JP3617032B2 - Humidity sensor calibration method and humidity sensor using the same - Google Patents

Humidity sensor calibration method and humidity sensor using the same Download PDF

Info

Publication number
JP3617032B2
JP3617032B2 JP2000351683A JP2000351683A JP3617032B2 JP 3617032 B2 JP3617032 B2 JP 3617032B2 JP 2000351683 A JP2000351683 A JP 2000351683A JP 2000351683 A JP2000351683 A JP 2000351683A JP 3617032 B2 JP3617032 B2 JP 3617032B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
humidity
humidity sensor
detection
value
predetermined temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2000351683A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002156348A (en
Inventor
浩史 奥田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Espec Corp
Original Assignee
Espec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Espec Corp filed Critical Espec Corp
Priority to JP2000351683A priority Critical patent/JP3617032B2/en
Publication of JP2002156348A publication Critical patent/JP2002156348A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3617032B2 publication Critical patent/JP3617032B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿度センサの校正方法およびそれを用いた湿度センサに関する。さらに詳しくは、空調機、環境試験機、植物育成室などの湿度制御、湿度モニターを行なう乾燥機、調理器、掃除機の湿度検知、あるいは湿度変化の測定記録、認証を行なう気象観測機、ラジオゾンデ、製品輸送時の状態を記録するデータロガーなどに利用される湿度センサの校正方法およびそれを用いた湿度センサに関する。
【0002】
【従来の技術】
湿度を測定して出力する湿度センサを一定期間使用し続ける場合、計測値にズレが生じることは避けられない。そのため、定期的に湿度センサを校正する必要がある。
【0003】
従来の湿度センサの測定現場における校正方法は、既知の湿度空間に湿度センサを設置し、湿度センサの計測値が正しく指示されるよう調整を施すというものである。湿度が既知の空間の実現は、例えば、飽和塩あるいは濃度既知の不飽和塩溶液を密閉容器内に入れて充分時間を経過させ、密閉容器内の雰囲気が安定した状態とすることによりなされる。この時、密閉容器内は、使用する飽和塩あるいは不飽和塩溶液によって決定された湿度が既知の空間となっている。ついで、この密閉容器内に湿度センサを入れ、湿度センサの指示値を前記既知の湿度に調整することで湿度センサの校正がなされる。
【0004】
また、湿度センサの検知特性、つまり湿度算出直線の勾配の校正は、複数の種類の飽和塩あるいは不飽和塩溶液を用い、複数の湿度において校正をすることによりなされる。その場合、温度雰囲気を一定にすれば、さらに厳密な校正がなし得る。
【0005】
ところで、どれくらいの周期で校正をする必要があるかは、湿度センサの使用環境や耐環境性によって様々である。一般的には、使用期間が長ければ長いほどズレは大きくなるので、計測精度を維持する点からは頻繁に校正する方がよい。しかしながら、校正をするには計測を中断しなければならないし、前記密閉容器内の湿度雰囲気が安定するのには時間がかかり(0.5〜6hr程度)、また校正作業に時間がかかるとともにその作業が煩雑でもある。なお、分流式湿度発生槽や2温度2圧力法等の大がかりな装置にて基準湿度を発生させて校正を行なうこともできるが、そのためにはその設備のあるところまで湿度センサを搬送しなければならないという問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、湿度センサが据え付けられている計測現場において短時間で簡易に校正がなし得る湿度センサの校正方法およびそれに用いる湿度センサを提供することを目的とし、さらに自動的に校正を行う湿度センサを提供することをも目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の湿度センサの校正方法の第1形態は、湿度検知手段の検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度あるいは該所定温度以上に加熱して同検知部の相対湿度を実質上0%R.Hとし、その時の湿度センサの指示値を0%R.Hに調整することにより零点補正をし、それにより湿度センサの校正をなすことを特徴とする。
【0008】
本発明の湿度センサの校正方法の第2形態は、湿度検知手段の検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度あるいはそれ以下に冷却して同検知部の相対湿度を実質上100%R.Hとし、その時の湿度センサの指示値を100%R.Hに調整することにより100%R.H値補正をし、それにより湿度センサの校正をなすことを特徴とする。
【0009】
本発明の湿度センサの校正方法の第3形態は、湿度検知手段の検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度あるいは該所定温度以上に加熱して同検知部の相対湿度を実質上0%R.Hとし、その時の湿度センサの指示値を0%R.Hに調整することにより零点補正をなし、前記検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度あるいはそれ以下に冷却して同検知部の相対湿度を実質上100%R.Hに調整し、その時の湿度センサの指示値を100%R.Hに調整することにより100%R.H値補正をなし、前記零点調整時および100%R.H値調整時における調整値により湿度算出直線の勾配の補正をし、それにより湿度センサの校正をなすことを特徴とする。
【0011】
