JP2567373Y2 - 絶対湿度センサー - Google Patents
絶対湿度センサーInfo
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- JP2567373Y2 JP2567373Y2 JP1992009168U JP916892U JP2567373Y2 JP 2567373 Y2 JP2567373 Y2 JP 2567373Y2 JP 1992009168 U JP1992009168 U JP 1992009168U JP 916892 U JP916892 U JP 916892U JP 2567373 Y2 JP2567373 Y2 JP 2567373Y2
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- Japan
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- thermal resistance
- resistance element
- heat
- temperature
- thermal
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は空調機、除湿器、調理
器、及び栽培ハウス等の雰囲気中の水蒸気量を検出する
ための絶対湿度センサーに関する。
器、及び栽培ハウス等の雰囲気中の水蒸気量を検出する
ための絶対湿度センサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、空調機、除湿器、調理器、及び栽
培ハウス等では温度のみではなく湿度（相対湿度、絶対
湿度のどちらでもよい）をも検出制御することが行われ
つつあり、湿度検出のためのセンサーの一つに熱伝導式
絶対湿度センサーがある。
培ハウス等では温度のみではなく湿度（相対湿度、絶対
湿度のどちらでもよい）をも検出制御することが行われ
つつあり、湿度検出のためのセンサーの一つに熱伝導式
絶対湿度センサーがある。
【０００３】ここで、図３を参照して従来の熱伝導式絶
対湿度センサーについて概説する。
対湿度センサーについて概説する。
【０００４】図示の熱伝導式絶対湿度センサーは感熱抵
抗素子１１及び１２を備えており、各感熱抵抗素子１１
及び１２はピン部材１３及び１４によってそれぞれステ
ム１５及び１６に半田付け又は溶接によって固定されて
いる。ステム１５にはキャップ１７が結合され、これに
よって感熱抵抗素子１１はステム１５及びキャップ１７
で規定される空間内に保持されることになる。なお、キ
ャップ１７には通気孔１７ａが形成されている。一方、
ステム１６にキャップ１８を結合する際には、極低温状
態（例えば、−４０℃）で行われる。この結果、ステム
１６とキャップ１８とで規定される空間には乾燥空気が
封入されることになり、感熱抵抗素子１２は乾燥空気中
に保持されることになる。
抗素子１１及び１２を備えており、各感熱抵抗素子１１
及び１２はピン部材１３及び１４によってそれぞれステ
ム１５及び１６に半田付け又は溶接によって固定されて
いる。ステム１５にはキャップ１７が結合され、これに
よって感熱抵抗素子１１はステム１５及びキャップ１７
で規定される空間内に保持されることになる。なお、キ
ャップ１７には通気孔１７ａが形成されている。一方、
ステム１６にキャップ１８を結合する際には、極低温状
態（例えば、−４０℃）で行われる。この結果、ステム
１６とキャップ１８とで規定される空間には乾燥空気が
封入されることになり、感熱抵抗素子１２は乾燥空気中
に保持されることになる。
【０００５】ところで、従来の熱伝導式絶対温度センサ
ーでは図４に示すように感熱抵抗素子としてバルク感熱
抵抗２１に電極２２を焼き付け、各電極２２に端子とし
て用いられるワイヤー２３を半田付けした素子を用いて
いる。さらに、セラミック基板２４に薄膜感熱抵抗２５
を形成してワイヤ２３を取り付けた構成の素子を用いる
こともある。
ーでは図４に示すように感熱抵抗素子としてバルク感熱
抵抗２１に電極２２を焼き付け、各電極２２に端子とし
て用いられるワイヤー２３を半田付けした素子を用いて
