JP2795807B2 - 湿度センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種電子機器、電気機
器、玩具、家庭電気製品等において、湿度を検出する際
に利用される湿度センサに関する。特に、本発明は、湿
度センサ素子を含む発振回路、及びその周辺回路も含め
て一体化した湿度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４、図１５は、従来例を示した図で
あり、図１４、図１５中、１は湿度−周波数変換回路、
２は微分回路、３は波形整形回路、４は積分回路、５は
しきい値制御回路、Ｒ₁ 〜Ｒ₅ は抵抗、Ｃ₁ 、Ｃ₂ はコ
ンデンサ、Ｇ₁ はゲート、Ｔｒはトランジスタを示す。

【０００３】§１：ブロック図による湿度センサの説明
・・・図１４参照 図１４は従来の湿度センサ説明図であり、Ａ図は湿度セ
ンサのブロック図、Ｂ図は各部の波形図である。従来、
湿度センサは、各種電子機器（例えば、複写機、プリン
タ）等において、湿度を検出するのに用いられていた。
このような湿度センサの１例を図１４に示す。

【０００４】この湿度センサは、Ａ図に示したように、
湿度−周波数変換回路１と、微分回路２と、波形整形回
路３と、積分回路４と、しきい値制御回路５で構成され
ており、前記積分回路４からセンサ出力（湿度の検出出
力）を取り出すようになっている。

【０００５】湿度−周波数変換回路１は、湿度の変化に
対してインピーダンスが指数関数的に変化するインピー
ダンス変化型の湿度センサ素子を用い、湿度の変化を周
波数の変化に変換したパルス列を出力する回路である。

【０００６】微分回路２は、湿度−周波数変換回路１の
出力パルス列を入力して微分し、前記パルスよりも狭い
幅のパルス列を生成する回路である。波形整形回路３
は、前記微分回路２で微分した微分波の内、所定のしき
い値レベル（スレッショルドレベル）以上を取り出して
波形整形する回路（しきい値回路）である。

【０００７】積分回路４は、波形整形回路３で波形整形
されたパルス列を積分する回路である。しきい値制御回
路５は、積分回路４の出力電圧により、波形整形回路３
のしきい値を制御する回路である。

【０００８】以下、Ｂ図を参照しながら前記湿度センサ
の動作を説明する。湿度−周波数変換回路１からは、低
湿度側で周波数ｆの低いパルス列が出力され、高湿度側
で周波数ｆの高いパルス列が出力される（Ｂ図の参
照）。続いて、これらのパルス列は、微分回路２で微分
される。この微分されたパルス列（Ｂ図の参照）は、
波形整形回路３において、所定のしきい値レベル（スレ
ッショルドレベル）以上の成分を取り出して波形整形し
（Ｂ図の参照）、その後、積分回路４で積分すること
により、センサ出力を得る。

【０００９】また、前記積分回路４の出力電圧は、しき
い値制御回路５へ制御電圧として送出され、この制御電
圧により、しきい値制御回路５で波形整形回路３のしき
い値を制御する。

【００１０】このようにして、センサ出力の大きさに応
じて、常に最適なしきい値を設定することにより、セン
サ出力のリニアリティをコントロールして、良好な特性
のセンサ出力を得ることができる。

【００１１】§２：湿度センサ回路例による説明・・・
図１５参照図１５は従来の湿度センサ回路例である。前
記図１４に示した湿度センサの具体例としては、例え
ば、図１５に示したような回路構成の湿度センサがあ
る。

【００１２】この例は、微分回路２をコンデンサＣ₁ と
抵抗Ｒ₁ で構成し、波形整形回路３をゲート（バッファ
ゲート）Ｇ₁ で構成し、しきい値制御回路５をトランジ
スタＴｒと抵抗Ｒ₂ 、Ｒ₃ で構成し、積分回路４をコン
デンサＣ₂ と抵抗Ｒ₅ で構成したものである。

【００１３】そして、前記積分回路４を構成するコンデ
ンサＣ₂ の出力電圧を、抵抗Ｒ₄ を介してしきい値制御
回路５を構成するトランジスタＴｒのベースに印加して
いる。

【００１４】このように構成すると、トランジスタＴｒ
のベース電流は、積分回路４の出力電圧によって変化す
るから、トランジスタＴｒのコレクタ・エミッタ間の抵
抗が、積分回路４の出力電圧に応じて変化する。このた
め、ゲートＧ₁ の入力側の電位が変化し、しきい値を変
化させることができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1) ：前記従来の湿度センサは、高精度の湿度センサで
あるが、湿度−周波数変換回路、微分回路、波形整形回
路、積分回路、しきい値制御回路等が必要である。従っ
て、前記各回路を一体化した湿度センサは、部品点数が
多くなり、小型化、軽量化、コストダウンは困難であ
る。

【００１６】(2) ：前記従来の湿度センサは、部品点数
が多く、特に、波形整形回路や、しきい値制御回路には
高価な半導体素子を使用している。従って、コストダウ
ンは困難であり、高価な湿度センサとなる。

【００１７】(3) ：湿度センサに対し、形状的に小型化
が要求される場合、或いは湿度の検出精度はあまり必要
でなく、特に安価であることが要求される場合、前記従
来の湿度センサでは実現困難である。すなわち、従来の
湿度センサの構成では、極端に小型化した湿度センサ、
或いは極端に安価な湿度センサは、製作困難であり、前
記の要求に応じることは困難である。

【００１８】本発明は、このような従来の課題を解決
し、部品点数を少なくして湿度センサの小型化、軽量
化、コストダウンを実現することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図であり、図１中、Ｃ₁₁〜Ｃ₁₃はコンデンサ、Ｒ₁₁、Ｒ
₁₂、Ｒ₁₇は抵抗、ＨＳは湿度センサ素子、Ｔ₁ 、Ｔ₂ は
端子、Ｑ₁ はＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ（ＭＯＳ型電
界効果トランジスタ）、Ｑ₂ はＮチャンネルＭＯＳ−Ｆ
ＥＴ、Ｇ₁₁はゲート、Ｂａは電源（バッテリ）を示す。

【００２０】本発明は前記の目的を達成するため、次の
ように構成した。すなわち、図１において、ゲートＧ₁₁
と抵抗Ｒ₁₂とコンデンサＣ₁₂からなる回路は、基本的な
シュミットトリガーによる無安定マルチバイブレータ
（基本的な発振回路）を構成している。

【００２１】そして、前記基本的なシュミットトリガー
による無安定マルチバイブレータを構成する抵抗Ｒ₁₂と
並列に、コンデンサＣ₁₁、抵抗Ｒ₁₁、及び湿度センサ素
子ＨＳの直列回路で構成された湿度センサ素子回路を接
続することにより、発振回路を構成し、この発振回路に
より湿度センサを構成している。

