JP3074901B2 - 湿度センサ - Google Patents
湿度センサInfo
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- JP3074901B2 JP3074901B2 JP04037627A JP3762792A JP3074901B2 JP 3074901 B2 JP3074901 B2 JP 3074901B2 JP 04037627 A JP04037627 A JP 04037627A JP 3762792 A JP3762792 A JP 3762792A JP 3074901 B2 JP3074901 B2 JP 3074901B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空調用や調理用等の湿
度制御に使用される湿度センサに関するものである。
度制御に使用される湿度センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の感湿素子は、図７の斜視
図に示すような構造であった。図７において、２１はア
ルミナ基板で、２２はアルミナ基板上の穴、２３は感湿
素子で、感湿素子２３の孔には感湿材が保持されてい
る。２４はサーミスタ、２５は導電性パターン、２６は
白金のリード線で導電性パターン２５と感湿素子２３及
びサーミスタ２４をそれぞれ導電性ボンディング材を用
いてつないでいる。２７、２８、２９、は導電性端子で
ある。
図に示すような構造であった。図７において、２１はア
ルミナ基板で、２２はアルミナ基板上の穴、２３は感湿
素子で、感湿素子２３の孔には感湿材が保持されてい
る。２４はサーミスタ、２５は導電性パターン、２６は
白金のリード線で導電性パターン２５と感湿素子２３及
びサーミスタ２４をそれぞれ導電性ボンディング材を用
いてつないでいる。２７、２８、２９、は導電性端子で
ある。
【０００３】以上のように構成された従来の湿度センサ
の動作に付いて説明する。図８は上記従来の湿度センサ
の等価回路であり、３０は感湿素子２３のインピーダン
ス、３１はサーミスタ２４のインピーダンス、３２は導
電性端子２７に対応する第１端子、３３は導電性端子２
８に対応する第２端子、３４は導電性端子２９に対応す
る第３端子である。感湿素子２３のインピーダンス３０
は湿度変化に応じて変化する特性を有するが、温度に対
してもインピーダンスが変化するため、感湿素子２３の
インピーダンス３０の温度特性と同等の温度特性を有す
るサーミスタ２４を直列に構成することにより、第１端
子３２と第３端子３４との間に印加された電圧の第１端
子３２と第２端子３３、または第２端子３３と第３端子
３４との間に現れる分電圧をモニターすることにより温
度が変動する環境においても安定に湿度変化を感知でき
るようにしてある。
の動作に付いて説明する。図８は上記従来の湿度センサ
の等価回路であり、３０は感湿素子２３のインピーダン
ス、３１はサーミスタ２４のインピーダンス、３２は導
電性端子２７に対応する第１端子、３３は導電性端子２
８に対応する第２端子、３４は導電性端子２９に対応す
る第３端子である。感湿素子２３のインピーダンス３０
は湿度変化に応じて変化する特性を有するが、温度に対
してもインピーダンスが変化するため、感湿素子２３の
インピーダンス３０の温度特性と同等の温度特性を有す
るサーミスタ２４を直列に構成することにより、第１端
子３２と第３端子３４との間に印加された電圧の第１端
子３２と第２端子３３、または第２端子３３と第３端子
３４との間に現れる分電圧をモニターすることにより温
度が変動する環境においても安定に湿度変化を感知でき
るようにしてある。
【０００４】以上のような従来の湿度センサの２５℃に
おける湿度変化に対する分電圧の変化は、第１端子３２
と第３端子３４との間にＳｉｎ波、１Ｖ、１ｋＨｚの交
流電圧を印加し、第２端子３３と第３端子３４との間に
現れる分電圧をモニターすることにより図９に、２５℃
における４０％ＲＨと８０％ＲＨとの間における急激な
湿度変化に対する応答特性は、第１端子３２と第３端子
