースはダイオード
532のアノードに接続されている。また、ダイオード
531,532のカソードは主回路52の電源供給線
(図示せず)に接続され、中央処理部521、高周波回
路522及びメモリ523に電力を供給できるようにな
っている。さらに、ダイオード531,532のカソー
ドは抵抗器54を介して端子31eとA/D変換回路5
24の一方の入力端子に接続されている。
The power supply switching circuit 53 includes two diodes 5
31, 532 and a field effect transistor (hereinafter, FET)
The anode of the diode 531 is connected to the gate of the FET 533 and the output terminal of the rectifying / smoothing circuit 51. The drain of the FET 533 is connected to the power supply terminal 31c, and the source is connected to the anode of the diode 532. The cathodes of the diodes 531 and 532 are connected to a power supply line (not shown) of the main circuit 52, so that power can be supplied to the central processing unit 521, the high-frequency circuit 522, and the memory 523. Further, the cathodes of the diodes 531 and 532 are connected to the terminal 31 e via the resistor 54 and the A / D conversion circuit 5.
24 is connected to one input terminal.

【0040】また、トランスポンダ本体30は、図5に
示すように、素子本体31とループ状のアンテナ線32
及びリチウム電池等の蓄電池33をケース基台34上に
固定配置し、その上をケース蓋35で覆うことにより構
成されている。ケース基台34及びケース蓋35は、電
磁波を通過できる合成樹脂によって形成されている。ま
た、上記アンテナ線32は、送受信に使用する所定の周
波数(以下、通信周波数と称する)に共振するように形
成されている。
As shown in FIG. 5, the transponder main body 30 includes an element main body 31 and a loop-shaped antenna wire 32.
And a storage battery 33 such as a lithium battery is fixedly arranged on a case base 34, and the storage battery 33 is covered with a case lid 35. The case base 34 and the case lid 35 are formed of a synthetic resin that can pass electromagnetic waves. The antenna line 32 is formed so as to resonate at a predetermined frequency used for transmission and reception (hereinafter, referred to as a communication frequency).

【0041】素子本体31は、図6に示すように、IC
チップ36とこの周囲を覆う直方体形状の樹脂製パッケ
ージ37とから成り、パッケージ37の一側面にはアン
テナ接続端子31a,31bが設けられ、他の側面には
電源端子31cと接地端子31d、湿度検知部40を接
続する端子31e,31fが設けられている。
The element body 31 is, as shown in FIG.
A chip 36 and a rectangular parallelepiped resin package 37 surrounding the chip 36 are provided. Antenna connection terminals 31a and 31b are provided on one side of the package 37, and a power supply terminal 31c and a ground terminal 31d are provided on the other side. Terminals 31e and 31f for connecting the unit 40 are provided.

【0042】次に、前述の構成よりなるトランスポンダ
10を用いた湿度検知の動作を説明する。
Next, the operation of humidity detection using the transponder 10 having the above-described configuration will be described.

【0043】トランスポンダ10によって湿度を検知す
るときは、湿度検知部40の電気抵抗層43が湿度検知
対象となる雰囲気中に露出されるようにトランスポンダ
10を設置しておく。
When humidity is detected by the transponder 10, the transponder 10 is installed so that the electric resistance layer 43 of the humidity detecting section 40 is exposed to the atmosphere to be detected.

【0044】トランスポンダ10には、通常状態では整
流・平滑回路51及び蓄電池33からの電力の供給が無
く、上記質問信号の電磁波を受信すると整流・平滑回路
51コンデンサに蓄電されると共に電圧V1が出力され
る。これにより、電圧V1がFET533のゲートに印
加されると、FET533がオフ状態からオン状態に切
り替わり、FET533を介して電源端子31cに接続
された蓄電池33から電圧V2(=V1)の電力が主回
路52の各構成部に供給される。即ち、トランスポンダ
10は、質問信号の電磁波を受信すると蓄電池33から
電力の供給を受けて応答信号を送信する。
In the normal state, the transponder 10 is not supplied with power from the rectifying / smoothing circuit 51 and the storage battery 33. When the transponder 10 receives the electromagnetic wave of the inquiry signal, the transponder 10 is stored in the capacitor of the rectifying / smoothing circuit 51 and outputs the voltage V1. Is done. Thus, when the voltage V1 is applied to the gate of the FET 533, the FET 533 switches from the off state to the on state, and the power of the voltage V2 (= V1) is supplied from the storage battery 33 connected to the power supply terminal 31c via the FET 533. 52 are supplied to each component. That is, when receiving the electromagnetic wave of the interrogation signal, the transponder 10 receives the supply of power from the storage battery 33 and transmits a response signal.