【００２２】この場合、前記湿度センサ素子ＨＳは、イ
ンピーダンス変化型の湿度センサであり、低湿度側では
高インピーダンスで、高湿度側でインピーダンスが急激
に減少すると共に、湿度の変化に伴って非直線的にイン
ピーダンスが変化する特性の素子である。

【００２３】また、前記ゲートＧ₁₁は、例えば、Ｃ−Ｍ
ＯＳ集積回路（Ｃ−ＭＯＳ論理回路）で構成されてお
り、その出力段回路は、２つのＭＯＳ−ＦＥＴＱ₁ 、Ｑ
₂ が、いわゆるトーテンポール型に接続された回路構成
となっている。この場合、Ｑ₁はＰチャンネルＭＯＳ−
ＦＥＴであり、Ｑ₂ はＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴであ
る。

【００２４】そして、前記ゲートＧ₁₁（能動回路）の出
力には、発振周波数の変化による動作電流の変化を増加
させるために、抵抗Ｒ₁₇とコンデンサＣ₁₃の直列回路
（容量性負荷）を接続している。前記湿度センサの使用
時には、湿度センサの端子Ｔ₁、Ｔ₂ に電源Ｂａを接続
する。この時、Ｑ₁ 、Ｑ₂ からなる出力段の回路に電源
Ｂａの電圧が印加して、動作電流ｉが流れる状態とな
る。

【００２５】

【作用】前記構成に基づく本発明の作用を、図１に基づ
いて説明する。前記発振回路は、湿度変化に応じた周波
数で発振する。すなわち、湿度センサ素子ＨＳの周囲の
湿度が変化すると、湿度センサ素子ＨＳのインピーダン
スが変化する。このインピーダンス変化により、発振回
路の時定数が変化するので、発振周波数が変化する。

【００２６】この場合、発振周波数は、コンデンサ
Ｃ₁₂、抵抗Ｒ₁₂、及び湿度センサ回路（Ｃ₁₁＋Ｒ₁₁＋Ｈ
Ｓ）の時定数により決まる。また、湿度センサ素子ＨＳ
は、低湿度側では高インピーダンスであり、高湿度側に
おいて、インピーダンスが急激に減少する特性の素子で
あるから、それに伴って、低湿度側では発振周波数は低
く、高湿度側では発振周波数は高くなる。

【００２７】ところで、ゲートＧ₁₁では、出力段の回路
は、入力（ｄ点）がハイレベル「１」の時、Ｑ₁ がオ
フ、Ｑ₂ がオンで、出力（ｂ点）はローレベル「０」と
なる。この時、Ｑ₁ 、Ｑ₂ を介して流れる動作電流ｉは
略０である。

【００２８】また、入力（ｄ点）がローレベル「０」の
時は、Ｑ₁ がオン、Ｑ₂ がオフとなり、出力（ｂ点）は
ハイレベル「１」となる。この時、Ｑ₁ 、Ｑ₂ を介して
流れる動作電流ｉは略０である。このように、入力がハ
イレベル、或いはローレベルの時は、Ｑ₁ 、Ｑ₂ を介し
て流れる動作電流ｉは略０である。

【００２９】しかし、入力（ｄ点）が「０」から「１」
への変化、或いは「１」から「０」への連続した変化を
する時、Ｑ₁ 、Ｑ₂ が共にオンに近い状態になる点があ
り、この時Ｑ₁ 、Ｑ₂ を介して大きな動作電流ｉが流れ
る。

【００３０】このように、前記ゲートＧ₁₁では、動作電
流ｉが流れるのは、入力が切り替わる時だけである。そ
のため、周波数の高い入力に対しては、単位時間内の入
力の切り替わり回数が多いため、動作電流ｉはそれに応
じてかなり大きくなる。

【００３１】従って、前記ゲートＧ₁₁では、動作周波数
に依存して動作電流ｉが変化する。前記発振回路では、
湿度の変化に応じて発振周波数が変化する。この周波数
の変化は、ゲートＧ₁₁の動作周波数の変化となるから、
湿度の変化に応じて動作電流ｉが変化することになる。

【００３２】従って、前記動作電流ｉを検出すれば、湿
度の変化に応じた電流の検出が可能となる。すなわち、
湿度センサ素子ＨＳのインピーダンス変化に応じて、ゲ
ートＧ₁₁のＱ₁ 、Ｑ₂ を介して流れる動作電流ｉが変化
するため、この動作電流ｉを検出することにより、湿度
の検出ができることになる。

【００３３】一方、Ｑ₁ 、Ｑ₂ が入力電圧によりオン／
オフされると、次のように電流が流れる。：Ｑ₁ がオ
ンの時、抵抗Ｒ₁₇とコンデンサＣ₁₃の直列回路には、回
路の時定数に従って、Ｑ₁ を介してコンデンサＣ₁₃の充
電電流Ｉｃが流れ、コンデンサＣ₁₃は電源電位まで充電
される。

【００３４】：次に、Ｑ₁ がオフでＱ₂ がオンになる
と、コンデンサＣ₁₃に充電された電荷は、抵抗Ｒ₁₇、及
びＱ₂ を通って放電され、抵抗Ｒ₁₇とコンデンサＣ₁₃の
直列回路には、回路の時定数に従った放電電流Ｉｄが流
れる。

【００３５】：入力が変化する度に、前記、の動
作が繰り返して行われ、コンデンサＣ₁₃へのチャージ電
流分だけ、動作電流ｉは増大する。この動作電流ｉは発
振回路の発振周波数に依存する。

【００３６】また、前記抵抗Ｒ₁₇の抵抗値＝０の場合、
動作電流ｉは発振周波数に比例する。周波数が低い時
（湿度が低い時）動作電流ｉを増加させると、周波数の
高い時（湿度の高い時）、動作電流ｉが大きくなりすぎ
る。

【００３７】そこで、抵抗Ｒ₁₇の抵抗値を或る値に設定
すると、抵抗Ｒ₁₇とコンデンサＣ₁₃による時定数で定ま
る周波数ｆ₀ 以上の周波数に対しては、動作電流は抵抗
Ｒ₁₇で規定され、周波数に依存しなくなる。これによ
り、高湿度側での電流の増大を抑制することができ、出
力特性のリニアリティ（直線性）を改善することができ
る。

【００３８】以上のようにして、湿度センサ素子ＨＳを
含む発振回路だけで、湿度センサを構成することができ
る。従って、部品点数が少なくなり、湿度センサの小型
化、軽量化、コストダウンが可能となる。

【００３９】また、湿度センサを構成する発振回路に、
電流変化拡大用のコンデンサＣ₁₃を付加することによ
り、発振回路の発振周波数の変化による動作電流の変化
を拡大させることができる。このため、湿度センサにお
ける湿度の検出精度が向上し、出力特性が改善される。

【００４０】更に、電流変化拡大用のコンデンサＣ₁₃と
直列に抵抗Ｒ₁₇を接続したことにより、高湿度側での動
作電流ｉの増加率を減少させ、出力特性のリニアリティ
を改善することができる。

【００４１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （実施例１の説明）図２、図３は、実施例１を示した図
であり、図２、図３中、Ｃ₁₁、Ｃ₁₂はコンデンサ、
Ｒ₁₁、Ｒ₁₂は抵抗、Ｇ₁₁はゲート（インバータゲー
ト）、Ｂａは電源（バッテリ）、ＨＳは湿度センサ素
子、Ｔ₁ 、Ｔ₂ は端子（湿度センサの端子）を示す。

【００４２】§１：湿度センサの回路構成の説明・・・
図２参照 図２は実施例１の説明図であり、Ａ図は湿度センサの回
路図、Ｂ図はＡ図の一部詳細図である。実施例１の湿度
センサは、シュミットトリガーによる無安定マルチバイ
ブレータからなる発振回路を利用して湿度センサ（全回
路を一体化した湿度センサ）を構成した例である。

【００４３】図２の回路において、ゲートＧ₁₁と抵抗Ｒ
₁₂とコンデンサＣ₁₂からなる回路は、基本的なシュミッ
トトリガーによる無安定マルチバイブレータ（基本的な
発振回路）を構成している。この場合、ゲートＧ₁₁は、
ヒステリシス特性を有するシュミットトリガーゲートで
あり、コンデンサＣ₁₂は発振用のコンデンサ、抵抗Ｒ ₁₂
はバイアス抵抗である。

【００４４】そして、前記基本的なシュミットトリガー
による無安定マルチバイブレータ（基本的な発振回路）
を構成する抵抗Ｒ₁₂と並列に、コンデンサＣ₁₁、抵抗Ｒ
₁₁、及び湿度センサ素子ＨＳの直列回路で構成された湿
度センサ素子回路を接続することにより、発振回路を構
成する。実施例１では、この発振回路自体で湿度センサ
を構成している。

【００４５】前記湿度センサ素子回路において、コンデ
ンサＣ₁₁は直流遮断用（または、直流阻止用）のコンデ
ンサ、抵抗Ｒ₁₁は湿度センサ素子ＨＳの高湿度側におけ
る特性補正用の抵抗である。

【００４６】また、湿度センサ素子ＨＳは、インピーダ
ンス変化型の湿度センサである。この湿度センサ素子Ｈ
Ｓは、低湿度側では高インピーダンスであり、高湿度側
において、インピーダンスが急激に減少（指数関数的に
減少）すると共に、湿度の変化に伴って非直線的にイン
ピーダンスが変化する特性の素子である。

【００４７】前記ゲートＧ₁₁は、Ｃ−ＭＯＳ集積回路で
構成されており、その出力段回路は、Ｂ図に示したよう
に、２つのＭＯＳ−ＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジ
スタ）Ｑ₁ 、Ｑ₂ が、いわゆるトーテンポール型に接続
された回路（インバータ回路）構成となっている。

【００４８】この場合、Ｑ₁ はＰチャンネルＭＯＳ−Ｆ
ＥＴであり、Ｑ₂ はＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴであ
る。前記湿度センサの使用時には、湿度センサの端子Ｔ
₁ 、Ｔ ₂ に電源（バッテリ）Ｂａを接続する。この時、
Ｑ₁ 、Ｑ₂ からなる回路（インバータ回路）に電源Ｂａ
の電圧が印加し動作状態となる。

【００４９】§２：発振動作の説明 前記湿度センサを構成する発振回路の発振動作は次の通
りである。今、仮に、ゲートＧ₁₁（インバータ）の出力
（ｂ点）がハイレベルの「１」であるとすると、抵抗Ｒ
₁₂を介してコンデンサＣ₁₂が充電される。

【００５０】この充電により、コンデンサＣ₁₂の端子電
圧が上昇し、この電圧（ａ点）がゲートＧ₁₁におけるシ
ュミットトリガーの上のしきい値電圧（スレッショルド
レベル）に達すると、ゲートＧ₁₁の出力（ｂ点）はロー
レベルの「０」に反転する。

【００５１】この状態になると、コンデンサＣ₁₂の電荷
が抵抗Ｒ₁₂を介して放電する。従って、ゲートＧ₁₁の入
力電圧は下降し始める。そして、その電圧が下のしきい
値電圧（スレッショルドレベル）に達すると、ゲートＧ
₁₁の出力（ｂ点）は再びハイレベルの「１」となり、以
降同様な動作を繰り返し、発振動作が行われる。

【００５２】この場合、抵抗Ｒ₁₂と並列に、湿度センサ
素子回路（コンデンサＣ₁₁＋抵抗Ｒ ₁₁＋ＨＳ）を接続し
ているため、前記のように、抵抗Ｒ₁₂に電流が流れる時
は、前記湿度センサ回路にも電流が流れる。このため、
発振回路は、湿度変化に応じた周波数で発振する。

【００５３】すなわち、湿度センサ素子ＨＳの周囲の湿
度が変化すると、湿度センサ素子ＨＳのインピーダンス
が変化する。このインピーダンス変化により、発振回路
の時定数が変化するので、発振周波数が変化する。

【００５４】この場合、発振周波数は、コンデンサ
Ｃ₁₂、抵抗Ｒ₁₂、及び湿度センサ回路（Ｃ₁₁＋Ｒ11＋Ｈ
Ｓ）の時定数により決まる。また、湿度センサ素子ＨＳ
は、低湿度側では高インピーダンスであり、高湿度側に
おいて、インピーダンスが急激に減少する特性の素子で
あるから、それに伴って、低湿度側では発振周波数は低
く、高湿度側では発振周波数は高くなる。

【００５５】§３：ゲートＧ₁₁内の動作説明 Ｃ−ＭＯＳ型のＩＣでは、出力段回路は、Ｂ図に示した
ように、２つのＭＯＳ−ＦＥＴＱ₁ 、Ｑ₂ がトーテンポ
ール型に接続されている。この出力段の回路（インバー
タ）では、入力（ｄ点）がハイレベル「１」の時、Ｑ₁
がオフ、Ｑ₂ がオンで、出力（ｂ点）はローレベル
「０」となる。この時、Ｑ₁ 、Ｑ₂ を介して流れる動作
電流ｉは略０である。

【００５６】また、入力（ｄ点）がローレベル「０」の
時は、Ｑ₁ がオン、Ｑ₂ がオフとなり、出力（ｂ点）は
ハイレベル「１」となる。この時、Ｑ₁ 、Ｑ₂ を介して
流れる動作電流ｉは略０である。このように、入力がハ
イレベル、或いはローレベルの時は、Ｑ₁ 、Ｑ₂ を介し
て流れる動作電流ｉは略０である。

【００５７】しかし、入力（ｄ点）が変化（「０」から
「１」への変化、或いは「１」から「０」への連続した
変化）する時、Ｑ₁ 、Ｑ₂ が共にオンに近い状態になる
点があり、この時Ｑ₁ 、Ｑ₂ を介して大きな動作電流ｉ
が流れる。

【００５８】すなわち、Ｃ−ＭＯＳ型のＩＣでは、動作
電流が流れるのは、入力が切り替わる時だけである。そ
のため、周波数の高い入力に対しては、単位時間内の入
力の切り替わり回数が多いため、動作電流ｉはそれに応
じてかなり大きくなる。

【００５９】従って、Ｃ−ＭＯＳ型のＩＣでは、動作周
波数に依存して動作電流ｉが変化する。ところで、前記
のように、Ａ図に示した発振回路では、湿度の変化に応
じて発振周波数が変化する。この周波数の変化は、ゲー
トＧ₁₁の動作周波数の変化となるから、湿度の変化に応
じて動作電流ｉが変化することになる。

【００６０】このため、前記動作電流ｉを検出すれば、
湿度の変化に応じた電流の検出が可能となる。すなわ
ち、湿度センサ素子ＨＳのインピーダンス変化に応じ
て、ゲートＧ₁₁のＱ₁ 、Ｑ₂ を介して流れる動作電流ｉ
が変化するため、この動作電流ｉを検出することによ
り、湿度の検出ができることになる。

【００６１】§４：出力特性の説明・・・図３参照 図３は実施例１の出力特性説明図である。以下、図３に
基づいて実施例１の出力特性（相対湿度−動作電流特
性）を説明する。図３において、横軸は相対湿度（ＲＨ
％）、縦軸は動作電流（Ａ）を示す。

【００６２】前記のように、実施例１の湿度センサで
は、湿度の変化を発振周波数の変化に変換し、更に、前
記周波数の変化を動作電流ｉの変化に対応させている。
この場合の出力特性は、例えば、図３のようになる。

【００６３】図示のように、低湿度側では動作電流ｉは
極めて少ないが、湿度の増加と共に、動作電流ｉが増加
し、高湿度側では動作電流ｉが急激に増加（指数関数的
に増加）する。この場合、湿度（相対湿度）と動作電流
ｉとの関係は非直線的な関係である。

【００６４】前記のように、湿度の変化に応じて動作電
流ｉが変化するので、この動作電流ｉを検出することに
より、湿度の検出を行うことができる。なお、動作電流
ｉの検出は、例えば、電源回路の帰路に抵抗を接続し、
この抵抗で、動作電流ｉを電圧に変換して出力すれば良
い。

【００６５】（実施例２の説明）図４、図５は実施例２
を示した図であり、図４、図５中、図２、図３と同じも
のは、同一符号で示してある。また、Ｃ₁₃、Ｃ₁₄、Ｃ₁₅
はコンデンサ、Ｒ₁₃、Ｒ ₁₄は抵抗を示す。

【００６６】§１：湿度センサの回路構成の説明・・・
図４参照 図４は実施例２の説明図であり、Ａ図は湿度センサの回
路図、Ｂ図はＡ図の一部詳細図である。実施例２は、実
施例１の湿度センサにおいて、発振周波数の変化に伴う
動作電流の変化を拡大させ、かつ、湿度センサの出力特
性のリニアリティ（直線性）を改善した例である。

【００６７】実施例２の湿度センサは、実施例１の湿度
センサに、コンデンサＣ₁₃、Ｃ₁₄、Ｃ₁₅、抵抗Ｒ₁₃、Ｒ
₁₄等を付加したものである。この場合、コンデンサＣ₁₃
は動作電流変化拡大用のコンデンサ、コンデンサＣ₁₄、
Ｃ₁₅はバイパス用のコンデンサ、抵抗Ｒ₁₃は出力制限用
の抵抗、抵抗Ｒ₁₄は電流−電圧変換用の抵抗（動作電流
ｉを電圧に変換する抵抗）である。

【００６８】この湿度センサでは、端子Ｔ₁ 、Ｔ₂ 、Ｔ
₃ を設け、端子Ｔ₁ とＴ₃ 間に電源（バッテリ）Ｂａを
接続し、端子Ｔ₂ を接地する（ＧＮＤに接続）。また、
端子Ｔ₃ とＧＮＤとの間（電源回路の帰路）には、電流
−電圧変換用の抵抗Ｒ₁₄と、バイパス用のコンデンサＣ
₁₅との並列回路を接続する。

【００６９】更に、端子Ｔ₁ には、出力制限用の抵抗Ｒ
₁₃を接続し、この抵抗Ｒ₁₃を介してゲートＧ₁₁に電源を
供給すると共に、ゲートＧ₁₁にはバイパス用のコンデン
サＣ ₁₄を接続する。

【００７０】前記ゲートＧ₁₁の出力段には、Ｂ図に示し
たように、ＭＯＳ−ＦＥＴＱ₁ 、Ｑ ₂ が接続されており
（実施例１と同じ）、このＱ₁ 、Ｑ₂ の接続点（ゲート
Ｇ₁₁の出力）には、動作電流変化拡大用のコンデンサＣ
₁₃を接続する。

【００７１】前記構成において、コンデンサＣ₁₃では、
充電／放電を繰り返すことにより、発振周波数の変化に
伴う動作電流ｉの変化を拡大させ（動作電流ｉを増加さ
せる）、抵抗Ｒ₁₃では、増加し過ぎた動作電流ｉを制限
することにより、出力特性のリニアリティを改善する。

【００７２】また、端子Ｔ₂ 、Ｔ₃ が出力端子となる。
この場合、抵抗Ｒ₁₄では動作電流ｉを電圧に変換し、こ
の変換された電圧を湿度センサの出力電圧（湿度に応じ
た電圧）として出力する。

【００７３】§２：コンデンサによる動作電流拡大効果
の説明 前記のように、ゲートＧ₁₁の出力には、コンデンサＣ₁₃
を接続して動作電流ｉの変化を拡大する。以下、コンデ
ンサＣ₁₃による動作電流変化の拡大効果について説明す
る。

【００７４】：Ｑ₁ がオンの時、コンデンサＣ₁₃はＱ
₁ を流れる電流Ｉｃにより電源電位まで充電される。 ：次に、Ｑ₁ がオフでＱ₂ がオンになると、コンデン
サＣ₁₃に充電された電荷は、Ｑ₂ を通って放電され、放
電電流Ｉｄが流れる。

【００７５】：入力が変化する度に、前記、の動
作が繰り返して行われ、コンデンサＣ₁₃へのチャージ電
流分だけ、動作電流ｉは増大する。この動作電流ｉは発
振回路の発振周波数に依存する。

【００７６】前記の動作において、コンデンサＣ₁₃にチ
ャージされる電荷をＱｃとすると、Ｑｃ＝ＣＶの関係が
ある（Ｃ：コンデンサＣ₁₃の容量、Ｖ：コンデンサＣ₁₃
の電圧）。このＱｃが１秒間にｆ回充放電されるため、
ｉ＝ｆ・Ｑｃの関係がある。

【００７７】§３：出力特性の説明・・・図５参照 図５は実施例２の出力特性説明図であり、Ａ図は出力特
性例１、Ｂ図は出力特性例２である。以下、図５に基づ
いて実施例２の出力特性（相対湿度−動作電流特性）を
説明する。

【００７８】(1) ：コンデンサＣ₁₃による出力特性の説
明・・・Ａ図参照 Ａ図において、横軸は相対湿度（ＲＨ％）、縦軸は動作
電流（Ａ）を示す。また、は抵抗Ｒ₁₃、及びコンデン
サＣ₁₃が共に無い場合の特性（実施例１の特性と同じ）
であり、はコンデンサＣ₁₃のみを接続した場合の特性
である。

【００７９】抵抗Ｒ₁₃、及びコンデンサＣ₁₃が共に無い
場合（実施例１と同じ状態）は、のように、動作電流
ｉが小さく、かつリニアリティも良くない。しかし、コ
ンデンサＣ₁₃をゲートＧ₁₁の出力に接続すると、前記の
ように、コンデンサＣ₁₃の充放電が行われ、その結果、
で示したように、発振回路の動作周波数の変化に伴う
動作電流ｉの変化が拡大する（動作電流ｉが増加す
る）。

【００８０】(2) ：コンデンサＣ₁₃と、抵抗Ｒ₁₃による
特性の説明・・・Ｂ図参照 Ｂ図において、横軸は相対湿度（ＲＨ％）、縦軸は動作
電流（Ａ）を示す。また、はコンデンサＣ₁₃のみを接
続した場合の特性（Ａ図のの特性と同じ）であり、
はコンデンサＣ₁₃、及び抵抗Ｒ₁₃の両方を接続した場合
（図４に示した接続状態）の特性である。

【００８１】前記のように、コンデンサＣ₁₃を接続する
と、発振回路の動作周波数の変化に伴う動作電流ｉの変
化が拡大しの特性となる。そして、更に抵抗Ｒ₁₃を接
続すると、動作電流ｉが抵抗Ｒ₁₃で制限され、のよう
に、リニアリティの改善された出力特性となる。

【００８２】（実施例３の説明）図６は、実施例３の説
明図である。図６中、図２〜図５と同じものは、同一符
号で示してある。また、Ｔｈはサーミスタを示す。

【００８３】実施例３は、実施例２の抵抗Ｒ₁₄をサーミ
スタＴｈで置き換えることにより、前記サーミスタＴｈ
に、動作電流を電圧に変換する機能と、温度補償機能を
兼用させた例である。

【００８４】ところで、実施例２の湿度センサでは、温
度の上昇に伴って発振周波数が高くなり、その結果、動
作電流ｉが増大する。すなわち、温度が高くなるに従っ
て、動作電流ｉが増大する。

【００８５】しかし、サーミスタＴｈは温度が低い時は
高抵抗値であり、温度の上昇に伴って、その抵抗値を低
下させる特性（負性抵抗特性）の素子である。従って、
端子Ｔ₂ 、Ｔ₃ 間の出力電圧（サーミスタＴｈの電圧）
は、温度上昇により動作電流ｉが増大しても、その分、
サーミスタＴｈの抵抗値が低下するから、温度上昇によ
り殆ど変化しない。

【００８６】このようにして、電源回路の帰路にサーミ
スタＴｈを接続すれば、このサーミスタＴｈにより、動
作電流ｉを電圧（湿度センサの出力電圧）に変換すると
共に、周囲温度の上昇に伴って動作電流ｉが増大するの
を補償することができる。なお、前記サーミスタＴｈ以
外の構成は実施例２と同じなので、説明は省略する。

【００８７】（実施例４の説明）図７〜図９は、実施例
４を示した図であり、図７〜図９中、図２〜図６と同じ
ものは、同一符号で示してある。また、Ｒ₁₇、Ｒ₁₈は抵
抗、Ｃ₁₈はコンデンサを示す。

【００８８】§１：湿度センサの回路構成の説明・・・
図７参照 図７は実施例４の説明図である。以下、図７に基づいて
実施例４の湿度センサの回路構成を説明する。

【００８９】実施例４は、実施例２の湿度センサにおけ
る出力特性（図５参照）のリニアリティを更に改善した
例である。図７に示したように、実施例４では、実施例
２の湿度センサにおいて、コンデンサＣ₁₃と直列に抵抗
Ｒ₁₇を接続すると共に、抵抗Ｒ₁₈とコンデンサＣ₁₈から
なる出力平滑用フィルタを付加している。

【００９０】前記構成において、ゲートＧ₁₁の出力側に
コンデンサＣ₁₃を接続すると、動作電流ｉが増大するこ
とは実施例２で説明した通りである。この場合、コンデ
ンサＣ₁₃による動作電流ｉの増加は、ゲートＧ₁₁の動作
周波数に比例する。

【００９１】しかし、コンデンサＣ₁₃と抵抗Ｒ₁₇の直列
回路（容量性負荷）によれば、コンデンサＣ₁₃と、抵抗
Ｒ₁₇の時定数ＣＲ（Ｃ：コンデンサＣ₁₃の容量、Ｒ：抵
抗Ｒ ₁₇の抵抗値）で定まる周波数（ｆ＝１／２πＣＲ）
以上では、動作電流ｉの増加率が減少する。

【００９２】従って、ゲートＧ₁₁の出力側に、コンデン
サＣ₁₃と抵抗Ｒ₁₇の直列回路（容量性負荷）を接続する
ことにより、高湿度側での動作電流ｉの増加を抑え、出
力特性のリニアリティの改善ができる（詳細は後述す
る）。

【００９３】また、抵抗Ｒ₁₈とコンデンサＣ₁₈からなる
出力平滑用フィルタを付加しているので、端子Ｔ₂ 、Ｔ
₃ から得られる出力電圧は、平滑された出力となる。§
２：抵抗Ｒ₁₇、及びコンデンサＣ₁₃による動作の説明・
・・図８参照図８は実施例４の動作説明図であり、Ａ図
は図７の一部詳細図、Ｂ図は出力特性（周波数−動作電
流特性）説明図である。以下、図８に基づいて、抵抗Ｒ
₁₇、及びコンデンサＣ₁₃による動作を説明する。

【００９４】Ａ図において、ＭＯＳ−ＦＥＴＱ₁ 、Ｑ₂
が入力電圧によりオン／オフされると、次のように電流
が流れる（充放電の時定数がある以外は、基本的に実施
例２と同じ）。

【００９５】(1) ：Ｑ₁ がオンの時、抵抗Ｒ₁₇とコンデ
ンサＣ₁₃の直列回路には、Ｑ₁ を介して、回路の時定数
（Ｒ₁₇の抵抗値×Ｃ₁₃の容量で決まる時定数）に従い、
コンデンサＣ₁₃の充電電流Ｉｃが流れ、前記コンデンサ
Ｃ₁₃は電源電位まで充電される。

【００９６】(2) ：次に、Ｑ₁ がオフでＱ₂ がオンにな
ると、コンデンサＣ₁₃に充電された電荷は、抵抗Ｒ₁₇、
及びＱ₂ を通って放電され、回路の時定数に従って放電
電流Ｉｄが流れる。

【００９７】(3) ：入力が変化する度に、前記(1) 、
(2) の動作が繰り返して行われ、コンデンサＣ₁₃へのチ
ャージ電流分だけ、動作電流ｉは増大する。この動作電
流ｉは発振回路の発振周波数に依存する。

【００９８】ところで、抵抗Ｒ₁₇の抵抗値＝０の場合、
動作電流ｉは発振周波数に比例する。周波数が低い時
（湿度が低い時）動作電流ｉを増加させると、周波数の
高い時（湿度の高い時）、動作電流ｉが大きくなり過ぎ
る。

【００９９】そこで、抵抗Ｒ₁₇の抵抗値を或る値に設定
すると、抵抗Ｒ₁₇とコンデンサＣ₁₃による時定数で定ま
る周波数ｆ₀ 以上の周波数に対しては、動作電流ｉは抵
抗Ｒ ₁₇で規定され、周波数に依存しなくなる。これによ
り、高湿度側での電流の増大を抑制することができる。
この状態をＢ図に示す。

【０１００】なお、周波数ｆ₀ は、ｆ₀ ＝１／２πＣＲ
である。ただし、ＣはコンデンサＣ ₁₃の容量、Ｒは抵抗
Ｒ₁₇の抵抗値である。Ｂ図において、はコンデンサＣ
₁₃のみを付加した時の出力特性、は抵抗Ｒ₁₇とコンデ
ンサＣ₁₃を付加した時の出力特性である。

【０１０１】Ｂ図から明らかなように、の出力特性に
比べて、の出力特性では、周波数の高い領域（高湿度
側）において、動作電流ｉが抑制されており、これによ
り、出力特性のリニアリティが改善される。

【０１０２】§３：出力特性の説明・・・図９参照 図９は実施例４の出力特性説明図である。以下、図９に
基づいて、実施例４の出力特性（相対湿度−動作電流）
を説明する。図９において、横軸は相対湿度（ＲＨ
％）、縦軸は動作電流（Ａ）を示す。また、はコンデ
ンサＣ₁₃のみを付加した時の出力特性、は抵抗Ｒ₁₈と
コンデンサＣ₁₃の直列回路を付加した時の出力特性であ
る。

【０１０３】前記のように、コンデンサＣ₁₃のみを付加
した時は、のように、動作電流ｉは増加するが、出力
特性のリニアリティが悪くなる（高湿度側で動作電流が
増加し過ぎる）。しかし、抵抗Ｒ₁₇とコンデンサＣ₁₃の
直列回路を接続すれば、のように、高湿度側での動作
電流ｉの増加を抑え、出力特性のリニアリティの改善が
できる。

【０１０４】（実施例５の説明）図１０、図１１は、実
施例５を示した図であり、図１０、図１１中、図２〜図
９と同じものは、同一符号で示してある。また、Ｒ₁₉は
抵抗、Ｃ₁₉はコンデンサを示す。

【０１０５】§１：湿度センサの回路構成の説明・・・
図１０参照 図１０は実施例５の説明図である。以下、図１０に基づ
いて実施例５の湿度センサの回路構成を説明する。

【０１０６】実施例５は、実施例４において、抵抗Ｒ₁₇
とコンデンサＣ₁₃の直列回路と並列に、抵抗Ｒ₁₉とコン
デンサＣ₁₉の直列回路を接続することにより、更にリニ
アリティを改善した例である。

【０１０７】図示のように、ゲートＧ₁₁の出力には、抵
抗Ｒ₁₇、コンデンサＣ₁₃の直列回路（容量性負荷）と、
抵抗Ｒ₁₉、コンデンサＣ₁₉の直列回路（容量性負荷）と
を並列接続している。そして、前記２組の直列回路によ
り、湿度センサの出力特性のリニアリティを改善してい
る。なお、他の構成は実施例４と同じなので、説明は省
略する。

【０１０８】§２：出力特性の説明・・・図１１参照 図１１は実施例５の出力特性説明図である。以下、図１
１に基づいて、実施例５の出力特性（相対湿度−動作電
流特性）について説明する。

【０１０９】図１１において、横軸は相対湿度（ＲＨ
％）、縦軸は動作電流（Ａ）である。また、はゲート
Ｇ₁₁の出力に抵抗（抵抗Ｒ₁₇、Ｒ₁₉）やコンデンサ（Ｃ
₁₃、Ｃ ₁₉）が接続されていない場合の出力特性（実施例
１と同じ）、はゲートＧ₁₁の出力に抵抗Ｒ₁₇、コンデ
ンサＣ₁₃の直列回路のみが接続されていた場合（実施例
４と同じ）の出力特性、はゲートＧ₁₁の出力に抵抗Ｒ
₁₉、コンデンサＣ₁₉の直列回路のみが接続されていた場
合の出力特性、は抵抗Ｒ₁₇、コンデンサＣ₁₃の直列回
路と、抵抗Ｒ₁₉、コンデンサＣ₁₉の直列回路が接続され
ていた場合（＋）の出力特性である。

【０１１０】図示のように、、の出力特性では、実
施例４で説明したように、の出力特性に比べて、、
及びの出力特性では、周波数の高い領域（高湿度側）
において、動作電流ｉが抑制されている。そして、前記
、を合成した（実施例５の出力特性）では、更に
出力特性のリニアリティが改善される。