３４との間にＳｉｎ波、１Ｖ、１ｋＨｚの交流電圧を印
加し、第２端子３３と第３端子３４との間に現れる分電
圧の変化をモニターすることにより図１０に、それぞれ
示すような曲線として表される。
おける湿度変化に対する分電圧の変化は、第１端子３２
と第３端子３４との間にＳｉｎ波、１Ｖ、１ｋＨｚの交
流電圧を印加し、第２端子３３と第３端子３４との間に
現れる分電圧をモニターすることにより図９に、２５℃
における４０％ＲＨと８０％ＲＨとの間における急激な
湿度変化に対する応答特性は、第１端子３２と第３端子
３４との間にＳｉｎ波、１Ｖ、１ｋＨｚの交流電圧を印
加し、第２端子３３と第３端子３４との間に現れる分電
圧の変化をモニターすることにより図１０に、それぞれ
示すような曲線として表される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構造を持つ湿度センサはリード線を使うというこ
とと感湿素子とサーミスタを絶縁基板上に構成するとい
うことからこれらの面積より小さくなる可能性がなく小
型化できないという問題がある。
ような構造を持つ湿度センサはリード線を使うというこ
とと感湿素子とサーミスタを絶縁基板上に構成するとい
うことからこれらの面積より小さくなる可能性がなく小
型化できないという問題がある。
【０００６】また、従来の湿度センサの湿度特性は、す
でに図９に示すように４０％ＲＨ〜６０％ＲＨ（ａｔ
２５℃）では湿度に対する第２端子３３と第３端子３４
との間の分電圧の直線性はあるが、それ以外では直線性
がない。これに対し近年、特にエアコンディショナー関
係の市場から３０％ＲＨ〜９０％ＲＨでの湿度に対する
出力電圧の直線性の要求が高まり問題となっている。
でに図９に示すように４０％ＲＨ〜６０％ＲＨ（ａｔ
２５℃）では湿度に対する第２端子３３と第３端子３４
との間の分電圧の直線性はあるが、それ以外では直線性
がない。これに対し近年、特にエアコンディショナー関
係の市場から３０％ＲＨ〜９０％ＲＨでの湿度に対する
出力電圧の直線性の要求が高まり問題となっている。
【０００７】また、従来の湿度センサの応答特性は、す
でに図１０に示すように吸着側と脱着側で異なるが約２
５０秒程、安定するまで時間がかかり問題となってい
る。
でに図１０に示すように吸着側と脱着側で異なるが約２
５０秒程、安定するまで時間がかかり問題となってい
る。
【０００８】また、感湿素子を絶縁基板に張り付ける構
造であるため、感湿素子に感湿材を水溶液として含浸さ
せる場合、含浸液が絶縁基板にシミ出し特性バラツキが
生じる現象があり、製造上問題となっている。
造であるため、感湿素子に感湿材を水溶液として含浸さ
せる場合、含浸液が絶縁基板にシミ出し特性バラツキが
生じる現象があり、製造上問題となっている。
【０００９】本発明は、これらの課題を解決するもので
３０％ＲＨ〜９０％ＲＨでの湿度に対する出力電圧の直
線性を高め、尚かつ小型化され、かつ量産時に特性バラ
ツキの小さい湿度センサを提供するものである。
３０％ＲＨ〜９０％ＲＨでの湿度に対する出力電圧の直
線性を高め、尚かつ小型化され、かつ量産時に特性バラ
ツキの小さい湿度センサを提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
為に本発明では、多数の孔を有する多孔質体の孔部に、
水分を吸収すると電気抵抗が変化する感湿材を保持した
感湿素子の片面に塗布、蒸着等により２電極、他面には
全面に電極を設けた１個の感湿素子と２個以上のサーミ
タ及び固定抵抗体を絶縁基板上にリードを用いず導電性
パターン及び導電性ボンディング材を用いて直接固定
し、また使用する感湿素子は片面に塗布、蒸着等により
２電極、他面には全面に電極を設け、２電極は直接、絶
縁基板またはサーミスタとそれぞれの電極と固定され、
他面の全面電極はガラス入りＲｕＯ 2 等の導電性物質の
ボンディング材を用いて絶縁体基板と導通接合されてい
ることにより、２電極の片方と全面電極、もう片方と全
面電極という２個分の感湿素子の役目をさせたものであ
る。
為に本発明では、多数の孔を有する多孔質体の孔部に、