いる。さらに、セラミック基板２４に薄膜感熱抵抗２５
を形成してワイヤ２３を取り付けた構成の素子を用いる
こともある。
【０００６】上述の熱伝導式絶対温度センサーは、図５
に示すホイートストンブリッジに組み込まれる。図５に
おいて、抵抗値ＲHTは感熱抵抗素子１１の抵抗値を示
し、抵抗値ＲT は感熱抵抗素子１２の抵抗値を示す。こ
こでは、抵抗値ＲHT及び抵抗値ＲT の温度−抵抗特性は
等しいものとする。また、固定抵抗としてＲ１，Ｒ２，
Ｒ３，及びＲｓが用いられる（ただし、白金抵抗のよう
に正特性の温度特性を持つ感熱温度素子を用いた場合に
は固定抵抗Ｒｓは不要である）。なお、Ｒ１＝Ｒ２であ
る。
に示すホイートストンブリッジに組み込まれる。図５に
おいて、抵抗値ＲHTは感熱抵抗素子１１の抵抗値を示
し、抵抗値ＲT は感熱抵抗素子１２の抵抗値を示す。こ
こでは、抵抗値ＲHT及び抵抗値ＲT の温度−抵抗特性は
等しいものとする。また、固定抵抗としてＲ１，Ｒ２，
Ｒ３，及びＲｓが用いられる（ただし、白金抵抗のよう
に正特性の温度特性を持つ感熱温度素子を用いた場合に
は固定抵抗Ｒｓは不要である）。なお、Ｒ１＝Ｒ２であ
る。
【０００７】上述のホイートストンブリッジに電圧を印
加した際、感熱抵抗素子１１及び１２は自己発熱し、こ
れによって周囲温度が上昇する。感熱抵抗素子１１及び
１２の温度は各感熱抵抗素子への供給電力と各感熱抵抗
素子の熱放散とによって決定される。各感熱抵抗素子の
熱放散量は雰囲気中に含まれる水蒸気量によって左右さ
れ、水蒸気量が多いと、水蒸気の熱伝導作用によって熱
放散量が大きくなる。つまり、感熱抵抗素子の温度は低
くなる。
加した際、感熱抵抗素子１１及び１２は自己発熱し、こ
れによって周囲温度が上昇する。感熱抵抗素子１１及び
１２の温度は各感熱抵抗素子への供給電力と各感熱抵抗
素子の熱放散とによって決定される。各感熱抵抗素子の
熱放散量は雰囲気中に含まれる水蒸気量によって左右さ
れ、水蒸気量が多いと、水蒸気の熱伝導作用によって熱
放散量が大きくなる。つまり、感熱抵抗素子の温度は低
くなる。
【０００８】上述のように、感熱抵抗素子１１は通気孔
１７ａを介して外気に晒されており、一方、感熱抵抗素
子１２は乾燥雰囲気中に封入されている。このため、外
気中に水蒸気が含まれていると、感熱抵抗素子１１の温
度は感熱抵抗素子１２の温度よりも低くなる。そして、
感熱抵抗素子１１と感熱抵抗素子１２との温度差は外気
中に含まれる水蒸気量によって決定される。つまり、感
熱抵抗素子１１と感熱抵抗素子１２には水蒸気量に応じ
て抵抗値に差が生じる。この結果、固定抵抗Ｒ３の両端
には水蒸気量に応じた電位差ＶOUT が生じることにな
る。従って、この電位差ＶOUT を測定することによって
大気中の絶対湿度を検出することができる。
１７ａを介して外気に晒されており、一方、感熱抵抗素
子１２は乾燥雰囲気中に封入されている。このため、外
気中に水蒸気が含まれていると、感熱抵抗素子１１の温
度は感熱抵抗素子１２の温度よりも低くなる。そして、
感熱抵抗素子１１と感熱抵抗素子１２との温度差は外気
中に含まれる水蒸気量によって決定される。つまり、感
熱抵抗素子１１と感熱抵抗素子１２には水蒸気量に応じ
て抵抗値に差が生じる。この結果、固定抵抗Ｒ３の両端
には水蒸気量に応じた電位差ＶOUT が生じることにな
る。従って、この電位差ＶOUT を測定することによって
大気中の絶対湿度を検出することができる。
【０００９】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような構成の感熱抵抗素子を用いた場合、電圧印加時又
は温度変化時において、バルク全体又はセラミック基板
全体の温度が均一になるまでの間、熱的安定性が得られ
ない。つまり、感熱抵抗素子が熱的に安定するのに長時
間要し、ブリッジバランスが安定するのに長時間要する
という問題点がある。
ような構成の感熱抵抗素子を用いた場合、電圧印加時又
は温度変化時において、バルク全体又はセラミック基板
全体の温度が均一になるまでの間、熱的安定性が得られ
ない。つまり、感熱抵抗素子が熱的に安定するのに長時
間要し、ブリッジバランスが安定するのに長時間要する
という問題点がある。