【０１１１】（実施例６の説明）図１２は、図１２は実
施例６の説明図であり、Ａ図は湿度センサの回路図、Ｂ
図はＡ図の一部詳細図である。図１２中、図２〜図１１
と同じものは、同一符号で示してある。また、Ｇ₁₂、Ｇ
₁₃はゲート、Ｒ₂₀は抵抗、Ｃ₂₀はコンデンサを示す。

【０１１２】§１：湿度センサの回路構成の説明・・・
図１２参照 以下、図１２に基づいて実施例６の湿度センサの回路構
成を説明する。実施例６は、実施例４において、発振回
路の構成を変更した例である。

【０１１３】実施例６の発振回路は、ゲートＧ₁₂（バッ
ファゲート）とゲートＧ₁₃（インバータゲート）からな
るＣ−ＭＯＳゲートＩＣと、抵抗Ｒ₂₀、Ｒ₁₂及びコンデ
ンサＣ₂₀とで構成された基本的な発振回路（Ｃ−ＭＯＳ
ゲートによる無安定マルチバイブレータ）の抵抗Ｒ₁₂と
並列に、湿度センサ素子ＨＳ、抵抗Ｒ₁₁、コンデンサＣ
₁₁からなる湿度センサ素子回路を接続したものである。

【０１１４】前記発振回路において、抵抗Ｒ₂₀はゲート
保護用の抵抗、抵抗Ｒ₁₂とコンデンサＣ₂₀は、基本的な
発振回路の発振周波数を決定する素子である。また、コ
ンデンサＣ₁₁は直流遮断用（または直流阻止用）のコン
デンサ、抵抗Ｒ₁₁は湿度センサ素子ＨＳの高湿度側にお
ける特性補償用の抵抗である。

【０１１５】前記発振回路では、前記各実施例と同様
に、湿度の変化に応じた周波数で発振するが、この場合
の発振周波数は、コンデンサＣ₂₀、抵抗Ｒ₁₂、及び湿度
センサ素子回路（ＨＳ＋Ｒ₁₁＋Ｃ₁₁）のインピーダンス
による時定数で決まる。

【０１１６】なお、前記発振回路以外の構成は、前記実
施例４と同じなので説明は省略する。ただし、実施例４
のゲートＧ₁₁に対応するゲートが、実施例６ではゲート
Ｇ₁₃となっているが実質的に同じである。この場合に
も、ゲートＧ₁₃の出力段回路には、ＰチャンネルＭＯＳ
−ＦＥＴＱ₁ と、ＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴＱ₂ がト
ーテンポール型接続されている。

【０１１７】§２：動作の説明 今、湿度センサ素子ＨＳの周囲の湿度が変化したとする
と、湿度センサ素子ＨＳのインピーダンスが変化する。
このインピーダンスの変化により、前記時定数が変化す
るため、発振周波数が変化する。すなわち、発振回路
は、湿度の変化に応じた発振周波数で発振する。

【０１１８】その結果、前記実施例４と同様にして、ゲ
ートＧ₁₃には、湿度の変化に応じた動作電流が流れ、端
子Ｔ₂ 、Ｔ₃ から湿度の変化に応じた出力電圧（湿度セ
ンサの出力）が取り出される。

【０１１９】（実測データ例の説明）図１３は、実施例
の実測データ例を示した図であり、Ａ図は実測データ例
１、Ｂ図は実測データ例２である。Ａ図、Ｂ図におい
て、横軸は相対湿度（ＲＨ％）、縦軸は出力電圧（Ｖ）
を示す。

【０１２０】(1) ：実測データ例１の説明・・・Ａ図
参照 実測データ例１は、実施例４（図７参照）の湿度センサ
により実測したデータ例である。この湿度センサでは、
ゲートＧ₁₁の出力には抵抗Ｒ₁₇とコンデンサＣ ₁₃の直列
回路が接続されている。

【０１２１】この場合、抵抗Ｒ₁₇の抵抗値＝６．８Ｋ
Ω、抵抗Ｒ₁₄の抵抗値＝２．０ＫΩ、コンデンサＣ₁₃の
容量＝１２０００ｐＦとし、温度を２５．４℃に設定し
て湿度を変化させながら出力電圧を測定した。この時の
出力電圧は端子Ｔ₂ 、Ｔ₃ の電圧である。

【０１２２】前記条件で測定した結果のデータは、Ａ図
に示したように、リニアリティの改善された出力特性と
なっている。ただし、高湿度側において、出力電圧が多
少低下しているが、実用上は十分に使用可能である。

【０１２３】(2) ：実測データ例２の説明・・・Ｂ図参
照 実測データ例２は、実施例５（図１０参照）の湿度セン
サにより実測したデータ例である。この湿度センサで
は、ゲートＧ₁₁の出力には抵抗Ｒ₁₇とコンデンサＣ₁₃の
直列回路、及び抵抗Ｒ₁₉とコンデンサＣ₁₉の直列回路が
互いに並列接続されている。

【０１２４】この場合、抵抗Ｒ₁₇の抵抗値＝８．２Ｋ
Ω、抵抗Ｒ₁₉の抵抗値＝７．２ＫΩ、コンデンサＣ₁₃の
容量＝１８００ｐＦ、コンデンサＣ₁₉の容量＝１２００
ｐＦ、抵抗Ｒ₁₄の抵抗値＝２．０ＫΩとし、温度を２
５．４℃に設定して湿度を変化させながら出力電圧を測
定した。この時の出力電圧は端子Ｔ₂ 、Ｔ₃ の電圧であ
る。

【０１２５】前記条件で測定した結果のデータは、Ｂ図
に示したようになっている。このデータでは、Ａ図の出
力特性に比べて、特に高湿度側での出力電圧の低下は改
善され、一層リニアリティの改善された特性となってい
る。

【０１２６】（他の実施例）以上実施例について説明し
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 (1) ：実施例３（図６参照）の湿度センサにおいて、サ
ーミスタＴｈと直列に抵抗を接続しても実施可能であ
る。また、サーミスタＴｈを複数のサーミスタで構成す
ることも可能である。

【０１２７】(2) ：前記各実施例の発振回路は、各実施
例の回路に限らず、他の同様な発振回路を使用したもの
でも実施可能である。ただし、発振回路には、湿度セン
サ素子と、動作周波数の増大に伴い、動作電流が増大す
るＣ−ＭＯＳ論理回路等の能動回路を含んでいることが
必要である。