【0045】一方、湿度検知部40の電気抵抗層43は
湿度検知対象となる雰囲気中に露出されているので、こ
の雰囲気中の湿度に応じた湿気が電気抵抗層43に浸透
している。従って、この湿気に対応してベース電極4
1,42間における電気抵抗層43の抵抗値が変化す
る。
On the other hand, since the electric resistance layer 43 of the humidity detecting section 40 is exposed in the atmosphere to be detected, the humidity according to the humidity in the atmosphere permeates the electric resistance layer 43. Therefore, the base electrode 4 corresponding to this humidity
The resistance value of the electric resistance layer 43 between 1 and 42 changes.

【0046】質問信号の電磁波を受信してFET533
がオン状態になると蓄電池33から抵抗器54を介して
ベース電極41,42に通電され、このときベース電極
41,42間に発生した電圧がA/D変換回路524の
入力側に印加される。ベース電極41,42間に発生す
る電圧Vdtは、抵抗器54の固定抵抗値をR1とし、ベ
ース電極41,42間の抵抗値をRdtとすると次の
(1)式によって表される。従って、電圧Vdtはベース
電極41,42間の抵抗値Rdtに1対1に対応する。
When the electromagnetic wave of the interrogation signal is received,
Is turned on, power is supplied from the storage battery 33 to the base electrodes 41 and 42 via the resistor 54, and the voltage generated between the base electrodes 41 and 42 at this time is applied to the input side of the A / D conversion circuit 524. The voltage Vdt generated between the base electrodes 41 and 42 is represented by the following equation (1), where R1 is the fixed resistance value of the resistor 54 and Rdt is the resistance value between the base electrodes 41 and 42. Therefore, the voltage Vdt corresponds to the resistance value Rdt between the base electrodes 41 and 42 on a one-to-one basis.

【0047】 Vdt=(Rdt・V2)/(R1+Rdt) …(1) これにより、中央処理部521は、ベース電極41,4
2間の抵抗値に対応した電圧Vdtによって湿度を検知す
ることができ、湿度情報を含めた応答信号を生成する。
Vdt = (Rdt · V2) / (R1 + Rdt) (1) As a result, the central processing unit 521 causes the base electrodes 41, 4
The humidity can be detected by the voltage Vdt corresponding to the resistance value between the two, and a response signal including the humidity information is generated.

【0048】また、ベース電極41,42が櫛歯状をな
して互いに噛み合うように近接して配置されているの
で、少ない面積内でベース電極41,42の対向部分の
長さを大きく設定することができる。これにより、高湿
度における検出精度を高めることができる。即ち、ベー
ス電極41,42の対向部分の長さが短い場合はベース
電極41,42間に存在する電気抵抗層43への湿気の
浸透斑や電気抵抗層43の厚みの不均一さ及び電気抵抗
層43内のカーボン分子の分布状態の不均一さ等によっ
て検出誤差が大きくなる。しかし、ベース電極41,4
2の対向部分の長さが大きく設定されているときは、ベ
ース電極41,42間に存在する電気抵抗層43に上記
の湿気の浸透斑等が生じても各斑の部分の抵抗値の平均
値が検出されるので検出誤差が小さくなり、検出精度を
高めることができる。これは、例えばベース電極41,
42の対向部分の長さ方向に湿気の浸透斑等が生じた場
合、浸透量等の異なる部分のそれぞれにおける抵抗値
を、抵抗器を並列接続したときのように合成した抵抗値
がベース電極41,42間に得られるためである。
Also, since the base electrodes 41 and 42 are arranged close to each other in a comb-like shape so as to mesh with each other, the length of the opposing portions of the base electrodes 41 and 42 must be set large within a small area. Can be. Thereby, the detection accuracy in high humidity can be improved. That is, when the length of the facing portion of the base electrodes 41 and 42 is short, unevenness of moisture permeation into the electric resistance layer 43 existing between the base electrodes 41 and 42, unevenness of the thickness of the electric resistance layer 43, and electric resistance. The detection error increases due to the non-uniform distribution state of the carbon molecules in the layer 43 and the like. However, the base electrodes 41, 4
When the length of the opposing portion 2 is set to be large, even if the above-described moist permeation spots and the like occur in the electric resistance layer 43 existing between the base electrodes 41 and 42, the average of the resistance value of each spot portion is obtained. Since the value is detected, the detection error is reduced, and the detection accuracy can be improved. This is, for example, the base electrode 41,
When moisture spots and the like occur in the length direction of the opposing portion of the base electrode 41, the resistance value of each of the portions having different permeation amounts and the like is obtained by combining the resistance values as in the case of connecting the resistors in parallel. , 42.