【００１０】本発明の目的は短時間に熱的安定が得られ
る絶対温度センサーを提供することにある。
る絶対温度センサーを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本考案によれば、同一の
温度特性を有しそれぞれ高分子フィルム上にスパッタに
よって薄膜感熱抵抗が形成された第１及び第２の感熱抵
抗素子を備え、前記第１の感熱抵抗素子は大気中に晒さ
れた状態で保持され、前記第２の感熱抵抗素子は乾燥状
態に保持されており、前記第１及び前記第２の感熱抵抗
素子はブリッジ回路に組み込まれて、前記第１及び前記
第２の感熱抵抗素子に電圧を印加して前記第１及び前記
第２の感熱抵抗素子の抵抗値の変化に基づいて湿度を検
出するようにしたことを特徴とする絶対湿度センサーが
得られる。
温度特性を有しそれぞれ高分子フィルム上にスパッタに
よって薄膜感熱抵抗が形成された第１及び第２の感熱抵
抗素子を備え、前記第１の感熱抵抗素子は大気中に晒さ
れた状態で保持され、前記第２の感熱抵抗素子は乾燥状
態に保持されており、前記第１及び前記第２の感熱抵抗
素子はブリッジ回路に組み込まれて、前記第１及び前記
第２の感熱抵抗素子に電圧を印加して前記第１及び前記
第２の感熱抵抗素子の抵抗値の変化に基づいて湿度を検
出するようにしたことを特徴とする絶対湿度センサーが
得られる。
【００１２】
【実施例】以下本発明について実施例によって説明す
る。
る。
【００１３】図１を参照して、本発明に用いられる感熱
抵抗素子は高分子フィルム（ポリイミド）３１を備えて
おり、この高分子フィルム３１上に薄膜感熱抵抗（白
金）３２が形成されている。さらに、高分子フィルム３
１には図示のようにワイヤ３３が半田付けによって取り
付けられ、後述するように端子として用いられる。
抵抗素子は高分子フィルム（ポリイミド）３１を備えて
おり、この高分子フィルム３１上に薄膜感熱抵抗（白
金）３２が形成されている。さらに、高分子フィルム３
１には図示のようにワイヤ３３が半田付けによって取り
付けられ、後述するように端子として用いられる。
【００１４】図２も参照して、上述の感熱抵抗素子は２
個準備され（ここでは、符号３４及び３５として示
す）、各感熱抵抗素子３４及び３５はピン部材３６及び
３７によってそれぞれステム３８及び３９に半田付け又
は溶接によって固定される。ステム３８にはキャップ４
０が結合され、これによって感熱抵抗素子３４はステム
３８及びキャップ４０で規定される空間内に保持される
ことになる。なお、キャップ４０には通気孔４０ａが形
成されている。一方、ステム３９にキャップ４１を結合
する際には、極低温状態（例えば、−４０℃）で行われ
る。この結果、ステム３９とキャップ４１とで規定され
る空間には乾燥空気が封入されることになり、感熱抵抗
素子３５は乾燥空気中に保持されることになる。
個準備され（ここでは、符号３４及び３５として示
す）、各感熱抵抗素子３４及び３５はピン部材３６及び
３７によってそれぞれステム３８及び３９に半田付け又
は溶接によって固定される。ステム３８にはキャップ４
０が結合され、これによって感熱抵抗素子３４はステム
３８及びキャップ４０で規定される空間内に保持される
ことになる。なお、キャップ４０には通気孔４０ａが形
成されている。一方、ステム３９にキャップ４１を結合
する際には、極低温状態（例えば、−４０℃）で行われ
る。この結果、ステム３９とキャップ４１とで規定され
る空間には乾燥空気が封入されることになり、感熱抵抗
素子３５は乾燥空気中に保持されることになる。
【００１５】上述の熱伝導式絶対温度センサーは、従来
例と同様にして図５に示すホイートストンブリッジに組
み込まれる。ここでは、従来例と同様に、感熱抵抗素子
３４の抵抗値を抵抗値ＲHTはを示し、感熱抵抗素子３５
の抵抗値を抵抗値ＲT は示す。そして、抵抗値ＲHT及び
抵抗値ＲT の温度−抵抗特性は等しいものとする。ま
た、固定抵抗としてＲ１，Ｒ２，Ｒ３，及びＲｓが用い
られる（ただし、白金抵抗のように正特性の温度特性を
持つ感熱温度素子を用いた場合には固定抵抗Ｒｓは不要
である）。なお、Ｒ１＝Ｒ２である。
例と同様にして図５に示すホイートストンブリッジに組