水分を吸収すると電気抵抗が変化する感湿材を保持した
感湿素子の片面に塗布、蒸着等により２電極、他面には
全面に電極を設けた１個の感湿素子と２個以上のサーミ
タ及び固定抵抗体を絶縁基板上にリードを用いず導電性
パターン及び導電性ボンディング材を用いて直接固定
し、また使用する感湿素子は片面に塗布、蒸着等により
２電極、他面には全面に電極を設け、２電極は直接、絶
縁基板またはサーミスタとそれぞれの電極と固定され、
他面の全面電極はガラス入りＲｕＯ 2 等の導電性物質の
ボンディング材を用いて絶縁体基板と導通接合されてい
ることにより、２電極の片方と全面電極、もう片方と全
面電極という２個分の感湿素子の役目をさせたものであ
る。
【００１１】多数の孔を有する多孔質体の孔部に、水分
を吸収すると電気抵抗が変化する感湿材を保持した感湿
素子の片面に塗布、蒸着等により２電極、他面には全面
に電極を設けた１個の感湿素子と２個以上のサーミタ及
び固定抵抗体を絶縁基板上にリードを用いず導電性パタ
ーン及び導電性ボンディング材を用いて直接固定し、図
４に示す回路を構成させたものである。
を吸収すると電気抵抗が変化する感湿材を保持した感湿
素子の片面に塗布、蒸着等により２電極、他面には全面
に電極を設けた１個の感湿素子と２個以上のサーミタ及
び固定抵抗体を絶縁基板上にリードを用いず導電性パタ
ーン及び導電性ボンディング材を用いて直接固定し、図
４に示す回路を構成させたものである。
【００１２】感湿素子が２電極の接点以外、絶縁基板及
びサーミスタとくっついていなく、感湿素子の片面に塗
布、蒸着等により設けた２電極は絶縁基板またはサーミ
スタのそれぞれの電極と線接触にて固定させたものであ
る。
びサーミスタとくっついていなく、感湿素子の片面に塗
布、蒸着等により設けた２電極は絶縁基板またはサーミ
スタのそれぞれの電極と線接触にて固定させたものであ
る。
【００１３】
【作用】本発明では、多数の孔を有する多孔質体の孔部
に、水分を吸収すると電気抵抗が変化する感湿材を保持
した感湿素子の片面に塗布、蒸着等により２電極、他面
には全面に電極を設けた１個の感湿素子と２個以上のサ
ーミタ及び固定抵抗体を絶縁基板上にリードを用いず導
電性パターン及び導電性ボンディング材を用いて直接固
定し、また使用する感湿素子は片面に塗布、蒸着等によ
り２電極、他面には全面に電極を設け、２電極は直接、
絶縁基板またはサーミスタとそれぞれの電極と固定さ
れ、他面の全面電極はガラス入りＲｕＯ2 等の導電性物
質のボンディング材を用いて絶縁体基板と導通接合され
ていることにより、２電極の片方と全面電極、もう片方
と全面電極という２個分の感湿素子の役目をさせること
により、小型化が可能となる。
に、水分を吸収すると電気抵抗が変化する感湿材を保持
した感湿素子の片面に塗布、蒸着等により２電極、他面
には全面に電極を設けた１個の感湿素子と２個以上のサ
ーミタ及び固定抵抗体を絶縁基板上にリードを用いず導
電性パターン及び導電性ボンディング材を用いて直接固
定し、また使用する感湿素子は片面に塗布、蒸着等によ
り２電極、他面には全面に電極を設け、２電極は直接、
絶縁基板またはサーミスタとそれぞれの電極と固定さ
れ、他面の全面電極はガラス入りＲｕＯ2 等の導電性物
質のボンディング材を用いて絶縁体基板と導通接合され
ていることにより、２電極の片方と全面電極、もう片方
と全面電極という２個分の感湿素子の役目をさせること
により、小型化が可能となる。
【００１４】多数の孔を有する多孔質体の孔部に、水分
を吸収すると電気抵抗が変化する感湿材を保持した感湿
素子の片面に塗布、蒸着等により２電極、他面には全面
に電極を設けた１個の感湿素子と２個以上のサーミタ及
び固定抵抗体を絶縁基板上にリードを用いず導電性パタ
ーン及び導電性ボンディング材を用いて直接固定し、図
４に示す回路を構成させることにより、３０％ＲＨ〜９
５％ＲＨでの湿度に対する出力電圧の直線性を高めるこ
とができる。
を吸収すると電気抵抗が変化する感湿材を保持した感湿
素子の片面に塗布、蒸着等により２電極、他面には全面
に電極を設けた１個の感湿素子と２個以上のサーミタ及