【0049】また、ベース電極41,42間の距離は、
電気抵抗層43の抵抗値によって異なるが常湿時におけ
るベース電極41,42間の抵抗値を高抵抗値に設定で
きるようにすればよい。同じ材料で同じ厚さの電気抵抗
層43を形成した場合、ベース電極41,42間の距離
が短いほど、ベース電極41,42間の抵抗値は下が
り、低湿度における検出精度が低下するので、電気抵抗
層43の材料や厚さ及びベース電極41,42間の設定
抵抗値等によって適宜ベース電極41,42間の距離を
設定することが好ましい。
The distance between the base electrodes 41 and 42 is
Although it depends on the resistance of the electric resistance layer 43, the resistance between the base electrodes 41 and 42 at normal humidity may be set to a high resistance. When the electric resistance layer 43 of the same material and the same thickness is formed, the shorter the distance between the base electrodes 41 and 42, the lower the resistance value between the base electrodes 41 and 42 and the lower the detection accuracy in low humidity. It is preferable to appropriately set the distance between the base electrodes 41 and 42 according to the material and thickness of the electric resistance layer 43, the set resistance value between the base electrodes 41 and 42, and the like.

【0050】本実施形態における湿度検知部40の湿度
・抵抗値の特性を図7に示す。図7において、直線Aは
本実施形態における湿度検知部40の特性を示す直線で
ある。また、比較例の湿度・抵抗値の特性を図8に示
す。この比較例は図9に示すような長方形をなしたベー
ス電極41’,42’を用いた湿度検知部40’の特性
を示す直線である。これら双方の湿度検知部40,4
0’において湿度検知部の面積は同一に設定されると共
に、電気抵抗層43の成分及び層の厚さ並びにベース電
極間の距離は同じに設定され、湿度30%における電極
間の抵抗値は双方とも10kΩ(キロオーム)に設定さ
れている。また、第1の実施形態(直線A)ではベース
電極41,42の対向部分の長さは30cmに設定さ
れ、図9に示す比較例(直線B)の湿度検知部40’で
はベース電極41’,42’の対向部分の長さは10c
mに設定されている。
FIG. 7 shows the characteristics of the humidity and the resistance of the humidity detecting section 40 in this embodiment. In FIG. 7, a straight line A is a straight line indicating the characteristic of the humidity detecting unit 40 in the present embodiment. FIG. 8 shows the characteristics of the humidity and the resistance value of the comparative example. This comparative example is a straight line showing the characteristics of the humidity detecting unit 40 'using the rectangular base electrodes 41' and 42 'as shown in FIG. These two humidity detectors 40, 4
At 0 ', the area of the humidity detecting portion is set to be the same, the components of the electric resistance layer 43, the thickness of the layer, and the distance between the base electrodes are set to be the same. Both are set to 10 kΩ (kilo ohm). Further, in the first embodiment (straight line A), the length of the facing portion of the base electrodes 41 and 42 is set to 30 cm, and in the humidity detector 40 'of the comparative example (straight line B) shown in FIG. 9, the base electrode 41'. , 42 'are 10c in length
m.

【0051】図7及び図8に示すように、第1の実施形
態(直線A)では、湿度30%のとき10kΩ、湿度9
0%のとき3kΩを示す直線で表される特性を有してお
り、湿度変化による抵抗値の変化率は70%である。こ
れに対して比較例(直線B)では、湿度30%のとき1
0kΩ、湿度90%のとき8.5kΩを示す直線で表さ
れる特性を有しており、湿度変化による抵抗値の変化率
は15%である。従って、第1の実施形態の湿度検知部
40は湿度の変化に対する抵抗値の変化が大きいため、
湿度の変化を微細に検知することができる。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the first embodiment (straight line A), when the humidity is 30%, 10 kΩ and the humidity 9
It has a characteristic represented by a straight line representing 3 kΩ at 0%, and the rate of change of the resistance value due to humidity change is 70%. On the other hand, in the comparative example (straight line B), when the humidity was 30%, 1
It has a characteristic represented by a straight line indicating 8.5 kΩ at 0 kΩ and 90% humidity, and the rate of change of the resistance value due to a change in humidity is 15%. Therefore, the humidity detecting unit 40 of the first embodiment has a large change in the resistance value with respect to the change in the humidity.
A change in humidity can be minutely detected.

【0052】トランスポンダ10から湿度情報を得るた
めには、前述の質問信号を送信し応答信号を受信する送
受信機(一般的にインタロゲータと称されている)を用
いて、受信した応答信号から湿度情報を抽出すればよ
い。
In order to obtain the humidity information from the transponder 10, a transceiver (generally called an interrogator) for transmitting the above-mentioned interrogation signal and receiving the response signal is used to obtain the humidity information from the received response signal. Should be extracted.