み込まれる。ここでは、従来例と同様に、感熱抵抗素子
３４の抵抗値を抵抗値ＲHTはを示し、感熱抵抗素子３５
の抵抗値を抵抗値ＲT は示す。そして、抵抗値ＲHT及び
抵抗値ＲT の温度−抵抗特性は等しいものとする。ま
た、固定抵抗としてＲ１，Ｒ２，Ｒ３，及びＲｓが用い
られる（ただし、白金抵抗のように正特性の温度特性を
持つ感熱温度素子を用いた場合には固定抵抗Ｒｓは不要
である）。なお、Ｒ１＝Ｒ２である。
【００１６】上述のホイートストンブリッジに電圧を印
加した際、感熱抵抗素子３４及び３５は自己発熱し、こ
れによって周囲温度が上昇する。感熱抵抗素子３４及び
３５の温度は各感熱抵抗素子への供給電力と各感熱抵抗
素子の熱放散とによって決定される。各感熱抵抗素子の
熱放散量は雰囲気中に含まれる水蒸気量によって左右さ
れ、水蒸気量が多いと、水蒸気の熱伝導作用によって熱
放散量が大きくなる。つまり、感熱抵抗素子の温度は低
くなる。
加した際、感熱抵抗素子３４及び３５は自己発熱し、こ
れによって周囲温度が上昇する。感熱抵抗素子３４及び
３５の温度は各感熱抵抗素子への供給電力と各感熱抵抗
素子の熱放散とによって決定される。各感熱抵抗素子の
熱放散量は雰囲気中に含まれる水蒸気量によって左右さ
れ、水蒸気量が多いと、水蒸気の熱伝導作用によって熱
放散量が大きくなる。つまり、感熱抵抗素子の温度は低
くなる。
【００１７】上述のように、感熱抵抗素子３４は通気孔
４０ａを介して外気に晒されており、一方、感熱抵抗素
子３５は乾燥雰囲気中に封入されている。このため、外
気中に水蒸気が含まれていると、感熱抵抗素子３４の温
度は感熱抵抗素子３５の温度よりも低くなる。そして、
感熱抵抗素子３４と感熱抵抗素子３５との温度差は外気
中に含まれる水蒸気量によって決定される。つまり、感
熱抵抗素子３４と感熱抵抗素子３５には水蒸気量に応じ
て抵抗値に差が生じる。この結果、固定抵抗Ｒ３の両端
には水蒸気量に応じた電位差ＶOUT が生じることにな
る。従って、この電位差ＶOUT を測定することによって
大気中の絶対湿度を検出することができる。
４０ａを介して外気に晒されており、一方、感熱抵抗素
子３５は乾燥雰囲気中に封入されている。このため、外
気中に水蒸気が含まれていると、感熱抵抗素子３４の温
度は感熱抵抗素子３５の温度よりも低くなる。そして、
感熱抵抗素子３４と感熱抵抗素子３５との温度差は外気
中に含まれる水蒸気量によって決定される。つまり、感
熱抵抗素子３４と感熱抵抗素子３５には水蒸気量に応じ
て抵抗値に差が生じる。この結果、固定抵抗Ｒ３の両端
には水蒸気量に応じた電位差ＶOUT が生じることにな
る。従って、この電位差ＶOUT を測定することによって
大気中の絶対湿度を検出することができる。
【００１８】本発明では感熱抵抗素子３４及び３５は高
分子フィルム上にスパッタによって薄膜感熱抵抗を形成
する構成をとっているから、感熱抵抗素子３４及び３５
の熱容量は実質的に薄膜感熱抵抗の部分だけとなって、
その結果、電圧印加時及び温度変化時に熱的に安定する
までの時間が速くなり、ブリッジバランスが瞬時に安定
する。
分子フィルム上にスパッタによって薄膜感熱抵抗を形成
する構成をとっているから、感熱抵抗素子３４及び３５
の熱容量は実質的に薄膜感熱抵抗の部分だけとなって、
その結果、電圧印加時及び温度変化時に熱的に安定する
までの時間が速くなり、ブリッジバランスが瞬時に安定
する。
【００１９】なお、上述の実施例では薄膜感熱抵抗の材
料として白金を用いたが、適宜、他の金属及びセラミッ
クスを用いるようにしてもよい。
料として白金を用いたが、適宜、他の金属及びセラミッ
クスを用いるようにしてもよい。
【００２０】
【考案の効果】以上説明したように、本発明では感熱抵
抗素子として高分子フィルム上にスパッタを用いて薄膜
感熱抵抗を形成した素子を用いているから、熱的容量が
小さく、その結果、電圧印加時及び温度変化時にブリッ
ジバランスが瞬時に安定するという効果がある。
抗素子として高分子フィルム上にスパッタを用いて薄膜
感熱抵抗を形成した素子を用いているから、熱的容量が
小さく、その結果、電圧印加時及び温度変化時にブリッ
ジバランスが瞬時に安定するという効果がある。
【図１】本発明に用いられる感熱抵抗素子の一実施例を