び固定抵抗体を絶縁基板上にリードを用いず導電性パタ
ーン及び導電性ボンディング材を用いて直接固定し、図
４に示す回路を構成させることにより、３０％ＲＨ〜９
５％ＲＨでの湿度に対する出力電圧の直線性を高めるこ
とができる。
【００１５】感湿素子が２電極の接点以外、絶縁基板及
びサーミスタとくっついていなく、感湿素子の片面に塗
布、蒸着等により設けた２電極は絶縁基板またはサーミ
スタのそれぞれの電極と線接触にて固定させることによ
り、感湿材含浸時にニジミがなくなり湿度特性のバラツ
キを少なくし量産時の特性を安定させ、かつ湿度センサ
の応答特性を改善することができる。
びサーミスタとくっついていなく、感湿素子の片面に塗
布、蒸着等により設けた２電極は絶縁基板またはサーミ
スタのそれぞれの電極と線接触にて固定させることによ
り、感湿材含浸時にニジミがなくなり湿度特性のバラツ
キを少なくし量産時の特性を安定させ、かつ湿度センサ
の応答特性を改善することができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明について実施例を図面を参照に
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
【００１７】図１、図２及び図３は本発明の一実施例に
おける斜視図、Ａ−Ａ断面図、及びＢ−Ｂ断面図であ
る。図１、図２及び図３において、１はアルミナ基板で
あり２は感湿素子で、本実験例ではＭｇＣｒＯ4 −Ｔｉ
Ｏ2 系混合物を１３００℃、２時間空気中で焼成した気
孔率３５％のＭｇＣｒＯ4 −ＴｉＯ2 系多結晶体を用い
た。１１は多孔質電極で、感湿素子２の片面に２電極、
他面には全面に電極を設けられていて、本実験例ではＲ
ｕＯ2 ペーストをスクリーン印刷し８００℃、１０分間
焼き付けを行い多孔質電極１１を形成した。３と４はサ
ーミスタで本実験例では、３に７ｋΩ（ａｔ ２５℃）
でＢ定数４３００、４に２０ｋΩ（ａｔ２５℃）でＢ定
数４３００のＮＴＣサーミスタを用いた。１２、１３は
それぞれサーミスタ３、４の両側面に形成され、Ａｇ−
Ｐｄで作成された電極で、電極１２、１３はそれぞれサ
ーミスタ３、４上にスクリーン印刷等によって印刷さ
れ、その後に８００℃〜８５０℃で焼き付けて形成され
る。この時電極１２、１３のそれぞれの厚さは１０μｍ
程度である。５は導電パターンで本実験例ではＡｇ−Ｐ
ｄペーストをスクリーン印刷し８００℃、１０分間焼き
付けを行い形成した。６は固定抵抗器で本実験例ではＲ
ｕＯ2 のグレーズ抵抗を使用し抵抗値は１ＭΩに合わし
た。７は導電性ボンディング材で本実験例ではＲｕＯ2
とガラスからなる無機接着剤を使用した。８、９、１０
はそれぞれ導電性端子である。
おける斜視図、Ａ−Ａ断面図、及びＢ−Ｂ断面図であ
る。図１、図２及び図３において、１はアルミナ基板で
あり２は感湿素子で、本実験例ではＭｇＣｒＯ4 −Ｔｉ
Ｏ2 系混合物を１３００℃、２時間空気中で焼成した気
孔率３５％のＭｇＣｒＯ4 −ＴｉＯ2 系多結晶体を用い
た。１１は多孔質電極で、感湿素子２の片面に２電極、
他面には全面に電極を設けられていて、本実験例ではＲ
ｕＯ2 ペーストをスクリーン印刷し８００℃、１０分間
焼き付けを行い多孔質電極１１を形成した。３と４はサ
ーミスタで本実験例では、３に７ｋΩ（ａｔ ２５℃）
でＢ定数４３００、４に２０ｋΩ（ａｔ２５℃）でＢ定
数４３００のＮＴＣサーミスタを用いた。１２、１３は
それぞれサーミスタ３、４の両側面に形成され、Ａｇ−
Ｐｄで作成された電極で、電極１２、１３はそれぞれサ
ーミスタ３、４上にスクリーン印刷等によって印刷さ
れ、その後に８００℃〜８５０℃で焼き付けて形成され
る。この時電極１２、１３のそれぞれの厚さは１０μｍ
程度である。５は導電パターンで本実験例ではＡｇ−Ｐ
ｄペーストをスクリーン印刷し８００℃、１０分間焼き
付けを行い形成した。６は固定抵抗器で本実験例ではＲ
ｕＯ2 のグレーズ抵抗を使用し抵抗値は１ＭΩに合わし
た。７は導電性ボンディング材で本実験例ではＲｕＯ2
とガラスからなる無機接着剤を使用した。８、９、１０
