JP2615321B2 - 複合薄膜センサモジュール - Google Patents
複合薄膜センサモジュールInfo
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- JP2615321B2 JP2615321B2 JP27061892A JP27061892A JP2615321B2 JP 2615321 B2 JP2615321 B2 JP 2615321B2 JP 27061892 A JP27061892 A JP 27061892A JP 27061892 A JP27061892 A JP 27061892A JP 2615321 B2 JP2615321 B2 JP 2615321B2
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- Japan
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- sensor
- composite thin
- film sensor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の薄膜センサを用
いて環境計測等を行う複合薄膜センサモジュールに関す
る。
いて環境計測等を行う複合薄膜センサモジュールに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、気温、気流、熱輻射等を金属
薄膜の電気抵抗の変化から検知したり、湿度を高分子材
薄膜の静電容量の変化から検知する薄膜センサが知られ
ている。薄膜センサは非常に小型であるうえに高速応答
が可能であるため、薄膜センサを複数組み込んだ小型の
環境計測用機器が複合薄膜センサモジュールとして用い
られている。
薄膜の電気抵抗の変化から検知したり、湿度を高分子材
薄膜の静電容量の変化から検知する薄膜センサが知られ
ている。薄膜センサは非常に小型であるうえに高速応答
が可能であるため、薄膜センサを複数組み込んだ小型の
環境計測用機器が複合薄膜センサモジュールとして用い
られている。
【０００３】図３は、このような複合薄膜センサモジュ
ールの従来例を示す図である。すなわち複合薄膜センサ
モジュール１０は、複数の薄膜センサから構成される複
合薄膜センサ１１と、この複合薄膜センサ１１によって
得られた情報を電気信号に変換し、出力端子１４から図
示しない制御装置等に出力する信号処理回路１２とを備
えている。なお、信号処理回路１２は電源端子１３に図
示しない外部の電池等から電源を供給されて駆動され
る。
ールの従来例を示す図である。すなわち複合薄膜センサ
モジュール１０は、複数の薄膜センサから構成される複
合薄膜センサ１１と、この複合薄膜センサ１１によって
得られた情報を電気信号に変換し、出力端子１４から図
示しない制御装置等に出力する信号処理回路１２とを備
えている。なお、信号処理回路１２は電源端子１３に図
示しない外部の電池等から電源を供給されて駆動され
る。
【０００４】このように構成された複合薄膜センサモジ
ュール１０では、信号処理回路１２を介して複合薄膜セ
ンサ１１が駆動される。複合薄膜センサ１１によって検
知された気温や気流等の情報は信号処理回路１２に与え
られる。与えられた情報はこの信号処理回路１２によっ
て処理され、外部の制御装置等へ電気信号として出力さ
れる。
ュール１０では、信号処理回路１２を介して複合薄膜セ
ンサ１１が駆動される。複合薄膜センサ１１によって検
知された気温や気流等の情報は信号処理回路１２に与え
られる。与えられた情報はこの信号処理回路１２によっ
て処理され、外部の制御装置等へ電気信号として出力さ
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の複
合薄膜センサモジュール１０にあっては次のような問題
があった。
合薄膜センサモジュール１０にあっては次のような問題
があった。
【０００６】すなわち、複合薄膜センサ１１の中に発熱
するような薄膜センサ、例えば気流を計測するために抵
抗体が発熱する程度の電流を流しておき、気流が当たる
ことによって発熱した抵抗体の熱が奪われると共に抵抗
値が下がることを利用したものが組み込まれていると、
複合薄膜センサモジュール１０内の温度が上昇し、気温
センサ等の計測値に影響が生じる虞があった。
するような薄膜センサ、例えば気流を計測するために抵
抗体が発熱する程度の電流を流しておき、気流が当たる
ことによって発熱した抵抗体の熱が奪われると共に抵抗
値が下がることを利用したものが組み込まれていると、
複合薄膜センサモジュール１０内の温度が上昇し、気温
センサ等の計測値に影響が生じる虞があった。
【０００７】また、複合薄膜センサモジュール１０には
常に電池が接続されているため、電池の消耗が早く、頻
繁に電池交換を行わなくてはならないといった問題があ
った。
常に電池が接続されているため、電池の消耗が早く、頻
繁に電池交換を行わなくてはならないといった問題があ
った。
【０００８】そこで本発明は、複合薄膜センサ内の温度
上昇を防ぐことによって、薄膜センサ相互の干渉を抑
え、個々の薄膜センサの特性を最大限に発揮させること
ができ、しかも電池の消耗を最小限に抑えることのでき
る複合薄膜センサモジュールを提供することを目的とし
ている。
上昇を防ぐことによって、薄膜センサ相互の干渉を抑
え、個々の薄膜センサの特性を最大限に発揮させること
ができ、しかも電池の消耗を最小限に抑えることのでき
る複合薄膜センサモジュールを提供することを目的とし
ている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は、少なくとも発熱する抵抗体
の降温に伴う抵抗値の変化により気流を測定するセンサ
と温度を測定するセンサとを同一基板上に有する複合薄
膜センサと、該複合薄膜センサを構成する各センサへ駆
動電源を供給し各センサで検知される測定信号を処理す
る信号処理回路と、該信号処理回路による各センサの駆
動及び測定信号の処理を間欠的に動作させる信号を該信
号処理回路に出力する間欠駆動制御回路とを備えるよう
にした。
達成するために、本発明は、少なくとも発熱する抵抗体
の降温に伴う抵抗値の変化により気流を測定するセンサ
と温度を測定するセンサとを同一基板上に有する複合薄
膜センサと、該複合薄膜センサを構成する各センサへ駆
動電源を供給し各センサで検知される測定信号を処理す
る信号処理回路と、該信号処理回路による各センサの駆
動及び測定信号の処理を間欠的に動作させる信号を該信
号処理回路に出力する間欠駆動制御回路とを備えるよう
にした。
【００１０】
【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。すなわち、間欠駆動制御回路により信号処理回路に
よる薄膜センサの駆動が間欠的に行われる。したがっ
て、気流を測定するために発熱する抵抗体の降温に伴う
抵抗値の変化を利用する薄膜センサの発熱量が最小限に
抑えられる。その結果、気温を測定するセンサへ前記発
熱に伴う熱エネルギが与える影響を最小限に抑えること
により薄膜センサ相互の干渉を防止することができる。
また、間欠駆動に伴い各センサに供給されるエネルギと
消失するエネルギとのバランスが保たれことにより、セ
ンサ上のエネルギ量が一定範囲内に維持され、測定中の
定常状態が保たれる。このため、正確な測定値を得るこ
とが可能となる。また、連続的に測定する場合に比べ、
消費電力を大幅に抑えることができる。
る。すなわち、間欠駆動制御回路により信号処理回路に
よる薄膜センサの駆動が間欠的に行われる。したがっ
て、気流を測定するために発熱する抵抗体の降温に伴う
抵抗値の変化を利用する薄膜センサの発熱量が最小限に
抑えられる。その結果、気温を測定するセンサへ前記発
熱に伴う熱エネルギが与える影響を最小限に抑えること
により薄膜センサ相互の干渉を防止することができる。
また、間欠駆動に伴い各センサに供給されるエネルギと
消失するエネルギとのバランスが保たれことにより、セ
ンサ上のエネルギ量が一定範囲内に維持され、測定中の
定常状態が保たれる。このため、正確な測定値を得るこ
とが可能となる。また、連続的に測定する場合に比べ、
消費電力を大幅に抑えることができる。
【００１１】
【実施例】図１の（ａ）は本発明の一実施例に係る複合
薄膜センサモジュール２０の構成を示す図である。な
お、この図において、図３と同一機能部分には同一符号
が付されている。
薄膜センサモジュール２０の構成を示す図である。な
お、この図において、図３と同一機能部分には同一符号
が付されている。
【００１２】この実施例に係る複合薄膜センサモジュー
ル２０は、複合薄膜センサ２１と、この複合薄膜センサ
２１に接続された信号処理回路２２と、この信号処理回
路２２に接続された間欠駆動制御回路２３とを備えてい
る。複合薄膜センサ２１は、図１の（ｂ）に示すように
気温や気流等を検知する薄膜センサ２１ａ〜２１ｄが基
板２４上に形成されている。
ル２０は、複合薄膜センサ２１と、この複合薄膜センサ
２１に接続された信号処理回路２２と、この信号処理回
路２２に接続された間欠駆動制御回路２３とを備えてい
る。複合薄膜センサ２１は、図１の（ｂ）に示すように
気温や気流等を検知する薄膜センサ２１ａ〜２１ｄが基
板２４上に形成されている。
【００１３】間欠駆動制御回路２３は、図２の（ａ）に
示すように、直流電源の（＋）出力端と信号処理回路２
２の（＋）入力端との間を接続する配線２３ａと、直流
電源の（−）出力端と信号処理回路２２の（−）入力端
との間を接続する配線２３ｂとが設けられている。そし
て、これら配線２３ａ，２３ｂ間にはタイマリレー２５
が接続されており、配線２３ａには、上記タイマリレー
２５の接点２５ａが介挿されている。
示すように、直流電源の（＋）出力端と信号処理回路２
２の（＋）入力端との間を接続する配線２３ａと、直流
電源の（−）出力端と信号処理回路２２の（−）入力端
との間を接続する配線２３ｂとが設けられている。そし
て、これら配線２３ａ，２３ｂ間にはタイマリレー２５
が接続されており、配線２３ａには、上記タイマリレー
２５の接点２５ａが介挿されている。
【００１４】このように構成された複合薄膜センサモジ
ュール２０は、次のように作動する。電源端子１３に接
続されている外部電源から間欠駆動制御回路２３に電圧
が印加されると、間欠駆動制御回路２３内のタイマリレ
ー２５は例えば、図２の（ｂ）に示されるようなサイク
ルで接点２５ａを開閉駆動する。すなわち、Ｔ1 で示す
区間は接点２５ａが閉じており、Ｔ2 で示す区間は接点
２５ａが開く。
ュール２０は、次のように作動する。電源端子１３に接
続されている外部電源から間欠駆動制御回路２３に電圧
が印加されると、間欠駆動制御回路２３内のタイマリレ
ー２５は例えば、図２の（ｂ）に示されるようなサイク
ルで接点２５ａを開閉駆動する。すなわち、Ｔ1 で示す
区間は接点２５ａが閉じており、Ｔ2 で示す区間は接点
２５ａが開く。
【００１５】信号処理回路２２への電源供給は上述した
間欠駆動制御回路２３で設定されたサイクルに従って間
欠的に行われる。したがって、信号処理回路２２は電源
が供給されたときにのみ複合薄膜センサ２１を駆動し、
複合薄膜センサ２１で検知された情報を処理し、処理し
た情報を出力端子１４から外部に出力する。
間欠駆動制御回路２３で設定されたサイクルに従って間
欠的に行われる。したがって、信号処理回路２２は電源
が供給されたときにのみ複合薄膜センサ２１を駆動し、
複合薄膜センサ２１で検知された情報を処理し、処理し
た情報を出力端子１４から外部に出力する。
【００１６】上記したように本実施例では、複合薄膜セ
ンサ２１が間欠的に駆動されるので、同一センサ２１に
計測時において発熱する薄膜センサ、例えば発熱する抵
抗体の降温に伴う抵抗値の変化により気流を測定する気
流センサが組み込まれていても、複合薄膜センサ２１全
体としての温度上昇はごく僅かとなる。このため、隣接
した薄膜センサ、例えば気温を測定する気温センサ等へ
の影響を最小限に抑えることができる。したがって、例
えば複合薄膜センサ２１内に気流センサと気温センサと
が組み込まれている場合において、従来の複合薄膜セン
サモジュール１０と本実施例に係る複合薄膜センサモジ
ュール２０とでは次のような差異が生じる。
ンサ２１が間欠的に駆動されるので、同一センサ２１に
計測時において発熱する薄膜センサ、例えば発熱する抵
抗体の降温に伴う抵抗値の変化により気流を測定する気
流センサが組み込まれていても、複合薄膜センサ２１全
体としての温度上昇はごく僅かとなる。このため、隣接
した薄膜センサ、例えば気温を測定する気温センサ等へ
の影響を最小限に抑えることができる。したがって、例
えば複合薄膜センサ２１内に気流センサと気温センサと
が組み込まれている場合において、従来の複合薄膜セン
サモジュール１０と本実施例に係る複合薄膜センサモジ
ュール２０とでは次のような差異が生じる。
【００１７】すなわち、図２の（ｃ）には、測定中に複
合薄膜センサ１１または２１に風が当たった場合におけ
る気温センサの出力の変化が示されている。ここで、Ａ
は従来例の気温センサの出力を示しており、Ｂは本実施
例の気温センサの出力を示している。なお、ｔ1 は複合
薄膜センサ１１または２１に風が当たり始めてから最大
になるまでの時間、ｔ2 は風が弱くなり始めてから完全
に止まるまでの時間を示している。このように、ＡはＢ
に較べ出力が高くなるとともに、風の影響を受けるが、
Ｂは風の影響を受けない。したがって、本実施例によれ
ば気流センサの発熱による複合薄膜センサ２１の温度上
昇を抑えることができるとともに、風などの外乱による
気温センサへの影響もなくすことが可能となる。さら
に、複合薄膜センサ２１および信号処理回路２２に電源
が供給されたときにのみ計測が行われる間欠駆動である
ため、消費電力を最小限に抑えることができ、電池の消
耗が抑えられる。さらに、間欠駆動に伴い各センサに供
給されるエネルギと消失するエネルギとのバランスが保
たれることになり、各センサ上のエネルギ量が一定範囲
内に維持され、測定中の定常状態が保たれる。このた
め、正確な測定値を得ることができる。なお、本発明は
上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論
である。
合薄膜センサ１１または２１に風が当たった場合におけ
る気温センサの出力の変化が示されている。ここで、Ａ
は従来例の気温センサの出力を示しており、Ｂは本実施
例の気温センサの出力を示している。なお、ｔ1 は複合
薄膜センサ１１または２１に風が当たり始めてから最大
になるまでの時間、ｔ2 は風が弱くなり始めてから完全
に止まるまでの時間を示している。このように、ＡはＢ
に較べ出力が高くなるとともに、風の影響を受けるが、
Ｂは風の影響を受けない。したがって、本実施例によれ
ば気流センサの発熱による複合薄膜センサ２１の温度上
昇を抑えることができるとともに、風などの外乱による
気温センサへの影響もなくすことが可能となる。さら
に、複合薄膜センサ２１および信号処理回路２２に電源
が供給されたときにのみ計測が行われる間欠駆動である
ため、消費電力を最小限に抑えることができ、電池の消
耗が抑えられる。さらに、間欠駆動に伴い各センサに供
給されるエネルギと消失するエネルギとのバランスが保
たれることになり、各センサ上のエネルギ量が一定範囲
内に維持され、測定中の定常状態が保たれる。このた
め、正確な測定値を得ることができる。なお、本発明は
上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論
である。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、間欠駆動制御回路によ
り、信号処理回路、複合薄膜センサが間欠駆動されるの
で、発熱する抵抗体の降温に伴う抵抗値の変化により気
流を測定するセンサと温度を測定するセンサとを同一基
板上に有する場合でも、薄膜センサ相互の干渉を防ぐこ
とができ、正確な計測を行える上、電力消費の少ない複
合薄膜センサモジュールを提供できる。
り、信号処理回路、複合薄膜センサが間欠駆動されるの
で、発熱する抵抗体の降温に伴う抵抗値の変化により気
流を測定するセンサと温度を測定するセンサとを同一基
板上に有する場合でも、薄膜センサ相互の干渉を防ぐこ
とができ、正確な計測を行える上、電力消費の少ない複
合薄膜センサモジュールを提供できる。
【図１】（ａ）は本発明の一実施例に係る複合薄膜セン
サモジュールの構成を示すブロック図、（ｂ）は上記モ
ジュールに組込まれた複合薄膜センサの構成を示す図。
サモジュールの構成を示すブロック図、（ｂ）は上記モ
ジュールに組込まれた複合薄膜センサの構成を示す図。
【図２】（ａ）は図１に示すモジュールに組み込まれた
間欠駆動制御装置の構成を示す図、（ｂ）は上記間欠駆
動制御装置による電源印加の状態を示す図、（ｃ）は本
実施例の複合薄膜センサモジュールおよび従来例のモジ
ュールにそれぞれ組み込まれた気温センサの出力を比較
して示す図。
間欠駆動制御装置の構成を示す図、（ｂ）は上記間欠駆
動制御装置による電源印加の状態を示す図、（ｃ）は本
実施例の複合薄膜センサモジュールおよび従来例のモジ
ュールにそれぞれ組み込まれた気温センサの出力を比較
して示す図。
【図３】従来の複合薄膜センサモジュールの構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
１１…複合薄膜センサ １２…信号処理回
路 ２０…複合薄膜センサモジュール ２１…間欠駆動制
御回路 ２５…タイマリレー ２５ａ…接点
路 ２０…複合薄膜センサモジュール ２１…間欠駆動制
御回路 ２５…タイマリレー ２５ａ…接点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎並 宏治 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 村川 慎一 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 江頭 良夫 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 松田 稔 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番 地 北陸電気工業株式会社中央研究所内 (72)発明者 石山 一郎 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番 地 北陸電気工業株式会社中央研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも発熱する抵抗体の降温に伴う抵
抗値の変化により気流を測定するセンサと温度を測定す
るセンサとを同一基板上に有する複合薄膜センサと、 該複合薄膜センサを構成する各センサへ駆動電源を供給
し各センサで検知される測定信号を処理する信号処理回
路と、 該信号処理回路による各センサの駆動及び測定信号の処
理を間欠的に動作させる信号を該信号処理回路に出力す
る間欠駆動制御回路と を備えていることを特徴とする複
合薄膜センサモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27061892A JP2615321B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 複合薄膜センサモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27061892A JP2615321B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 複合薄膜センサモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06117887A JPH06117887A (ja) | 1994-04-28 |
| JP2615321B2 true JP2615321B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=17488599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27061892A Expired - Lifetime JP2615321B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 複合薄膜センサモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2615321B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4915421B2 (ja) * | 2009-01-07 | 2012-04-11 | 株式会社デンソー | 容量式湿度検出装置 |
| CN102139775A (zh) * | 2011-03-04 | 2011-08-03 | 南通富士通微电子股份有限公司 | 塑封产品预热系统 |
-
1992
- 1992-10-08 JP JP27061892A patent/JP2615321B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06117887A (ja) | 1994-04-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19951212 |