示す図である。
示す図である。
【図２】図１に示す感熱抵抗素子を用いた熱伝導式絶対
湿度センサーを示す図である。
湿度センサーを示す図である。
【図３】従来の熱伝導式絶対湿度センサーを説明するた
めの図である。
めの図である。
【図４】図３に示す熱伝導式絶対湿度センサーに用いら
れる感熱抵抗素子を示す図である。
れる感熱抵抗素子を示す図である。
【図５】熱伝導式絶対湿度センサーが組み込まれるホイ
ートストンブリッジの構成を示す図である。
ートストンブリッジの構成を示す図である。
３１ 高分子フィルム（ポリイミド） ３２ 薄膜感熱抵抗（白金） ３３ ワイヤ ３４ 感熱抵抗素子 ３５ 感熱抵抗素子 ３６ ピン部材 ３７ ピン部材 ３８ ステム ３９ ステム ４０ キャップ ４１ キャップ
Claims (1)
- 【請求項１】 同一の温度特性を有しそれぞれ高分子フ
ィルム上にスパッタによって薄膜感熱抵抗が形成された
第１及び第２の感熱抵抗素子を備え、前記第１の感熱抵
抗素子は大気中に晒された状態で保持され、前記第２の
感熱抵抗素子は乾燥状態に保持されており、前記第１及
び前記第２の感熱抵抗素子はブリッジ回路に組み込まれ
て、前記第１及び前記第２の感熱抵抗素子に電圧を印加
して前記第１及び前記第２の感熱抵抗素子の抵抗値の変
化に基づいて湿度を検出するようにしたことを特徴とす
る絶対湿度センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992009168U JP2567373Y2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 絶対湿度センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992009168U JP2567373Y2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 絶対湿度センサー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0569670U JPH0569670U (ja) | 1993-09-21 |
| JP2567373Y2 true JP2567373Y2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=11713073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992009168U Expired - Lifetime JP2567373Y2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 絶対湿度センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2567373Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6014149A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-24 | Sharp Corp | 絶対湿度検知装置 |
| JPH01168860U (ja) * | 1988-05-19 | 1989-11-28 | ||
| JPH0232222A (ja) * | 1988-07-21 | 1990-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度センサ |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP1992009168U patent/JP2567373Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0569670U (ja) | 1993-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971112 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |