JP2937497B2 - 湿度センサ - Google Patents
湿度センサInfo
- Publication number
- JP2937497B2 JP2937497B2 JP459391A JP459391A JP2937497B2 JP 2937497 B2 JP2937497 B2 JP 2937497B2 JP 459391 A JP459391 A JP 459391A JP 459391 A JP459391 A JP 459391A JP 2937497 B2 JP2937497 B2 JP 2937497B2
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- JP
- Japan
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- sensitive material
- moisture
- electrode
- humidity sensor
- insulating substrate
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気中の水蒸気の割合
を電気抵抗の変化に基づいて検出する湿度センサに関す
る。
を電気抵抗の変化に基づいて検出する湿度センサに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図４、図５に示すように、アルミナ基板
１００上に、櫛形電極２００、３００を焼き付け、その
上に多孔質構造の感湿材４００を印刷して焼き付けた湿
度センサＢが知られている。
１００上に、櫛形電極２００、３００を焼き付け、その
上に多孔質構造の感湿材４００を印刷して焼き付けた湿
度センサＢが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術は以下の様な欠点がある。感湿材４００とアル
ミナ基板１００との固着強度に劣り、振動等の外力が湿
度センサＢに加わると感湿材４００が簡単に剥離する。
空気中の汚れが感湿材４００に堆積し易く、時間経過に
対する感湿材４００の劣化度合いが大きい。本発明の目
的は、機械的強度および耐久性に優れる湿度センサの提
供にある。
来の技術は以下の様な欠点がある。感湿材４００とアル
ミナ基板１００との固着強度に劣り、振動等の外力が湿
度センサＢに加わると感湿材４００が簡単に剥離する。
空気中の汚れが感湿材４００に堆積し易く、時間経過に
対する感湿材４００の劣化度合いが大きい。本発明の目
的は、機械的強度および耐久性に優れる湿度センサの提
供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、電気絶縁性基板と、電極部、該電極部から延
出する接続部からなり、前記電気絶縁性基板の主端面に
固着される下部電極と、裏面を前記下部電極の電極部に
密着して前記電極部を覆う、多孔質構造を呈する感湿材
と、電極裏面が前記感湿材と密着し、前記下部電極と非
接触状態を保つように前記感湿材を包囲して前記電気絶
縁性基板に固着される多孔質の上部電極とを具備した構
成を採用した。
本発明は、電気絶縁性基板と、電極部、該電極部から延
出する接続部からなり、前記電気絶縁性基板の主端面に
固着される下部電極と、裏面を前記下部電極の電極部に
密着して前記電極部を覆う、多孔質構造を呈する感湿材
と、電極裏面が前記感湿材と密着し、前記下部電極と非
接触状態を保つように前記感湿材を包囲して前記電気絶
縁性基板に固着される多孔質の上部電極とを具備した構
成を採用した。
【０００５】
【作用】上部電極が感湿材を包囲して電気絶縁性基板に
固着されるので、感湿材は強固に保持され、機械的な外
力が加わっても剥離したり、位置ずれを起こしたりしな
い。このため、湿度センサは機械的強度に優れる。
固着されるので、感湿材は強固に保持され、機械的な外
力が加わっても剥離したり、位置ずれを起こしたりしな
い。このため、湿度センサは機械的強度に優れる。
【０００６】
【発明の効果】多孔質の上部電極は、多孔質構造を呈す
る感湿材を包囲しているので空気中の汚れが感湿材に付
着し難く、感湿材の劣化が抑制される。このため、湿度
センサは耐久性に優れる。
る感湿材を包囲しているので空気中の汚れが感湿材に付
着し難く、感湿材の劣化が抑制される。このため、湿度
センサは耐久性に優れる。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例を図１〜図３に基づいて説
明する。
明する。
【０００８】図に示すように、湿度センサＡは、電気絶
縁性基板１の端面１０に、下部電極２、感湿材３、上部
電極４を順に積層してなる。
縁性基板１の端面１０に、下部電極２、感湿材３、上部
電極４を順に積層してなる。
【０００９】電気絶縁性基板１は、厚さ０．６ｍｍ、短
辺５ｍｍ、長辺１５ｍｍの板であり、アルミナを主体と
するセラミック焼結体で形成されている。
辺５ｍｍ、長辺１５ｍｍの板であり、アルミナを主体と
するセラミック焼結体で形成されている。
【００１０】下部電極２（厚さ２０μｍ）は、電極部２
１（短辺２ｍｍ、長辺７．５ｍｍ）と、この電極部２１
から延出する接続部２２（幅０．３ｍｍ）とからなり、
接続部２２の末端は、白金製のリード線取付部１１上に
位置して取付部１１と電気接続が図られている。この下
部電極２は、金（Ａｕ）ペーストを厚膜印刷して焼き付