【0053】前述したように本実施形態によれば、ワイ
ヤレスで湿度検知情報を取得することができるので、装
置の設置が非常に容易であると共に測定リード等の有線
を設け難い回転体の内部や移動体の内部等の場所におけ
る湿度情報も容易に取得することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the humidity detection information can be obtained wirelessly, the installation of the device is very easy and the inside of the rotating body or the like where it is difficult to provide a wire such as a measurement lead is provided. Humidity information at a location such as inside the moving body can be easily obtained.

【0054】また、電気抵抗層43はカーボンを含む高
電気抵抗を有しているため、センサ動作時における電力
消費が少ない。
Since the electric resistance layer 43 has a high electric resistance containing carbon, power consumption during operation of the sensor is small.

【0055】また、本実施形態におけるトランスポンダ
10は、応答信号送信時にのみ蓄電池33から電力の供
給を受けて応答信号を送信するので、蓄電池33の消耗
を低減することができる。さらに、蓄電池33を用いず
に受信電磁波のエネルギーのみによって駆動させる場合
に比べて、応答信号の送信出力を増大させることができ
るため、通信距離を拡大することができる。例えば、受
信電磁波のエネルギーのみで応答信号を送信するときの
通信距離が50cm程度であるとき、蓄電池33から電
力供給を受けると、同一条件で約10倍の5m以上の通
信が可能となる。
Further, since the transponder 10 in the present embodiment receives the supply of power from the storage battery 33 and transmits the response signal only when transmitting the response signal, the consumption of the storage battery 33 can be reduced. Furthermore, the transmission output of the response signal can be increased as compared with the case of driving only by the energy of the received electromagnetic wave without using the storage battery 33, so that the communication distance can be increased. For example, when the communication distance when transmitting the response signal only with the energy of the received electromagnetic wave is about 50 cm and the power is supplied from the storage battery 33, the communication of about 10 times or more of 5 m or more is possible under the same conditions.

【0056】尚、電気抵抗層43を特開平11−261
6号公報に開示されるような有機高分子電解質に吸水性
ポリマーを配合して形成されたカーボンを含む高分子電
解質複合膜によって形成しても良い。このように吸水性
ポリマーを配合すると、吸水性ポリマーによって周囲の
湿気が電気抵抗層43に浸透しやすく且つ発散しやすく
なるため、周囲の湿気に対する電気抵抗変化の応答性が
高められる。
Incidentally, the electric resistance layer 43 was formed as described in JP-A-11-261.
The polymer electrolyte composite membrane containing carbon may be formed by blending a water-absorbing polymer with an organic polymer electrolyte as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 6-64. When the water-absorbing polymer is blended in this manner, surrounding moisture easily penetrates into and diffuses into the electric resistance layer 43 due to the water-absorbing polymer, so that the responsiveness of the electric resistance change to the surrounding moisture is enhanced.

【0057】次に、本発明の第2の実施形態を説明す
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0058】図10は第2の実施形態における湿度検出
用トランスポンダ10Aの電気系回路を示すブロック図
である。図において、前述した第1の実施形態と同一構
成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。ま
た、第2の実施形態と第1の実施形態との相違点は、F
ET533のオン・オフ制御を中央処理部521からで
きるようにした電源切替回路53Aを設け、質問信号に
おいて自己の識別情報が指定されたときのみにFET5
33をオン状態に設定するようにしたことである。
FIG. 10 is a block diagram showing an electric circuit of the transponder 10A for detecting humidity in the second embodiment. In the figure, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that F
A power supply switching circuit 53A is provided so that the central processing unit 521 can control the on / off of the ET 533. The FET 5 is turned on only when its own identification information is specified in the interrogation signal.
33 is set to the ON state.

【0059】即ち、FET533のゲートは中央処理部
521の制御信号出力端子に接続されている。さらに、
中央処理部521は、制御プログラムによって図11に
示すような処理を行う。
That is, the gate of the FET 533 is connected to the control signal output terminal of the central processing unit 521. further,
The central processing unit 521 performs processing as shown in FIG. 11 according to the control program.

【0060】質問信号を受信して(S1)トランスポン
ダ10Aが動作を開始すると、高周波回路522の受信
回路が受信した質問信号をバイナリーデータに変換して
中央処理部521に転送する。この質問信号を受けた中
央処理部521は質問内容を解読し(S2)、自己に対
する質問であるか否かを判定する(S3)。質問信号に
は、質問対象となるトランスポンダの識別情報が含まれ
ており、この識別情報が自己に割り当てられている識別
情報と一致したときに自己に対する質問であると判定す
る。
When the transponder 10A starts operation after receiving the interrogation signal (S1), the interrogation signal received by the receiving circuit of the high frequency circuit 522 is converted into binary data and transferred to the central processing unit 521. Upon receiving the question signal, the central processing unit 521 decodes the content of the question (S2) and determines whether the question is for itself (S3). The interrogation signal includes the identification information of the transponder to be interrogated. When the identification information matches the identification information assigned to the transponder, it is determined that the interrogator is a question for itself.