【０１２８】(3) ：前記実施例５において、ゲートＧ₁₁
に接続される抵抗とコンデンサの直列回路を、３組以上
接続することも可能である。ただし、この場合、部品定
数が増加する。

【０１２９】(4) ：実施例４（図７参照）、実施例５
（図１０参照）、実施例６（図１２参照）における各抵
抗Ｒ₁₄を、実施例３（図６参照）で示したサーミスタＴ
ｈで置き換えても実施可能である。

【０１３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) ：湿度センサ素子（ＨＳ）を含む発振回路だけで、
湿度センサを構成することができる（実施例１参照）。
従って、従来例の湿度センサのように、微分回路、波形
整形回路、積分回路、しきい値回路が不要となり、その
分、部品点数が少なくなる。その結果、湿度センサの小
型化、軽量化、コストダウンが可能となる。

【０１３１】(2) ：湿度センサを構成する発振回路に、
電流変化拡大用のコンデンサ（Ｃ₁₃）を付加することに
より（実施例２、実施例３参照）、発振周波数の変化に
よる動作電流の変化を拡大（増大）させることができ
る。このため、湿度センサにおける湿度の検出精度が向
上し、出力特性が改善される。

【０１３２】(3) ：湿度センサを構成する発振回路に、
電流変化拡大用のコンデンサ（Ｃ₁₃）を付加することに
より、発振回路の発振周波数の変化による動作電流の変
化を拡大（増大）させると共に、電源回路に出力制限用
の抵抗（Ｒ₁₃）を挿入したので（実施例２、実施例３参
照）、高湿度側での動作電流を制限して、出力特性のリ
ニアリティを改善することができる。

【０１３３】(4) ：電源回路の帰路にサーミスタを接続
したので（実施例３参照）、動作電流を電圧に変換する
と共に、湿度センサの出力側での温度補償を行うことが
できる。従って、温度変化に対し、安定した出力電圧が
得られる。

【０１３４】また、サーミスタが、電流−電圧変換機能
と温度補償機能を兼用しているので、前記機能を別々の
部品で実現したものに比べ、部品点数の削減ができる。
その結果、湿度センサの小型化や、コストダウンが可能
である。

【０１３５】(5) ：湿度センサを構成する発振回路に、
電流変化拡大用のコンデンサと抵抗の直列回路（容量性
負荷）を接続することにより（実施例４、実施例６参
照）、発振周波数の変化による動作電流の変化を拡大
（増大）させると共に、高湿度側での動作電流の増大を
抑制することができる。その結果、湿度センサの出力特
性のリニアリティを改善することができる。

【０１３６】(6) ：湿度センサを構成する発振回路に、
電流変化拡大用のコンデンサと抵抗の直列回路を、複数
組並列接続することにより（実施例５参照）、発振回路
の発振周波数の変化による動作電流の変化を拡大（増
大）させると共に、高湿度側での動作電流の拡大（増
大）を効果的に抑制することができる。その結果、更
に、湿度センサの出力特性のリニアリティを改善するこ
とができる。

【０１３７】(7) ：部品点数が極めて少なくなるので、
形状的に小型化が要求される場合、或いは精度はあまり
必要ではなく、特に安価であることが要求される場合に
好適な湿度センサが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】実施例１の説明図である。

【図３】実施例１の出力特性説明図である。

【図４】実施例２の説明図である。

【図５】実施例２の出力特性説明図である。

【図６】実施例３の説明図である。

【図７】実施例４の説明図である。

【図８】実施例４の動作説明図である。

【図９】実施例４の出力特性説明図である。

【図１０】実施例５の説明図である。

【図１１】実施例５の出力特性説明図である。

【図１２】実施例６の説明図である。

【図１３】実施例の実測データ例を示した図である。

【図１４】従来の湿度センサ説明図である。

【図１５】従来の湿度センサ回路例である。

【符号の説明】

Ｒ₁₁、Ｒ₁₂、Ｒ₁₇ 抵抗 Ｃ₁₂、Ｃ₁₃ コンデンサ ＨＳ 湿度センサ素子 Ｑ₁ ＰチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ₂ ＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴ Ｇ₁₁ ゲート Ｂａ 電源（バッテリ） Ｔ₁ 、Ｔ₂ 端子 ｉ 動作電流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相沢 兼司 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テ ィーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−1562（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−14176（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−35074（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01N 27/00 - 27/24 G01R 23/00 - 23/20 G01R 27/00 - 27/32

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】動作周波数の増大に伴い、動作電流（ｉ）
   が増大する機能を有する能動回路（Ｇ ₁₁ ）を含んで構成
   された発振回路を備えると共に、 前記発振回路の一部に、湿度によりその電気的インピー
   ダンスが変化する湿度センサ素子（ＨＳ）を設け、 前記発振回路では、湿度の変化を周波数の変化に変換
   し、更に、前記能動回路で、前記周波数の変化を動作電
   流（ｉ）の変化に変換して出力する構成とし、 更に、 前記周波数の変化による動作電流（ｉ）の変化を
   拡大させるために、前記能動回路（Ｇ₁₁）に、容量性負
   荷として、コンデンサ（Ｃ₁₃）と抵抗（Ｒ₁₇）の直列回
   路を接続したことを特徴とする湿度センサ。
2. 【請求項２】動作周波数の増大に伴い、動作電流（ｉ）
   が増大する機能を有する能動回路（Ｇ ₁₁ ）を含んで構成
   された発振回路を備えると共に、 前記発振回路の一部に、湿度によりその電気的インピー
   ダンスが変化する湿度センサ素子（ＨＳ）を設け、 前記発振回路では、湿度の変化を周波数の変化に変換
   し、更に、前記能動回路で、前記周波数の変化を動作電
   流（ｉ）の変化に変換して出力する構成とし、 更に、 前記動作電流（ｉ）の変化を電圧に変換すると共
   に、温度補償を行うために、電源回路の帰路にサーミス
   タ（Ｔｈ）を接続したことを特徴とする湿度センサ。
3. 【請求項３】動作周波数の増大に伴い、動作電流（ｉ）
   が増大する機能を有する能動回路（Ｇ ₁₁ ）を含んで構成
   された発振回路を備えると共に、 前記発振回路の一部に、湿度によりその電気的インピー
   ダンスが変化する湿度センサ素子（ＨＳ）を設け、 前記発振回路では、湿度の変化を周波数の変化に変換
   し、更に、前記能動回路で、前記周波数の変化を動作電
   流（ｉ）の変化に変換して出力する構成とし、 更に、 前
   記周波数の変化による動作電流の変化を拡大させるため
   に、前記能動回路（Ｇ₁₁）に、容量性負荷として、コン
   デンサと抵抗の直列回路を、複数並列接続したことを特
   徴とする湿度センサ。