はそれぞれ導電性端子である。
【００１８】以上のように組み立てた後に、感湿材とし
て重合度２０００から５０００のポリアクリル酸ソーダ
を５％の水溶液として感湿素子２に含浸させ後、４０℃
で５時間乾燥し、多孔質体である感湿素子２の孔の中に
保持させ湿度センサを形成した。
て重合度２０００から５０００のポリアクリル酸ソーダ
を５％の水溶液として感湿素子２に含浸させ後、４０℃
で５時間乾燥し、多孔質体である感湿素子２の孔の中に
保持させ湿度センサを形成した。
【００１９】以上のように構成された湿度センサに付い
て以下にその動作を説明する。図４は上記実施例による
湿度センサの等価回路であり、１４ａと１４ｂは感湿素
子２の２個のインピーダンスで１４ａと１４ｂはほぼ同
じ値である。１５は固定抵抗６のインピーダンス、１６
はサーミスタ３のインピーダンス、１７はサーミスタ４
のインピーダンス、１８は導電性端子８に対応する第１
端子、１９は導電性端子９に対応する第２端子、２０は
導電性端子１０に対応する第３端子である。上記の湿度
センサの２５℃の湿度特性は図５に示すように、従来の
湿度センサの湿度特性（図９）と比べ３０％ＲＨから９
０％ＲＨの直線性が改善されている。尚、湿度特性は第
１端子１８と第３端子２０の間にＳｉｎ波、１Ｖ、１ｋ
Ｈｚの交流電圧を印加し、第２端子１９と第３端子２０
の間の分電圧をモニターしたものである。また、応答特
性は図６に示すようになり、従来の湿度センサの応答特
性（図１０）と比べ改善されている。尚、応答特性は湿
度センサの第１端子１８と第３端子２０の間にＳｉｎ
波、１Ｖ、１ｋＨｚの交流電圧を印加し第２端子１９と
第３端子２０間の分電圧をモニターしながら、湿度セン
サを２５℃、４０％ＲＨの雰囲気に３０分間放置した
後、ただちに２５℃、８０％ＲＨの雰囲気に投入して、
その時の第２端子１９と第３端子２０の間の時間に対す
る分電圧変化を測定した。
て以下にその動作を説明する。図４は上記実施例による
湿度センサの等価回路であり、１４ａと１４ｂは感湿素
子２の２個のインピーダンスで１４ａと１４ｂはほぼ同
じ値である。１５は固定抵抗６のインピーダンス、１６
はサーミスタ３のインピーダンス、１７はサーミスタ４
のインピーダンス、１８は導電性端子８に対応する第１
端子、１９は導電性端子９に対応する第２端子、２０は
導電性端子１０に対応する第３端子である。上記の湿度
センサの２５℃の湿度特性は図５に示すように、従来の
湿度センサの湿度特性（図９）と比べ３０％ＲＨから９
０％ＲＨの直線性が改善されている。尚、湿度特性は第
１端子１８と第３端子２０の間にＳｉｎ波、１Ｖ、１ｋ
Ｈｚの交流電圧を印加し、第２端子１９と第３端子２０
の間の分電圧をモニターしたものである。また、応答特
性は図６に示すようになり、従来の湿度センサの応答特
性（図１０）と比べ改善されている。尚、応答特性は湿
度センサの第１端子１８と第３端子２０の間にＳｉｎ
波、１Ｖ、１ｋＨｚの交流電圧を印加し第２端子１９と
第３端子２０間の分電圧をモニターしながら、湿度セン
サを２５℃、４０％ＲＨの雰囲気に３０分間放置した
後、ただちに２５℃、８０％ＲＨの雰囲気に投入して、
その時の第２端子１９と第３端子２０の間の時間に対す
る分電圧変化を測定した。
【００２０】以上のように、この湿度センサはリード線
を使用せず、部品を重ねて組み立てることができ、又１
つの感湿素子で２個感湿素子の役目をさせることにより
小型化ができる。また、感湿素子とアルミナ基板及びサ
ーミスタとが線接触している以外、ほかに接触していな
いため接触面積が小さくなり、感湿材の含浸時に感湿素
子より感湿材の漏れがない。
を使用せず、部品を重ねて組み立てることができ、又１
つの感湿素子で２個感湿素子の役目をさせることにより
小型化ができる。また、感湿素子とアルミナ基板及びサ
ーミスタとが線接触している以外、ほかに接触していな
いため接触面積が小さくなり、感湿材の含浸時に感湿素
子より感湿材の漏れがない。
【００２１】従来の湿度センサと本発明の湿度センサを
３０台ずつ作製し２５℃、６０％ＲＨでの第２端子と第
３端子間の分電圧値を調べると（表１）のようになり従
来の湿度センサよりバラツキが小さくなることがわか
る。
３０台ずつ作製し２５℃、６０％ＲＨでの第２端子と第
３端子間の分電圧値を調べると（表１）のようになり従
来の湿度センサよりバラツキが小さくなることがわか
る。
【００２２】
【表１】
【００２３】尚、感湿素子２に本実験例ではＭｇＣｒＯ
4 −ＴｉＯ2 系多孔質多結晶体（セラミックス）を用い
たが、感湿材含浸できる多孔質体であれば他のセラミッ
クス、無機物、有機物でも使用できることは言うまでも
ない。
4 −ＴｉＯ2 系多孔質多結晶体（セラミックス）を用い
たが、感湿材含浸できる多孔質体であれば他のセラミッ
クス、無機物、有機物でも使用できることは言うまでも
ない。
【００２４】また、固定抵抗体として本実施例ではＲｕ
Ｏ2 のグレーズ抵抗を用いたが所定の抵抗値を確保でき
るものであれば、角チップ抵抗器、メルフ型チップ抵抗
器等どんな形状、どんな材質でも使用できることはいう
までもない。
Ｏ2 のグレーズ抵抗を用いたが所定の抵抗値を確保でき
るものであれば、角チップ抵抗器、メルフ型チップ抵抗
器等どんな形状、どんな材質でも使用できることはいう
までもない。
【００２５】また、図４に示す固定抵抗体のインピーダ
ンス１５、サーミスタ３のインピーダンス１６、サーミ
スタ４のインピーダン１７には本実験例では、上記の値
のものを使用したが、結果として図５の湿度特性が実現
できるものであればどのような組み合わせでも使用でき
る。
ンス１５、サーミスタ３のインピーダンス１６、サーミ
スタ４のインピーダン１７には本実験例では、上記の値
のものを使用したが、結果として図５の湿度特性が実現
できるものであればどのような組み合わせでも使用でき
る。
【００２６】また、感湿材としてポリアクリル酸ソーダ
を使用したが、湿度の変化に対して抵抗が変化するもの
であり、多孔質体の孔に含浸できるものであれば無機
物、有機物に限らずどんなものでも使用できる。
を使用したが、湿度の変化に対して抵抗が変化するもの
であり、多孔質体の孔に含浸できるものであれば無機
物、有機物に限らずどんなものでも使用できる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、多数の孔を有する多孔質
体の孔部に、水分を吸収すると電気抵抗が変化する感湿
材を保持した感湿素子の片面に塗布、蒸着等により２電
極、他面には全面に電極を設けた１個の感湿素子と２個
以上のサーミタ及び固定抵抗体を絶縁基板上にリードを
用いず導電性パターン及び導電性ボンディング材を用い
て直接固定し、また使用する感湿素子は片面に塗布、蒸
着等により２電極、他面には全面に電極を設け、２電極
は直接、絶縁基板またはサーミスタとそれぞれの電極と
固定され、他面の全面電極はガラス入りＲｕＯ2 等の導
電性物質のボンディング材を用いて絶縁体基板と導通接
合されていることにより、２電極の片方と全面電極、も
う片方と全面電極という２個分の感湿素子の役目をさせ
ることにより、湿度センサを小型化することができた。
体の孔部に、水分を吸収すると電気抵抗が変化する感湿
材を保持した感湿素子の片面に塗布、蒸着等により２電
極、他面には全面に電極を設けた１個の感湿素子と２個
以上のサーミタ及び固定抵抗体を絶縁基板上にリードを
用いず導電性パターン及び導電性ボンディング材を用い
て直接固定し、また使用する感湿素子は片面に塗布、蒸
着等により２電極、他面には全面に電極を設け、２電極
は直接、絶縁基板またはサーミスタとそれぞれの電極と
固定され、他面の全面電極はガラス入りＲｕＯ2 等の導
電性物質のボンディング材を用いて絶縁体基板と導通接
合されていることにより、２電極の片方と全面電極、も
う片方と全面電極という２個分の感湿素子の役目をさせ
ることにより、湿度センサを小型化することができた。
【００２８】また、多数の孔を有する多孔質体の孔部
に、水分を吸収すると電気抵抗が変化する感湿材を保持
した感湿素子の片面に塗布、蒸着等により２電極、他面
には全面に電極を設けた１個の感湿素子と２個以上のサ
ーミタ及び固定抵抗体を絶縁基板上にリードを用いず導
電性パターン及び導電性ボンディング材を用いて直接固
定し、図４に示す回路を構成させることにより、３０％
ＲＨ〜９５％ＲＨでの湿度に対する出力電圧の直線性を
高めることができた。
に、水分を吸収すると電気抵抗が変化する感湿材を保持
した感湿素子の片面に塗布、蒸着等により２電極、他面
には全面に電極を設けた１個の感湿素子と２個以上のサ
ーミタ及び固定抵抗体を絶縁基板上にリードを用いず導
電性パターン及び導電性ボンディング材を用いて直接固
定し、図４に示す回路を構成させることにより、３０％
ＲＨ〜９５％ＲＨでの湿度に対する出力電圧の直線性を
高めることができた。
【００２９】感湿素子が２電極の接点以外、絶縁基板及
びサーミスタとくっついていなく、感湿素子の片面に塗
布、蒸着等により設けた２電極は絶縁基板またはサーミ
スタのそれぞれの電極と線接触にて固定させることによ
り、感湿材含浸時にニジミがなくなり湿度特性のバラツ
キを少なくし量産時の特性が安定させ、かつ湿度センサ
の応答特性を改善することができた。
びサーミスタとくっついていなく、感湿素子の片面に塗
布、蒸着等により設けた２電極は絶縁基板またはサーミ
スタのそれぞれの電極と線接触にて固定させることによ
り、感湿材含浸時にニジミがなくなり湿度特性のバラツ
キを少なくし量産時の特性が安定させ、かつ湿度センサ
の応答特性を改善することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による湿度センサの斜視図
【図２】本発明の一実施例による湿度センサのＡ−Ａ断
面図
面図
【図３】本発明の一実施例による湿度センサのＢ−Ｂ断
面図
面図
【図４】本発明の一実施例による湿度センサの等価回路
図
図
【図５】本発明の一実施例による湿度センサの２５℃で
の湿度特性のグラフ
の湿度特性のグラフ
【図６】本発明の一実施例による湿度センサの応答特性
のグラフ
のグラフ
【図７】従来の湿度センサの斜視図
【図８】従来の湿度センサの等価回路図
【図９】従来の湿度センサの２５℃での湿度特性のグラ
フ
フ
【図１０】従来の湿度センサの応答特性のグラフ
１ アルミナ基板 ２ 感湿素子 ３ サーミスタ ４ サーミスタ ５ 導電パターン ６ 固定抵抗器 ７ 導電性ボンディング材 ８ 導電性端子 ９ 導電性端子 １０ 導電性端子 １１ 多孔質電極 １２ Ａｇ−Ｐｄ電極 １３ Ａｇ−Ｐｄ電極 １４ａ インピーダンス １４ｂ インピーダンス １５ インピーダンス １６ インピーダンス １７ インピーダンス １８ 第１端子 １９ 第２端子 ２０ 第３端子 ２１ アルミナ基板 ２２ 穴 ２３ 感湿素子 ２４ サーミスタ ２５ 導電性パターン ２６ リード線 ２７ 導電性端子 ２８ 導電性端子 ２９ 導電性端子 ３０ インピーダンス ３１ インピーダンス ３２ 第１端子 ３３ 第２端子 ３４ 第３端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧元 良一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 辻 哲次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 多木 宏光 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−34446（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−240848（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−170045（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−232055（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−137556（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−185156（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−105047（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−110950（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−169251（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−14149（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 27/12
Claims (4)
- 【請求項１】多数の孔を有する多孔質体の孔部に、水分
を吸収すると電気抵抗が変化する感湿材を保持した感湿
素子の片面に電極を設け、他面には全面に電極を設けた
１個の感湿素子と２個以上のサーミタと固定抵抗体を絶
縁基板上に導電性パターン及び導電性ボンディング材の
少なくとも一方を用いて直接固定したことを特徴とする
湿度センサ。 - 【請求項２】 感湿素子は片面に塗布、蒸着等により２
電極、他面には全面に電極を設け、２電極は直接、絶縁
基板またはサーミスタとそれぞれの電極と固定され、他
面の全面電極はガラス入りＲｕＯ2 等の導電性物質のボ
ンディング材を用いて絶縁体基板と導通接合されている
ことにより、２電極の片方と全面電極、もう片方と全面
電極という２個分の感湿素子の役目をすることを特徴と
する請求項１記載の湿度センサ。 - 【請求項３】感湿素子が２電極の接点以外、絶縁基板及
びサーミスタと接触していないことを特徴とする請求項
１記載の湿度センサ。 - 【請求項４】感湿素子の片面に塗布、蒸着等により設け
た２電極は絶縁基板またはサーミスタのそれぞれの電極
と線接触にて固定されていることを特徴とする請求項１
記載の湿度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04037627A JP3074901B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 湿度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04037627A JP3074901B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 湿度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05232061A JPH05232061A (ja) | 1993-09-07 |
| JP3074901B2 true JP3074901B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=12502878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04037627A Expired - Fee Related JP3074901B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 湿度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3074901B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-25 JP JP04037627A patent/JP3074901B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05232061A (ja) | 1993-09-07 |
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| JPS6124649B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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