【0061】前記S3の判定の結果、自己に対する質問
でないときは処理を終了する。また、自己に対する質問
であるときは、蓄電池33の接続を行う(S4)。即
ち、中央処理部521は電源切替回路53Aに対して制
御電圧Vcntを出力する。これにより、制御電圧Vcntが
FET533のゲートに印加されると、FET533が
オフ状態からオン状態に切り替わり、FET533を介
して電源端子31cに接続された蓄電池33から電圧V
2(=V1)の電力が主回路52の各構成部に供給され
る。
If the result of determination in S3 is that the question is not for itself, the process ends. If the question is for itself, the storage battery 33 is connected (S4). That is, the central processing unit 521 outputs the control voltage Vcnt to the power supply switching circuit 53A. Thereby, when the control voltage Vcnt is applied to the gate of the FET 533, the FET 533 switches from the off state to the on state, and the voltage Vcnt from the storage battery 33 connected to the power supply terminal 31c via the FET 533.
2 (= V1) power is supplied to each component of the main circuit 52.

【0062】次いで、中央処理部521は、A/D変換
器524の出力データを読み込むことによって湿度を検
出する(S5)。さらに、中央処理部521は、メモリ
523に記憶されている情報をバイナリデータに変換す
ると共に、このデータとA/D変換器524の出力デー
タとから応答信号を生成し、この応答信号を高周波回路
522の送信回路を介して送信する(S6)。
Next, the central processing unit 521 detects the humidity by reading the output data of the A / D converter 524 (S5). Further, the central processing unit 521 converts the information stored in the memory 523 into binary data, generates a response signal from the data and the output data of the A / D converter 524, and converts the response signal into a high-frequency circuit. Transmission is performed via the transmission circuit 522 (S6).

【0063】この後、中央処理部521は、電源切替回
路53Aに対する制御電圧Vcntの出力を停止し、FE
T533をオフ状態にして蓄電池33を切り離す(S
7)。
Thereafter, the central processing unit 521 stops outputting the control voltage Vcnt to the power supply switching circuit 53A, and
T533 is turned off to disconnect the storage battery 33 (S
7).

【0064】従って、第2の実施形態のトランスポンダ
10Aは、質問信号を受信してこれを解読するときは整
流・平滑回路51から出力される受信電磁波のエネルギ
ーによって動作し、応答信号を送信するときのみ蓄電池
33から電力の供給を受けて応答信号を送信するので、
第1の実施形態に比べて蓄電池33の消耗を低減するこ
とができる。
Therefore, the transponder 10A according to the second embodiment operates upon the energy of the received electromagnetic wave output from the rectifying / smoothing circuit 51 when receiving and decoding the interrogation signal, and transmits the response signal. Since only the power is supplied from the storage battery 33 and the response signal is transmitted,
The consumption of the storage battery 33 can be reduced as compared with the first embodiment.

【0065】尚、上記実施形態ではベース電極41,4
2を櫛歯形状にしたが、これ以外の形状としても良い。
また、蓄電池33を用いずに整流・平滑回路51の出力
電力のみによって動作するように構成しても良い。
In the above embodiment, the base electrodes 41, 4
Although 2 is comb-shaped, other shapes may be used.
Further, the storage battery 33 may be used to operate only by the output power of the rectification / smoothing circuit 51.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1乃
至請求項10に記載の湿度検出用トランスポンダによれ
ば、ワイヤレスで湿度情報を検出できるので、従来のよ
うにセンサと装置本体との間に配線を設ける必要がな
く、非常に簡単に所望の場所に設置して湿度検出を行う
ことができる。さらに、前記配線が困難であった回転体
内部や移動体における湿度検出も非常に簡単に行うこと
ができる。
As described above, according to the transponder for detecting the humidity according to any one of the first to tenth aspects of the present invention, the humidity information can be wirelessly detected. There is no need to provide any wiring between them, and humidity detection can be performed very easily at a desired location. Furthermore, the humidity detection inside the rotating body or the moving body, for which the wiring is difficult, can be performed very easily.

【0067】また、請求項2に記載の湿度検出用トラン
スポンダによれば、上記の効果に加えて、電気抵抗層が
カーボンを含んでいるため小型で高抵抗値を得ることが
できる。
According to the transponder for detecting humidity according to the second aspect, in addition to the above effects, the electric resistance layer contains carbon, so that it is possible to obtain a small and high resistance value.

【0068】また、請求項3に記載の湿度検出用トラン
スポンダによれば、上記の効果に加えて、ベース電極が
櫛歯状に形成され互いに噛み合うように近接して配置さ
れているため、少ない面積内で前記1対のベース電極の
対向部分の長さを大きく設定することができるので、高
湿度における検出精度を高めることができる。
According to the humidity detecting transponder of the third aspect, in addition to the above-mentioned effects, the base electrode is formed in a comb-like shape and is arranged close to each other so as to mesh with each other. In this case, the length of the opposed portion of the pair of base electrodes can be set large, so that the detection accuracy at high humidity can be improved.

【0069】また、請求項4に記載の湿度検出用トラン
スポンダによれば、上記の効果に加えて、電気抵抗層の
抵抗値が平均湿度において1kオーム以上の高抵抗値に
設定されているので、センサ動作時における電力消費が
少なくなると共に湿気の浸透による電気抵抗値の変化率
が大きくなり湿度値の検出精度が向上する。
According to the humidity detecting transponder of the fourth aspect, in addition to the above effects, the resistance value of the electric resistance layer is set to a high resistance value of 1 kΩ or more at the average humidity. The power consumption during the operation of the sensor is reduced, and the rate of change of the electric resistance value due to the penetration of moisture is increased, thereby improving the accuracy of detecting the humidity value.

【0070】また、請求項5に記載の湿度検出用トラン
スポンダによれば、上記の効果に加えて、電気抵抗層の
欠けや剥がれが生じやすい周縁部がベース電極の外側に
位置するので、電気抵抗層の欠けや剥がれによるベース
電極間の抵抗値の変動を極めて少なくすることができ、
長期間に亘る安定した検出動作を得ることができる。
According to the humidity detecting transponder of the fifth aspect, in addition to the above-described effects, the peripheral portion where the electric resistance layer is likely to be chipped or peeled is located outside the base electrode. Fluctuation in resistance between base electrodes due to chipping or peeling of the layer can be extremely reduced,
A stable detection operation over a long period can be obtained.

【0071】また、請求項6に記載の湿度検出用トラン
スポンダによれば、上記の効果に加えて、吸水性ポリマ
ーによって周囲の湿気が電気抵抗層に浸透しやすく且つ
発散しやすくなるので、周囲の湿気に対する電気抵抗変
化の応答性が高められる。
According to the humidity detecting transponder of the present invention, in addition to the above-mentioned effects, the surrounding moisture easily penetrates into the electric resistance layer by the water-absorbing polymer and easily diverges. Responsiveness of a change in electric resistance to moisture is enhanced.

【0072】また、請求項7に記載の湿度検出用トラン
スポンダによれば、上記の効果に加えて、前記電源制御
手段によって、エネルギー変換手段から電力供給が行わ
れている間若しくは該電力供給が行われている間の一部
において、電源制御手段によって電源接続端子から供給
される電力が送受信手段に供給されるので、前記電源接
続端子に接続される蓄電池などの電源の消耗を低減する
ことができる。
Further, according to the humidity detecting transponder of the present invention, in addition to the above effects, the power supply control means controls the power supply while the power supply is being performed from the energy conversion means. During a part of the operation, the power supplied from the power supply connection terminal is supplied to the transmission / reception means by the power supply control means, so that the consumption of the power supply such as a storage battery connected to the power supply connection terminal can be reduced. .

【0073】また、請求項8に記載の湿度検出用トラン
スポンダによれば、上記の効果に加えて、質問信号の受
信時にはエネルギー変換手段から供給される電力によっ
て送受信手段が駆動され、応答信号の送信時には蓄電池
等の電源から供給される電力によって前記送受信手段が
駆動されるので、電源の消耗を低減することができる。
According to the humidity detecting transponder of the present invention, in addition to the above-mentioned effects, the transmitting / receiving means is driven by the power supplied from the energy conversion means when receiving the interrogation signal, and the response signal is transmitted. At times, the transmission / reception means is driven by power supplied from a power supply such as a storage battery, so that power consumption can be reduced.

【0074】また、請求項9に記載の湿度検出用トラン
スポンダによれば、上記の効果に加えて、簡単な構成の
整流回路によってアンテナに誘起した誘導起電力を容易
に直流電力に変換することができる。
According to the humidity detecting transponder of the ninth aspect, in addition to the above effects, the induced electromotive force induced in the antenna by the rectifier circuit having a simple configuration can be easily converted to DC power. it can.

【0075】また、請求項10に記載の湿度検出用トラ
ンスポンダによれば、上記の効果に加えて、エネルギー
変換手段から出力される電力によって直接スイッチング
トランジスタのオン・オフ状態を制御するので、構成が
非常に簡単になるという非常に優れた効果を奏する。
Further, according to the humidity detecting transponder of the tenth aspect, in addition to the above-described effects, the on / off state of the switching transistor is directly controlled by the power output from the energy conversion means. It has a very good effect of being very simple.

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

【図1】本発明の第1の実施形態における湿度検出用ト
ランスポンダの電気系回路を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing an electric circuit of a humidity detecting transponder according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来例の湿度測定装置を示す構成図FIG. 2 is a configuration diagram showing a conventional humidity measurement device.

【図3】本発明の第1の実施形態におけるトランスポン
ダを示す外観平面図
FIG. 3 is an external plan view showing a transponder according to the first embodiment of the present invention.

【図4】図3におけるA−A線矢視方向の断面図FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 3;

【図5】本発明の第1の実施形態におけるトランスポン
ダ本体を示す構成図
FIG. 5 is a configuration diagram showing a transponder main body according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施形態における素子本体を示
す構成図
FIG. 6 is a configuration diagram showing an element body according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施形態における湿度検知部の
湿度・電気抵抗値特性を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a humidity / electric resistance value characteristic of the humidity detecting unit according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明における比較例の湿度検知部の湿度・電
気抵抗値特性を示す図
FIG. 8 is a diagram showing a humidity / electric resistance value characteristic of a humidity detector of a comparative example in the present invention.

【図9】本発明の第1の実施形態における他の湿度検知
部を示す構成図
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating another humidity detection unit according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2の実施形態におけるトランスポ
ンダの電気系回路を示すブロック図
FIG. 10 is a block diagram showing an electric circuit of a transponder according to a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2の実施形態におけるトランスポ
ンダの処理動作を説明するフローチャート
FIG. 11 is a flowchart illustrating a processing operation of a transponder according to the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】 10,10A…トランスポンダ、11…基板、30…ト
ランスポンダ本体、31…素子本体、31a,31b…
アンテナ接続端子、32…アンテナ線、33…蓄電池、
34…ケース基台、35…ケース蓋、36…ICチッ
プ、37…パッケージ、40…湿度検知部、41,4
2,41’,42’…ベース電極、43…電気抵抗層、
51…整流・平滑回路、52…主回路、53,53A…
電源切替回路、54…抵抗器、521…中央処理部、5
22…高周波回路、523…メモリ、524…A/D変
換回路、531,532…ダイオード、533…FE
T。
[Description of Signs] 10, 10A: transponder, 11: substrate, 30: transponder body, 31: element body, 31a, 31b ...
Antenna connection terminal, 32: antenna wire, 33: storage battery,
34: Case base, 35: Case lid, 36: IC chip, 37: Package, 40: Humidity detector, 41, 4
2, 41 ', 42' ... base electrode, 43 ... electric resistance layer,
51: rectifying / smoothing circuit, 52: main circuit, 53, 53A ...
Power supply switching circuit, 54: resistor, 521: central processing unit, 5
22: high frequency circuit, 523: memory, 524: A / D conversion circuit, 531, 532: diode, 533: FE
T.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01S 13/79 Fターム(参考) 2F073 AA01 AB01 BB01 BC02 CC01 CC11 DD01 DE11 EE12 FF01 FG01 FG02 FG04 GG01 GG04 GG05 GG08 GG09 2G046 AA09 BA01 BA09 BB02 BB04 BC03 EA02 EA04 FA01 5J070 AA03 AD01 AE12 AH31 AK36 AK40 BC13 BC23 BC25 BC28 BC34 BD10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01S 13/79 F-term (Reference) 2F073 AA01 AB01 BB01 BC02 CC01 CC11 DD01 DE11 EE12 FF01 FG01 FG02 FG04 GG01 GG04 GG05 GG08 GG09 2G046 AA09 BA01 BA09 BB02 BB04 BC03 EA02 EA04 FA01 5J070 AA03 AD01 AE12 AH31 AK36 AK40 BC13 BC23 BC25 BC28 BC34 BD10

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワイヤレスで質問信号を受信したときに
応答信号を送信する送受信手段を有するトランスポンダ
本体と、 湿度センサと、 該湿度センサによって検知された湿度情報を含む前記応
答信号を生成する応答信号生成手段とを備え、 前記湿度センサは、 絶縁性の板又はフィルムからなる基板と、 該基板上に形成された1対のベース電極と、 前記1対のベース電極間を連結するように前記基板面に
設けられた厚さが50μm以下に設定されている高電気
抵抗を有する電気抵抗層と、 前記1対のベース電極間の電気抵抗値に対応した電気信
号を前記湿度情報として前記トランスポンダ本体に供給
する手段とを含むことを特徴とする湿度検出用トランス
ポンダ。
1. A transponder main body having transmission / reception means for transmitting a response signal when a question signal is received wirelessly, a humidity sensor, and a response signal for generating the response signal including humidity information detected by the humidity sensor. Generating means, wherein the humidity sensor comprises: a substrate made of an insulating plate or film; a pair of base electrodes formed on the substrate; and the substrate so as to connect the pair of base electrodes. An electric resistance layer having a high electric resistance provided on a surface and having a thickness set to 50 μm or less; and an electric signal corresponding to an electric resistance value between the pair of base electrodes as the humidity information to the transponder main body. A transponder for detecting humidity.
【請求項2】 前記電気抵抗層はカーボンを含んでいる
ことを特徴とする請求項1に記載の湿度検出用トランス
ポンダ。
2. The transponder for detecting humidity according to claim 1, wherein the electric resistance layer contains carbon.
【請求項3】 前記ベース電極はそれぞれ櫛歯状に形成
されていると共に櫛歯状部分が互いに近接して噛み合う
ように対向して配置されていることを特徴とする請求項
1又は請求項2に記載の湿度検出用トランスポンダ。
3. The device according to claim 1, wherein each of the base electrodes is formed in a comb shape, and the comb electrodes are arranged to face each other so as to be close to and mesh with each other. The transponder for detecting humidity described in 1.
【請求項4】 前記1対のベース電極間の前記電気抵抗
層の電気抵抗値は平均湿度において1kオーム以上の値
に設定されていることを特徴とする請求項1乃至請求項
3の何れかに記載の湿度検出用トランスポンダ。
4. The electric resistance value of the electric resistance layer between the pair of base electrodes is set to a value of 1 k ohm or more at an average humidity. The transponder for detecting humidity described in 1.
【請求項5】 前記電気抵抗層が前記1対のベース電極
を覆うように前記基板に形成されていることを特徴とす
る請求項1乃至請求項4の何れかに記載の湿度検出用ト
ランスポンダ。
5. The transponder for detecting humidity according to claim 1, wherein the electric resistance layer is formed on the substrate so as to cover the pair of base electrodes.
【請求項6】 前記電気抵抗層が、有機高分子電解質に
吸水性ポリマーを配合して形成されたカーボンを含む高
分子電解質複合膜からなることを特徴とする請求項1乃
至請求項5の何れかに記載の湿度検出用トランスポン
ダ。
6. The polymer electrolyte composite membrane containing carbon formed by blending a water-absorbing polymer with an organic polymer electrolyte, wherein the electric resistance layer is formed. A transponder for detecting humidity according to the present invention.
【請求項7】 前記送受信手段は、電磁波によって前記
質問信号と応答信号の送受信を行い、 質問信号によって前記送受信手段のアンテナに誘起した
誘導起電力を、前記送受信手段を駆動する電力に変換し
て前記送受信手段に供給するエネルギー変換手段と、 蓄電池等の電源を接続するための電源接続端子と、 前記エネルギー変換手段からの電力供給に基づいて前記
電源接続端子から供給される電力を前記送受信手段に供
給する電源制御手段とを備えていることを特徴とする請
求項1乃至請求項6の何れかに記載の湿度検出用トラン
スポンダ。
7. The transmitting and receiving means transmits and receives the interrogation signal and the response signal by electromagnetic waves, and converts induced electromotive force induced in an antenna of the transmitting and receiving means by the interrogation signal into power for driving the transmitting and receiving means. Energy conversion means for supplying to the transmission / reception means; a power supply connection terminal for connecting a power supply such as a storage battery; and power supplied from the power supply connection terminal based on power supply from the energy conversion means to the transmission / reception means. The transponder for humidity detection according to any one of claims 1 to 6, further comprising power supply control means for supplying the power.
【請求項8】 前記電源制御手段は、前記応答信号の送
信時にのみ前記電源接続端子から供給される電力を前記
送受信手段に供給することを特徴とする請求項7に記載
の湿度検出用トランスポンダ。
8. The humidity detecting transponder according to claim 7, wherein the power supply control means supplies the power supplied from the power supply connection terminal to the transmission / reception means only when the response signal is transmitted.
【請求項9】 前記エネルギー変換手段が整流回路から
なることを特徴とする請求項7に記載の湿度検出用トラ
ンスポンダ。
9. The transponder for detecting humidity according to claim 7, wherein said energy conversion means comprises a rectifier circuit.
【請求項10】 前記電源制御手段は、前記エネルギー
変換手段からの電力供給に基づいてオン状態になるスイ
ッチングトランジスタを有することを特徴とする請求項
7記載の湿度検出用トランスポンダ。
10. The humidity detecting transponder according to claim 7, wherein said power supply control means includes a switching transistor which is turned on based on power supply from said energy conversion means.
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