ける（９００℃、１５分間）ことにより形成されてい
る。
１（短辺２ｍｍ、長辺７．５ｍｍ）と、この電極部２１
から延出する接続部２２（幅０．３ｍｍ）とからなり、
接続部２２の末端は、白金製のリード線取付部１１上に
位置して取付部１１と電気接続が図られている。この下
部電極２は、金（Ａｕ）ペーストを厚膜印刷して焼き付
ける（９００℃、１５分間）ことにより形成されてい
る。
【００１１】感湿材３は、素子裏面が下部電極２の電極
部２１に密着して電極部２１を覆う、厚さ２０μｍ〜８
０μｍ、短辺２．６ｍｍ、長辺８ｍｍの、微粒子の多孔
質構造を呈するナシコン系のセラミックである。この感
湿材３は、下部電極２を焼き付けた電気絶縁性基板１上
にペーストを厚膜印刷し、８５０℃で焼き付けて形成さ
れる。
部２１に密着して電極部２１を覆う、厚さ２０μｍ〜８
０μｍ、短辺２．６ｍｍ、長辺８ｍｍの、微粒子の多孔
質構造を呈するナシコン系のセラミックである。この感
湿材３は、下部電極２を焼き付けた電気絶縁性基板１上
にペーストを厚膜印刷し、８５０℃で焼き付けて形成さ
れる。
【００１２】上部電極４（厚さ２０μｍ）は、電極部４
１（短辺３．５ｍｍ、長辺９ｍｍ）と、この電極部４１
から延出する接続部４２（幅０．３ｍｍ）とからなり、
接続部４２の末端は、白金製のリード線取付部１２上に
位置して取付部１２と電気接続が図られている。さら
に、上部電極４は、接続部２２が跨ぐ部位に切欠４３を
設け、極僅か感湿材３を露出させることにより下部電極
２とのショート防止を図りつつ、感湿材３との密着を保
って感湿材３を略被包する様に形成されている。この上
部電極４は、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2 ）ペーストを厚
膜印刷して焼き付ける（８５０℃、１５分間）ことによ
り多孔質構造（空気中の水蒸気を外部と感湿材３との間
を流通させる様にするため）を呈するように形成されて
いる。
１（短辺３．５ｍｍ、長辺９ｍｍ）と、この電極部４１
から延出する接続部４２（幅０．３ｍｍ）とからなり、
接続部４２の末端は、白金製のリード線取付部１２上に
位置して取付部１２と電気接続が図られている。さら
に、上部電極４は、接続部２２が跨ぐ部位に切欠４３を
設け、極僅か感湿材３を露出させることにより下部電極
２とのショート防止を図りつつ、感湿材３との密着を保
って感湿材３を略被包する様に形成されている。この上
部電極４は、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2 ）ペーストを厚
膜印刷して焼き付ける（８５０℃、１５分間）ことによ
り多孔質構造（空気中の水蒸気を外部と感湿材３との間
を流通させる様にするため）を呈するように形成されて
いる。
【００１３】つぎに、従来の湿度センサＢと本実施例の
湿度センサＡとを用いて行った耐環境試験および感湿材
の密着強度試験について説明する。
湿度センサＡとを用いて行った耐環境試験および感湿材
の密着強度試験について説明する。
【００１４】（耐環境試験結果）多数の湿度センサＡ、
Ｂを入れた、容積２０リットルの容器内で２０本の煙草
を蒸らすことを５回繰り返し、５０％ＲＨの相対湿度
（室温）での試験の前と後でのドリフト量（同一セン
サ）を測定したところ、従来の湿度センサＢでは平均し
て−１０％ＲＨ以上のドリフトが見られたが、湿度セン
サＡのドリフトは平均して−４％ＲＨ以下あった。これ
は、湿度センサＡでは多孔質構造を呈した上部電極４が
フィルターの作用を果たして感湿材３を煙草の汚れから
保護するが、湿度センサＢでは煙草の汚れが直接感湿材
４００に堆積するためであると考えられる。
Ｂを入れた、容積２０リットルの容器内で２０本の煙草
を蒸らすことを５回繰り返し、５０％ＲＨの相対湿度
（室温）での試験の前と後でのドリフト量（同一セン
サ）を測定したところ、従来の湿度センサＢでは平均し
て−１０％ＲＨ以上のドリフトが見られたが、湿度セン
サＡのドリフトは平均して−４％ＲＨ以下あった。これ
は、湿度センサＡでは多孔質構造を呈した上部電極４が
フィルターの作用を果たして感湿材３を煙草の汚れから
保護するが、湿度センサＢでは煙草の汚れが直接感湿材
４００に堆積するためであると考えられる。
【００１５】（感湿材の密着強度試験）容積１００ｃｃ
のビーカー内に、水と複数個の湿度センサＡ、Ｂとを入
れ、３０分間、超音波洗浄を行ったところ、従来の湿度
センサＢでは約半数に感湿材４００の剥離が見られた
が、湿度センサＡは全数、感湿材３の剥離が見られなか
った。これは、湿度センサＡでは上部電極４が電気絶縁
性基板１に強固に固着して感湿材３の拘持を図っている
が、湿度センサＢでは感湿材４００が拘持されていない
ためであると考えられる。
のビーカー内に、水と複数個の湿度センサＡ、Ｂとを入
れ、３０分間、超音波洗浄を行ったところ、従来の湿度
センサＢでは約半数に感湿材４００の剥離が見られた
が、湿度センサＡは全数、感湿材３の剥離が見られなか
った。これは、湿度センサＡでは上部電極４が電気絶縁
性基板１に強固に固着して感湿材３の拘持を図っている
が、湿度センサＢでは感湿材４００が拘持されていない
ためであると考えられる。
【００１６】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。
態様を含む。
【００１７】ａ．空気中の水蒸気が感湿材に吸脱着する
ことにより下部電極、上部電極間のインピーダンスが変
化するものであれば良く、ジルコニア、マグネタイト、
ニッケル- フェライト、マグネシウムスピネル、ルチ
ル、酸化第二鉄、炭酸カリウム、酸化亜鉛、酸化バナジ
ウム等を用いても良い。
ことにより下部電極、上部電極間のインピーダンスが変
化するものであれば良く、ジルコニア、マグネタイト、
ニッケル- フェライト、マグネシウムスピネル、ルチ
ル、酸化第二鉄、炭酸カリウム、酸化亜鉛、酸化バナジ
ウム等を用いても良い。
【００１８】ｂ．上部電極、下部電極の電気絶縁性基板
への固着は、金属または酸化物電極の焼き付け以外に、
真空蒸着、陰極スパッタリング等でも良い。
への固着は、金属または酸化物電極の焼き付け以外に、
真空蒸着、陰極スパッタリング等でも良い。
【００１９】ｃ．電気絶縁性基板は、ガラス、他のセラ
ミック材料で形成されていても良い。
ミック材料で形成されていても良い。
【図１】本発明の一実施例に係る湿度センサの分解図で
ある。
ある。
【図２】その湿度センサの側面図である。
【図３】その湿度センサの上面図である。
【図４】従来の湿度センサの分解図である。
【図５】従来の湿度センサの側面図である。
【符号の説明】 Ａ 湿度センサ １ 電気絶縁性基板 ２ 下部電極 ３ 感湿材 ４ 上部電極 １０ 端面 ２１ 電極部 ２２ 接続部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−196559（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−109251（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−313752（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−58249（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−184160（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−14893（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 27/00 - 27/24
Claims (1)
- 【請求項１】 電気絶縁性基板と、電極部、該電極部か
ら延出する接続部からなり、前記電気絶縁性基板の主端
面に固着される下部電極と、裏面を前記下部電極の電極
部に密着して前記電極部を覆う、多孔質構造を呈する感
湿材と、電極裏面が前記感湿材と密着し、前記下部電極
と非接触状態を保つように前記感湿材を包囲して前記電
気絶縁性基板に固着される多孔質の上部電極とを具備し
てなる湿度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP459391A JP2937497B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 湿度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP459391A JP2937497B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 湿度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04236349A JPH04236349A (ja) | 1992-08-25 |
| JP2937497B2 true JP2937497B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=11588344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP459391A Expired - Fee Related JP2937497B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 湿度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2937497B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4164580B2 (ja) * | 2004-07-12 | 2008-10-15 | 国立大学法人 新潟大学 | ガス検知方法およびガスセンサ |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP459391A patent/JP2937497B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04236349A (ja) | 1992-08-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080611 |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090611 Year of fee payment: 10 |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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