一方、本発明の湿度センサの第1形態は、検知部を有する湿度検知手段と、前記検知部の温度を検知する温度検知手段と、前記検知部を加熱する加熱手段と、少なくとも前記湿度検知手段による計測値を出力する出力手段と、校正手段とを備えてなる湿度センサであって、前記校正手段により、前記加熱手段に前記検知部を加熱させて同検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度あるいは該所定温度以上として同検知部の相対湿度が実質上0%R.Hとされるとともに、その時の湿度センサの指示値が0%R.Hに調整されることにより零点補正がなされることを特徴とする。
【0012】
本発明の湿度センサの第2形態は、検知部を有する湿度検知手段と、前記検知部の温度を検知する温度検知手段と、前記検知部を冷却する冷却手段と、少なくとも前記湿度検知手段による計測値を出力する出力手段と、校正手段とを備えてなる湿度センサであって、前記校正手段により、前記冷却手段に前記検知部を冷却させて同検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度あるいは該所定温度以下として同検知部の相対湿度が実質上100%R.Hとされるとともに、その時の湿度センサの指示値が100%R.Hに調整されることにより100%R.H値補正がなされることを特徴とする。
【0013】
本発明の湿度センサの第3形態は、検知部を有する湿度検知手段と、前記検知部の温度を検知する温度検知手段と、前記検知部を加熱・冷却する加熱・冷却手段と、少なくとも前記湿度検知手段による計測値を出力する出力手段と、校正手段とを備えてなる湿度センサであって、前記校正手段により、前記加熱・冷却手段に前記検知部を加熱させて同検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度あるいは該所定温度以上として同検知部の相対湿度が実質上0%R.Hとされるとともに、その時の湿度センサの指示値が0%R.Hに調整されることにより零点補正がなされ、前記加熱・冷却手段に前記検知部を冷却させて同検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度あるいは該所定温度以下として同検知部の相対湿度が実質上100%R.Hとされるとともに、その時の湿度センサの指示値が100%R.Hに調整されることにより100%R.H値補正がなされることを特徴とする。
【0015】
本発明の湿度センサの第1形態ないし第形態においては、所定時間が経過した場合、または湿度検知手段の検知部による計測値が所定の温度・湿度プロフィルから外れた場合、自動的に校正手段による校正がなされるように構成されてもよい。
【0016】
本発明の湿度センサにおいては、故障診断手段を備え、前記故障診断手段により、計測値が閾値を超えた場合、計測値が所定の温度・湿度プロフィルから外れた場合、または校正手段による調整値が閾値を超えた場合、故障と診断されるようにされてもよい。
【0017】
【作用】
本発明の湿度センサの校正方法および湿度センサは、前記の如く構成されているので、計測現場において簡易・迅速に湿度センサの校正がなし得る。また、本発明の好ましい形態によれば、湿度センサの校正および故障診断が自動的になされる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【0019】
実施形態1
本発明の実施形態1に係る湿度センサの校正方法が適用されている校正機能および故障診断機能を有する湿度センサ(以下、単に湿度センサという)のブロック図を図1に示す。この実施形態1の湿度センサSの校正方法は、湿度検知手段1の検知部1aを加熱あるいは冷却し、それにより湿度センサの指示値を補正することにより湿度センサSの校正をなすとともに、校正が適当になされない場合に故障信号を出力するように構成されてなるものである。つまり、この実施形態1の湿度センサSの校正方法は、検知部1aを所定温度に加熱していわゆる零点補正(零点調整)をする一方、検知部1aを結露させていわゆる100%R.H値補正(100%R.H値調整)をし、さらにその零点調整および100%R.H値調整における調整値により湿度算出直線の勾配を補正することにより、湿度センサSの校正をなすように構成されてなるものである。
【0020】
湿度センサSは、図1に示すように、雰囲気中の湿度を検知する検知部1aを有する湿度検知手段1と、湿度検知手段1の検知部1aあるいはその近傍の温度を検知する温度検知手段2と、湿度検知手段1の検知部1aを所定温度まで加熱あるいは所定温度まで冷却する加熱・冷却手段3と、出力手段4と、制御・演算装置10とを主要構成要素として備えてなる。
【0021】
湿度検知手段1の検知部1aは、例えばセラミック系や高分子系インピーダンス変化型湿度検知素子、セラミック系や高分子系容量変化型湿度検知素子などとされ、雰囲気中の湿度を検知するものである。
【0022】
温度検知手段2は、熱電対、Pt100およびサーミスタなどの感温素子、または放射温度計などとされ、湿度検知手段1の検知部1a裏面に貼り付けられ、あるいは湿度検知手段1の検知部1a近傍に配設されて、湿度検知手段1の検知部1aの温度あるいはその近傍の温度を検知するものである。
【0023】
加熱・冷却手段3は、例えば、抵抗線、ペルチェ素子、ヒートパイプなどにより構成されたヒーター/クーラーとされ、湿度検知手段1の検知部1a近傍に配設されて湿度検知手段1の検知部1aを加熱または冷却するものである。
【0024】
なお、湿度センサSの据え付け状況によっては、この加熱・冷却手段3は、恒温恒湿槽によって湿度検知手段1の検知部1aの雰囲気中の温度を変化させる形式のものとされてもよい。
【0025】
出力手段4は、湿度検知手段1により計測された湿度および温度検知手段2により計測された温度を表示するとともに、故障診断手段12により故障と診断されたときに故障を表示する例えばデジタル表示装置とされる。あるいは、故障診断手段12により故障と診断されたときに警報ブザーを吹奏する例えば警報ブザー付デジタル表示装置とされる。
【0026】
制御・演算装置10は、校正手段11と故障診断手段12とを有するものとされ、湿度検知手段1、温度検知手段2、加熱・冷却手段3および出力手段4を制御するとともに、校正手段11は湿度検知手段1により計測された計測値を補正して湿度センサSの校正を行い、故障診断手段12は校正手段11による校正値の適否を判定して故障の有無を診断するものである。かかる機能を有する制御・演算装置10は、例えばマイコンに前記機能に対応したプログラムを格納することにより実現される。
【0027】
次に、かかる構成とされている湿度センサSにおける自動校正および自動故障診断について説明する。
【0028】
(1)制御・演算装置10は計測開始から所定時間が経過すると、加熱・冷却手段3に予め決められた温度、つまり所定温度へ加熱開始を指示する。
【0029】
(2)加熱・冷却手段3は制御・演算装置10からの指示により湿度検知手段1の加熱を開始する。
【0030】
(3)制御・演算装置10は温度検知手段2の計測値が所定温度に到達すると、校正手段11に校正開始を指示するとともに、加熱・冷却手段3にその温度を維持するように指示する。
【0031】
(4)校正手段11は制御・演算装置10からの校正開始の指示により湿度センサSの校正を行う。校正手段11による校正は、例えば、その時の湿度検知手段1の計測値を0%R.Hに補正するとともに、それに応じて制御・演算装置10のメモリに格納されている計測値・湿度換算テーブルのデータを更新することによりなされる。あるいは、図2に示すように、湿度検知手段1の検知回路が可変コンデンサ1bおよび可変抵抗1cを有している場合には、例えば可変コンデンサ1bの容量調節をして計測値を0%R.Hに調整することによりなされる。これにより、湿度センサSの指示値は0%R.Hに調整される。つまり、湿度センサSの零点調整がなされる。この校正が終了すると、制御・演算装置10は加熱・冷却手段3に加熱の停止を指示する。
【0032】
(5)制御・演算装置10は加熱・冷却手段3による加熱停止から所定時間経過後、加熱・冷却手段3に予め決められた温度、つまり所定温度へ冷却開始を指示する。
【0033】
(6)加熱・冷却手段3は制御・演算装置10からの冷却開始の指示により湿度検知手段1の冷却を開始する。
【0034】
(7)制御・演算装置10は温度検知手段2の計測値が所定温度に到達すると、校正手段11に校正開始を指示するとともに、加熱・冷却手段3にその温度を維持するように指示する。
【0035】
(8)校正手段11は制御・演算装置10からの校正開始の指示により湿度センサSの校正を行う。校正手段11による校正は、例えば、その時の湿度検知手段1の計測値を100%R.Hに補正するとともに、それに応じて制御・演算装置10のメモリに格納されている計測値・湿度換算テーブルのデータを前記零点のデータを固定した状態で更新することによりなされる。また、かかる更新をなすことにより、湿度算出直線の勾配の補正も同時になされる。あるいは、図2に示すように、湿度検知手段1の検知回路が可変コンデンサ1bおよび可変抵抗1cを有している場合には、例えば可変抵抗1cの抵抗値を調節して計測値を100%R.Hに調整することによりなされる。これにより、湿度センサSの指示値は100%R.Hに調整される。つまり、湿度センサSの100%R.H値調整がなされる。なお、湿度検知手段1に結露を生じさせると計測値が大幅に変動を生ずる場合には、結露が生ずる直前あるいは直後の計測値が用いられる。
【0036】
(9)故障診断手段12は校正手段11による校正後における湿度検知手段1の計測値が閾値を超えている場合、湿度検知手段1の計測値が予め設定されている温度・湿度プロフィルから外れている場合、または校正手段による調整値が閾値を超えている場合、湿度センサSが故障している旨の警報を出力する。
【0037】
このように、本実施形態1によれば、湿度センサが据え付けられている計測現場で、湿度センサの校正および故障診断が自動的にしかも短時間でなし得る。なお、前記説明においては、計測開始から所定時間経過後に校正がなされるようにされているが、湿度検知手段1の計測値が予め設定されている温度・湿度プロフィルから外れた時点で校正を開始するようにしてもよい。
【0038】
実施形態2
本発明の実施形態2に係る湿度センサの校正方法が適用されている校正機能を有する湿度センサ(以下、単に湿度センサという)のブロック図を図3に示す。なお、図3において、図1と同一の符号を付したものは同一または類似の構成要素を示す。
【0039】
この実施形態2の湿度センサS1の校正方法は、湿度センサの使用において、低湿域および高湿域の計測は正確になし得るが、中湿域においては実際より高くあるいは低く計測されるなどの計測値の線形性が損なわれる場合がある。そこで、この実施形態2では、図3に示すように、制御・演算装置10に線形性校正手段13を設けて計測値の直線化を図ることにより湿度センサS1の校正をなすものである。
【0040】
線形性校正手段13は、温度の異なる少なくとも3点における湿度の計測値を適宜演算処理することにより湿度算出直線を導出する機能を有する。例えば、図4に示すように、温度t,t,tにおける湿度の計測値がU,U,Uであったとすると、この3点の値を適宜演算処理して湿度算出直線を導出するものである。この湿度算出直線を導出する演算処理については、例えば最小自乗法による導出方法があるが、これに限定されるものではなく、公知の各種の直線導出手法を用いることができる。なお、かかる機能を有する線形性校正手段13は、制御・演算装置10に対応するプログラムを格納することにより実現される。
【0041】
このように、本実施形態2によれば、線形性校正手段13を設けて所要数の計測値から湿度算出直線を導出し、その直線を用いて計測値の直線化を図ることにより計測値の非線形性を解消して湿度センサS1の校正をなしているので、低湿域から高湿域まで精度よく計測がなし得る。また、その校正も湿度センサS1が据え付けられている計測現場において、簡易・迅速になし得る。なお、実施形態1との併用によりより良い結果が得られる。
【0042】
実施形態3
本発明の実施形態3に係る湿度センサの校正方法が適用されている校正機能を有する湿度センサ(以下、単に湿度センサという)の概略図を図5に示し、この湿度センサS2においては、図5に示すように実施形態1の制御・演算装置10に代えてマニュアル操作により校正をなす校正器(校正手段)20が設けられ、そして温度検知手段2は温度計2Aとされるとともに、加熱・冷却手段3はヒータ/クーラ3Aとされている。また、湿度検知手段1は検知部1aの相当静電容量に並列に可変コンデンサ1bを接続するとともに、検知部1aの相当回路に直列に可変抵抗1cを接続してなるものとされている。
【0043】
校正器20は、図5に示すように、湿度表示部21、温度表示部22、ヒータオン・オフスイッチ23、クーラオン・オフスイッチ24、可変容量調節ダイヤル25、可変抵抗調節ダイヤル26、制御・演算部27および電源スイッチ28を有するものとされる。なお、電源スイッチ28は公知の各種スイッチとすることができる。
【0044】
湿度表示部21は、計測された湿度を指示(表示)するように構成された、例えば液晶パネルとされる。
【0045】
温度表示部22は、検知された温度を指示(表示)するように構成された、例えば液晶パネルとされる。
【0046】
ヒータオン・オフスイッチ23およびクーラオン・オフスイッチ24は、例えば押しボタンスイッチとされる。なお、明瞭には図示されていないが、ヒータオン・オフスイッチ23およびクーラオン・オフスイッチ24は同時にオンしないように調整されている。
【0047】
可変容量調節ダイヤル25は、ダイヤルを回転させることにより、可変コンデンサ1bの容量調整がメカニカル的になし得るようにされている公知のダイヤルとされる。
【0048】
可変抵抗調節ダイヤル26は、ダイヤルを回転させることにより可変抵抗1cの抵抗値の調整がメカニカル的になし得るようにされている公知のダイヤルとされる。
【0049】
制御・演算部27は、例えばワンチップ・マイコンとされて、湿度表示部21の表示制御、温度表示部22の表示制御、ヒータオン・オフスイッチ23のオン・オフによるヒータ/クーラ3Aのヒータのオン・オフ制御、クーラオン・オフスイッチ24のオン・オフによるヒータ/クーラ3Aのクーラのオン・オフ制御をなすようにされている。また、勾配補正手段27aは、零点調整時における調整値および100%R.H値調整時における調整値に基づいて、湿度算出直線の勾配補正をなすものである。なお、かかる制御・演算部27の機能および勾配補正手段27aの機能は、それらに対応したプログラムをワンチップ・マイコンに格納することにより実現される。また、ワンチップ・マイコンには後述する校正処理に必要な処理をなすためのプログラムも格納されている。
【0050】
次に、かかる構成とされている湿度センサS2の校正について説明する。
【0051】
なお、この校正は、校正手順、加熱所定温度、冷却所定温度などが記載されている校正マニュアルを用いてなされる。
【0052】
(1)電源スイッチ28をオンして湿度表示部21に指示された湿度、および温度表示部22に指示された温度により加熱温度および冷却温度を選定する。
【0053】
(2)ヒータオン・オフスイッチ23をオンしてヒータ/クーラ3Aのヒータを起動して検知部1aを加熱する。
【0054】
(3)温度表示部22の表示温度(指示値)が所定温度(所定値)になった時点で可変容量調節ダイヤル(または可変抵抗調節ダイヤル26)25を操作し、湿度表示部21の指示値を0%R.Hに調整する。つまり、零点調整をする。この間、制御・演算部27は加熱温度が所定温度に維持されるようにヒータの加熱量を制御する。
【0055】
(4)ヒータオン・オフスイッチ23をオフしてヒータによる加熱を停止する。
【0056】
(5)温度表示部22の表示温度が雰囲気温度に復帰した時点で、クーラオン・オフスイッチ24をオンしてヒータ/クーラ3Aのクーラを起動して検知部1aを冷却する。
【0057】
(6)温度表示部22の表示温度が所定温度になった時点で可変抵抗調節ダイヤル(または可変容量調節ダイヤル25)26を操作し、湿度表示部21の指示値を100%R.Hに調整する。つまり、100%R.H値調整をする。この間、制御・演算部27は、冷却温度が所定温度に維持されるようにクーラの冷却量を制御する。
【0058】
(7)クーラオン・オフスイッチ24をオフしてクーラによる冷却を停止する。
【0059】
(8)勾配補正手段27aは、零点調整時における調整値および100%R.H値調整時における調整値に基づいて湿度算出直線の勾配を補正する。
【0060】
(9)勾配補正手段27aによる湿度算出直線の勾配の補正が完了すると、校正完了が湿度表示21に表示される。
【0061】
(10)校正完了の表示を確認して電源スイッチ28をオフする。
【0062】
このように、本実施形態3によれば、湿度センサS2が据え付けられている計測現場において、簡易・迅速に湿度センサS2の校正がなし得る。
【0063】
【実施例】
以下、より具体的な実施例により本発明をより具体的に説明する。
【0064】
実施例1
雰囲気温度が85℃、相対湿度が95%R.Hである場合の零点補正(零点調整)について説明する。そのときの水蒸気分圧は、54974.6Paである。
【0065】
飽和水蒸気圧が充分大きくなる温度、例えば水の臨界温度370.946℃まで検知部1aを加熱する。その場合の飽和水蒸気圧は、22064kPaである。したがって、370.946℃まで加熱したときの検知部1aの相対湿度は0.25%R.Hとなる。この0.25%の誤差は通常の計測においては問題とならないので、検知部1aを370.946℃まで加熱すると相対湿度は実質上0%R.Hとすることができる。そこで、検知部1aを水の臨界温度である370.946℃まで加熱した時の湿度センサSの指示値を、0%R.Hとする調整をなすことにより、前記雰囲気に対する湿度センサSの零点補正(零点調整)がなし得る。つまり、指示値のオフセットを解消して湿度センサSの校正がなし得る。
【0066】
実施例2
雰囲気温度が10℃、相対湿度が30%R.Hである場合の100%R.H値補正(100%R.H値調整)について説明する。なお、そのときの水蒸気分圧は、368.4Paである。
【0067】
加熱・冷却手段3により湿度検知手段1の検知部1aを結露が生ずる温度、例えば−40℃まで冷却する。その温度における検知部1aの飽和蒸気圧は12.84Paである。そのため、検知部1aを前記温度まで冷却すれば確実に結露が生じて、検知部1aの相対湿度は100%R.Hとなる。そこで、検知部1aを−40℃まで冷却した時の湿度センサSの指示値を100%R.Hとする調整をなすことにより、前記雰囲気に対する湿度センサSの100%R.H値補正(100%R.H値調整)がなし得る。つまり、指示値のオフセットを解消して湿度センサSの校正がなし得る。
【0068】
以上、本発明を実施形態および実施例に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態および実施例に限定されるものではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態1においては、制御・演算装置に故障診断手段が設けられているが、この故障診断手段は必要に応じて設けられればよく、そのため必ずしも設けられる必要はない。また、実施形態1においては、加熱・冷却手段が設けられているが、校正目的に応じて加熱手段のみ、あるいは冷却手段のみが設けられてもよい。
【0069】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、湿度センサの校正が、それが据え付けられている計測現場にて簡易・迅速になし得るという優れた効果が得られる。
【0070】
また、本発明の好ましい形態によれば、湿度センサの校正が、それが据え付けられている計測現場にて自動的になされるという優れた効果が得られる。
【0071】
さらに、本発明の別の好ましい形態によれば、湿度センサの故障診断が、それが据え付けられている計測現場にて自動的にさなれるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1に係る校正方法が適用されている湿度センサのブロック図である。
【図2】同湿度センサの湿度検知手段の一例の等価回路図である。
【図3】本発明の実施形態2に係る校正方法が適用されている湿度センサのブロック図である。
【図4】計測点と導出直線との関係を示すグラフである。
【図5】本発明の実施形態3に係る校正方法が適用されている湿度センサのブロック図である。
【符号の簡単な説明】
1 湿度検知手段
1a 検知部
1b 可変コンデンサ
1c 可変抵抗
2 温度検知手段
2A 温度計
3 加熱・冷却手段
3A ヒータ/クーラ
4 出力手段
10 制御・演算装置
11 校正手段
12 故障診断手段
13 線形性校正手段
20 校正器
S 湿度センサ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a humidity sensor calibration method and a humidity sensor using the same. In more detail, humidity control for air conditioners, environmental testing machines, plant growing rooms, etc., dryers that monitor humidity, cookers, humidity detectors for vacuum cleaners, measurement records of humidity changes, and weather observation machines that perform authentication, radio The present invention relates to a calibration method of a humidity sensor used for a sound logger, a data logger for recording a state during product transportation, and a humidity sensor using the same.
[0002]
[Prior art]
When a humidity sensor that measures and outputs humidity is continuously used for a certain period, it is inevitable that the measured value will be shifted. Therefore, it is necessary to calibrate the humidity sensor periodically.
[0003]
The conventional calibration method at the measurement site of the humidity sensor is to install the humidity sensor in a known humidity space and perform adjustment so that the measured value of the humidity sensor is correctly indicated. Realization of a space with a known humidity is achieved, for example, by putting a saturated salt or an unsaturated salt solution with a known concentration in a sealed container and allowing a sufficient time to pass, so that the atmosphere in the sealed container becomes stable. At this time, the humidity determined by the saturated salt or unsaturated salt solution to be used is a known space in the sealed container. Next, the humidity sensor is calibrated by placing the humidity sensor in the sealed container and adjusting the indicated value of the humidity sensor to the known humidity.
[0004]
In addition, calibration of the detection characteristics of the humidity sensor, that is, the slope of the humidity calculation line, is performed by calibrating at a plurality of humidity levels using a plurality of types of saturated salt or unsaturated salt solutions. In that case, if the temperature atmosphere is kept constant, more rigorous calibration can be performed.
[0005]
By the way, how often the calibration needs to be performed varies depending on the usage environment and the environmental resistance of the humidity sensor. In general, the longer the period of use, the greater the deviation. Therefore, it is better to calibrate frequently in order to maintain measurement accuracy. However, in order to calibrate, the measurement must be interrupted, and it takes time (about 0.5 to 6 hours) to stabilize the humidity atmosphere in the sealed container, and the calibration work takes time and The work is complicated. It is also possible to calibrate by generating a reference humidity using a large-scale device such as a shunt-type humidity generation tank or a two-temperature two-pressure method, but for that purpose, the humidity sensor must be transported to the place where the equipment is located. There is a problem of not becoming.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and provides a humidity sensor calibration method and a humidity sensor used therefor that can be easily calibrated in a short time at a measurement site where the humidity sensor is installed. It is another object of the present invention to provide a humidity sensor that performs calibration automatically.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the calibration method of the humidity sensor of the present invention, the detection unit of the humidity detection unit is heated to a predetermined temperature or higher than the predetermined temperature with respect to the atmosphere state in which the detection unit is placed. The humidity is substantially 0% R.D. H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 0% R.V. By adjusting to H, zero point correction is performed, and thereby the humidity sensor is calibrated.
[0008]
The humidity sensor calibration method according to the second aspect of the present invention is such that the detection unit of the humidity detection means is cooled to a predetermined temperature or lower with respect to the ambient state where the detection unit is placed, and the relative humidity of the detection unit is set. Virtually 100% R.D. H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 100% R.H. 100% R.D. by adjusting to H. It is characterized by correcting the H value and thereby calibrating the humidity sensor.
[0009]
According to a third embodiment of the calibration method of the humidity sensor of the present invention, the detection unit of the humidity detection means is heated to a predetermined temperature or higher than the predetermined temperature with respect to the atmosphere state where the detection unit is placed, The humidity is substantially 0% R.D. H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 0% R.V. By adjusting to H, zero point correction is performed, and the detection unit is cooled to a predetermined temperature or lower than the ambient state where the detection unit is placed, and the relative humidity of the detection unit is substantially 100% R.D. The humidity sensor reading at that time is adjusted to 100% R.H. 100% R.D. by adjusting to H. No H value correction, 100% R.D. It is characterized by correcting the slope of the humidity calculation line by the adjustment value at the time of adjusting the H value, thereby calibrating the humidity sensor.
[0011]
On the other hand, the first form of the humidity sensor of the present invention is a humidity detection unit having a detection unit, a temperature detection unit for detecting the temperature of the detection unit, a heating unit for heating the detection unit, and at least the humidity detection unit. A humidity sensor comprising an output means for outputting a measured value according to the above and a calibration means, wherein the calibration means heats the detection part to the heating means, and the detection part is placed on the detection part. The relative humidity of the detection unit is substantially 0% R.V. at a predetermined temperature or higher than the predetermined temperature for the ambient state. H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 0% R.V. The zero point correction is performed by adjusting to H.
[0012]
According to a second aspect of the humidity sensor of the present invention, humidity detection means having a detection part, temperature detection means for detecting the temperature of the detection part, cooling means for cooling the detection part, and measurement by at least the humidity detection means A humidity sensor comprising an output means for outputting a value and a calibration means, wherein the calibration means cools the detection section to the cooling means and the detection section is placed in the atmosphere where the detection section is placed. The relative humidity of the detection unit is substantially 100% R.D. H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 100% R.H. 100% R.D. by adjusting to H. An H value correction is performed.
[0013]
A humidity sensor according to a third aspect of the present invention includes a humidity detector having a detector, a temperature detector for detecting the temperature of the detector, a heating / cooling unit for heating / cooling the detector, and at least the humidity. A humidity sensor comprising an output means for outputting a measurement value by a detection means, and a calibration means, wherein the calibration means causes the heating / cooling means to heat the detection portion, and the detection portion is used as the detection portion. The relative humidity of the detection unit is substantially 0% R.V. at a predetermined temperature or higher than the predetermined temperature with respect to the atmosphere state where the H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 0% R.V. By adjusting to H, the zero point is corrected, and the detection unit is cooled by the heating / cooling means, and the detection unit is set to a predetermined temperature or lower than the predetermined temperature with respect to the atmosphere state where the detection unit is placed. The relative humidity of the detector is substantially 100% R.D. H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 100% R.H. 100% R.D. by adjusting to H. An H value correction is performed.
[0015]
In the first to third embodiments of the humidity sensor according to the present invention, when a predetermined time has elapsed, or when a measurement value by the detection unit of the humidity detection unit deviates from a predetermined temperature / humidity profile, the calibration unit automatically It may be configured such that calibration by
[0016]
The humidity sensor of the present invention includes a failure diagnosing unit, and when the measured value exceeds a threshold by the failure diagnosing unit, the measured value deviates from a predetermined temperature / humidity profile, or the adjustment value by the calibration unit is If the threshold is exceeded, a failure may be diagnosed.
[0017]
[Action]
Since the humidity sensor calibration method and humidity sensor of the present invention are configured as described above, the humidity sensor can be easily and quickly calibrated at the measurement site. Moreover, according to the preferable form of this invention, calibration and failure diagnosis of a humidity sensor are made automatically.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, although the present invention is explained based on an embodiment, referring to an accompanying drawing, the present invention is not limited only to this embodiment.
[0019]
Embodiment 1
FIG. 1 shows a block diagram of a humidity sensor (hereinafter simply referred to as a humidity sensor) having a calibration function and a failure diagnosis function to which the humidity sensor calibration method according to Embodiment 1 of the present invention is applied. The humidity sensor S calibration method according to the first embodiment heats or cools the detection unit 1a of the humidity detection means 1, thereby correcting the indicated value of the humidity sensor to calibrate the humidity sensor S. If not done properly, it is configured to output a fault signal. That is, in the calibration method of the humidity sensor S of the first embodiment, the detection unit 1a is heated to a predetermined temperature to perform so-called zero point correction (zero point adjustment), while the detection unit 1a is condensed to generate so-called 100% R.D. H value correction (100% R.H value adjustment), zero adjustment and 100% R.H. The humidity sensor S is calibrated by correcting the slope of the humidity calculation line with the adjustment value in the H value adjustment.
[0020]
As shown in FIG. 1, the humidity sensor S includes a humidity detection unit 1 having a detection unit 1a that detects humidity in the atmosphere, and a temperature detection unit 2 that detects the temperature of the detection unit 1a of the humidity detection unit 1 or the vicinity thereof. And heating / cooling means 3 for heating the detector 1a of the humidity detecting means 1 to a predetermined temperature or cooling it to a predetermined temperature, an output means 4, and a controller / arithmetic unit 10 as main components.
[0021]
The detection unit 1a of the humidity detection means 1 is, for example, a ceramic or polymer impedance change type humidity detection element, a ceramic or polymer type capacity change type humidity detection element, and the like, and detects humidity in the atmosphere. .
[0022]
The temperature detection means 2 is a thermocouple, a temperature sensing element such as Pt100 and a thermistor, or a radiation thermometer, and is attached to the back surface of the detection portion 1a of the humidity detection means 1 or in the vicinity of the detection portion 1a of the humidity detection means 1. It is arrange | positioned and detects the temperature of the detection part 1a of the humidity detection means 1, or the temperature of the vicinity.
[0023]
The heating / cooling unit 3 is, for example, a heater / cooler configured by a resistance wire, a Peltier element, a heat pipe, and the like, and is disposed in the vicinity of the detection unit 1a of the humidity detection unit 1 to detect the detection unit 1a of the humidity detection unit 1. Is heated or cooled.
[0024]
Depending on the installation state of the humidity sensor S, the heating / cooling means 3 may be of a type in which the temperature in the atmosphere of the detection unit 1a of the humidity detection means 1 is changed by a constant temperature and humidity chamber.
[0025]
The output unit 4 displays the humidity measured by the humidity detection unit 1 and the temperature measured by the temperature detection unit 2 and displays a failure when the failure diagnosis unit 12 diagnoses the failure, for example, a digital display device Is done. Or it is set as the digital display apparatus with an alarm buzzer which sounds an alarm buzzer when a failure is diagnosed by the failure diagnostic means 12, for example.
[0026]
The control / arithmetic apparatus 10 includes a calibration unit 11 and a failure diagnosis unit 12, and controls the humidity detection unit 1, the temperature detection unit 2, the heating / cooling unit 3 and the output unit 4, and the calibration unit 11 includes The humidity sensor S is calibrated by correcting the measured value measured by the humidity detecting means 1, and the failure diagnosing means 12 determines the suitability of the calibration value by the calibrating means 11 and diagnoses the presence or absence of a failure. The control / arithmetic apparatus 10 having such a function is realized, for example, by storing a program corresponding to the function in a microcomputer.
[0027]
Next, automatic calibration and automatic failure diagnosis in the humidity sensor S having such a configuration will be described.
[0028]
(1) When a predetermined time has elapsed from the start of measurement, the control / arithmetic unit 10 instructs the heating / cooling means 3 to start heating to a predetermined temperature, that is, a predetermined temperature.
[0029]
(2) The heating / cooling means 3 starts heating the humidity detecting means 1 in accordance with an instruction from the control / arithmetic apparatus 10.
[0030]
(3) When the measured value of the temperature detection unit 2 reaches a predetermined temperature, the control / arithmetic unit 10 instructs the calibration unit 11 to start calibration and instructs the heating / cooling unit 3 to maintain the temperature.
[0031]
(4) The calibration unit 11 calibrates the humidity sensor S in response to a calibration start instruction from the control / arithmetic apparatus 10. The calibration by the calibration means 11 is performed by, for example, changing the measured value of the humidity detection means 1 at that time to 0% R.D. The correction is made to H, and the measurement value / humidity conversion table data stored in the memory of the control / arithmetic apparatus 10 is updated accordingly. Alternatively, as shown in FIG. 2, when the detection circuit of the humidity detection means 1 has a variable capacitor 1b and a variable resistor 1c, for example, the capacitance of the variable capacitor 1b is adjusted and the measured value is set to 0% R.P. By adjusting to H. Thereby, the indication value of the humidity sensor S is 0% R.D. Adjusted to H. That is, the zero point adjustment of the humidity sensor S is performed. When this calibration is completed, the control / arithmetic unit 10 instructs the heating / cooling means 3 to stop heating.
[0032]
(5) The control / arithmetic unit 10 instructs the heating / cooling unit 3 to start cooling to a predetermined temperature, that is, a predetermined temperature after a predetermined time has elapsed since the heating / cooling unit 3 stopped heating.
[0033]
(6) The heating / cooling means 3 starts cooling the humidity detecting means 1 in response to a cooling start instruction from the control / arithmetic apparatus 10.
[0034]
(7) When the measured value of the temperature detecting means 2 reaches a predetermined temperature, the control / arithmetic apparatus 10 instructs the calibration means 11 to start calibration and instructs the heating / cooling means 3 to maintain the temperature.
[0035]
(8) The calibration unit 11 calibrates the humidity sensor S according to the calibration start instruction from the control / arithmetic apparatus 10. The calibration by the calibration means 11 is performed by, for example, measuring the measured value of the humidity detection means 1 at that time by 100% R.D. The correction is made to H, and the measurement value / humidity conversion table data stored in the memory of the control / arithmetic apparatus 10 is updated accordingly with the zero point data fixed. Further, by making such an update, the slope of the humidity calculation line is also corrected at the same time. Alternatively, as shown in FIG. 2, when the detection circuit of the humidity detection means 1 has a variable capacitor 1b and a variable resistor 1c, for example, the resistance value of the variable resistor 1c is adjusted to set the measured value to 100% R. . By adjusting to H. Thereby, the indication value of the humidity sensor S is 100% R.D. Adjusted to H. That is, 100% R.D. The H value is adjusted. In addition, when the measured value fluctuates significantly when dew condensation is caused in the humidity detecting means 1, the measured value immediately before or after the dew condensation is used.
[0036]
(9) If the measured value of the humidity detecting means 1 after the calibration by the calibrating means 11 exceeds the threshold value, the failure diagnosing means 12 deviates from the preset temperature / humidity profile. If the adjustment value by the calibration means exceeds the threshold value, an alarm indicating that the humidity sensor S has failed is output.
[0037]
As described above, according to the first embodiment, calibration and failure diagnosis of the humidity sensor can be performed automatically and in a short time at the measurement site where the humidity sensor is installed. In the above description, the calibration is made after a predetermined time has elapsed from the start of the measurement, but the calibration is started when the measured value of the humidity detecting means 1 deviates from the preset temperature / humidity profile. You may make it do.
[0038]
Embodiment 2
FIG. 3 shows a block diagram of a humidity sensor having a calibration function to which the humidity sensor calibration method according to Embodiment 2 of the present invention is applied (hereinafter simply referred to as a humidity sensor). In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or similar components.
[0039]
In the calibration method of the humidity sensor S1 according to the second embodiment, the measurement of the low humidity region and the high humidity region can be accurately performed in the use of the humidity sensor, but the measurement is performed such that the measurement is higher or lower than the actual measurement in the middle humidity region. The linearity of the value may be lost. Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 3, the humidity sensor S <b> 1 is calibrated by providing the linearity calibration means 13 in the control / arithmetic apparatus 10 to linearize the measured value.
[0040]
The linearity calibration means 13 has a function of deriving a humidity calculation straight line by appropriately calculating the measured humidity values at at least three points at different temperatures. For example, as shown in FIG. 4, if the measured values of humidity at temperatures t 1 , t 2 , and t 3 are U 1 , U 2 , and U 3 , the values at these three points are appropriately processed to calculate the humidity. A straight line is derived. The calculation process for deriving the humidity calculation line includes, for example, a derivation method by a least square method, but is not limited to this, and various known line derivation methods can be used. The linearity calibration means 13 having such a function is realized by storing a program corresponding to the control / arithmetic apparatus 10.
[0041]
As described above, according to the second embodiment, the linearity calibration unit 13 is provided to derive the humidity calculation line from the required number of measurement values, and the measurement value is linearized using the straight line. Since the non-linearity is eliminated and the humidity sensor S1 is calibrated, measurement can be performed with high accuracy from a low humidity region to a high humidity region. Further, the calibration can be easily and quickly performed at the measurement site where the humidity sensor S1 is installed. In addition, a better result is obtained by the combined use with the first embodiment.
[0042]
Embodiment 3
A schematic diagram of a humidity sensor (hereinafter simply referred to as a humidity sensor) having a calibration function to which the humidity sensor calibration method according to Embodiment 3 of the present invention is applied is shown in FIG. As shown in FIG. 2, a calibrator (calibration means) 20 for performing calibration by manual operation is provided instead of the control / arithmetic apparatus 10 of the first embodiment, and the temperature detection means 2 is a thermometer 2A, and heating / cooling is performed. The means 3 is a heater / cooler 3A. Further, the humidity detecting means 1 is configured such that a variable capacitor 1b is connected in parallel to the equivalent capacitance of the detecting unit 1a, and a variable resistor 1c is connected in series to an equivalent circuit of the detecting unit 1a.
[0043]
As shown in FIG. 5, the calibrator 20 includes a humidity display unit 21, a temperature display unit 22, a heater on / off switch 23, a cooler on / off switch 24, a variable capacity adjustment dial 25, a variable resistance adjustment dial 26, a control / calculation unit. 27 and a power switch 28. The power switch 28 can be any of various known switches.
[0044]
The humidity display unit 21 is, for example, a liquid crystal panel configured to instruct (display) the measured humidity.
[0045]
The temperature display unit 22 is, for example, a liquid crystal panel configured to indicate (display) the detected temperature.
[0046]
The heater on / off switch 23 and the cooler on / off switch 24 are, for example, push button switches. Although not clearly shown, the heater on / off switch 23 and the cooler on / off switch 24 are adjusted so as not to be turned on simultaneously.
[0047]
The variable capacitance adjustment dial 25 is a known dial that is capable of mechanically adjusting the capacitance of the variable capacitor 1b by rotating the dial.
[0048]
The variable resistance adjustment dial 26 is a known dial that can be mechanically adjusted by adjusting the resistance value of the variable resistance 1c by rotating the dial.
[0049]
The control / arithmetic unit 27 is, for example, a one-chip microcomputer, and controls the display of the humidity display unit 21, the display control of the temperature display unit 22, and the heater / cooler 3 </ b> A on by turning on / off the heater on / off switch 23. Off control, cooler on / off switch 24 is turned on / off to control the heater / cooler 3A cooler on / off. In addition, the gradient correction means 27a has an adjustment value at the time of zero adjustment and 100% R.D. Based on the adjustment value at the time of H value adjustment, the slope of the humidity calculation line is corrected. The function of the control / calculation unit 27 and the function of the gradient correction unit 27a are realized by storing programs corresponding to them in a one-chip microcomputer. The one-chip microcomputer also stores a program for performing processing necessary for calibration processing described later.
[0050]
Next, calibration of the humidity sensor S2 having such a configuration will be described.
[0051]
This calibration is performed using a calibration manual in which a calibration procedure, a predetermined heating temperature, a predetermined cooling temperature, and the like are described.
[0052]
(1) The power switch 28 is turned on, and the heating temperature and the cooling temperature are selected based on the humidity indicated on the humidity display unit 21 and the temperature indicated on the temperature display unit 22.
[0053]
(2) The heater on / off switch 23 is turned on to activate the heater of the heater / cooler 3A to heat the detector 1a.
[0054]
(3) When the display temperature (indicated value) of the temperature display unit 22 reaches a predetermined temperature (predetermined value), the variable capacitance adjustment dial (or variable resistance adjustment dial 26) 25 is operated to indicate the indicated value of the humidity display unit 21. 0% R.V. Adjust to H. That is, zero adjustment is performed. During this time, the control / calculation unit 27 controls the heating amount of the heater so that the heating temperature is maintained at a predetermined temperature.
[0055]
(4) The heater on / off switch 23 is turned off to stop heating by the heater.
[0056]
(5) When the display temperature of the temperature display unit 22 returns to the ambient temperature, the cooler on / off switch 24 is turned on to activate the cooler of the heater / cooler 3A to cool the detection unit 1a.
[0057]
(6) When the display temperature of the temperature display unit 22 reaches a predetermined temperature, the variable resistance adjustment dial (or variable capacitance adjustment dial 25) 26 is operated to set the indicated value of the humidity display unit 21 to 100% R.D. Adjust to H. That is, 100% R.D. Adjust the H value. During this time, the control / calculation unit 27 controls the cooling amount of the cooler so that the cooling temperature is maintained at a predetermined temperature.
[0058]
(7) The cooler on / off switch 24 is turned off to stop cooling by the cooler.
[0059]
(8) The gradient correction means 27a is provided with an adjustment value at the time of zero adjustment and 100% R.D. The slope of the humidity calculation line is corrected based on the adjustment value at the time of H value adjustment.
[0060]
(9) When the correction of the slope of the humidity calculation line by the slope correction means 27a is completed, the completion of calibration is displayed on the humidity display 21.
[0061]
(10) After confirming the display of calibration completion, the power switch 28 is turned off.
[0062]
Thus, according to the third embodiment, the humidity sensor S2 can be calibrated easily and quickly at the measurement site where the humidity sensor S2 is installed.
[0063]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to more specific examples.
[0064]
Example 1
Atmospheric temperature is 85 ° C. and relative humidity is 95% R.D. The zero point correction (zero point adjustment) in the case of H will be described. At that time, the water vapor partial pressure is 54994.6 Pa.
[0065]
The detector 1a is heated to a temperature at which the saturated water vapor pressure becomes sufficiently high, for example, the critical temperature of water 370.946 ° C. In this case, the saturated water vapor pressure is 22064 kPa. Therefore, the relative humidity of the detector 1a when heated to 370.946 ° C. is 0.25% R.D. H. Since the error of 0.25% does not pose a problem in normal measurement, when the detection unit 1a is heated to 370.946 ° C., the relative humidity is substantially 0% R.D. H. Therefore, the indication value of the humidity sensor S when the detection unit 1a is heated to 370.946 ° C., which is the critical temperature of water, is 0% R.D. By making the adjustment to H, zero point correction (zero point adjustment) of the humidity sensor S with respect to the atmosphere can be performed. That is, the offset of the instruction value can be eliminated and the humidity sensor S can be calibrated.
[0066]
Example 2
The ambient temperature is 10 ° C. and the relative humidity is 30% R.D. 100% R.H. H value correction (100% RH value adjustment) will be described. In addition, the water vapor partial pressure at that time is 368.4 Pa.
[0067]
The detecting unit 1a of the humidity detecting unit 1 is cooled by the heating / cooling unit 3 to a temperature at which condensation occurs, for example, −40 ° C. The saturated vapor pressure of the detector 1a at that temperature is 12.84 Pa. Therefore, if the detection part 1a is cooled to the said temperature, dew condensation occurs reliably, and the relative humidity of the detection part 1a is 100% R.D. H. Therefore, the indication value of the humidity sensor S when the detection unit 1a is cooled to −40 ° C. is 100% R.D. By adjusting to H, 100% R.V. of the humidity sensor S with respect to the atmosphere. H value correction (100% RH value adjustment) can be performed. That is, the offset of the instruction value can be eliminated and the humidity sensor S can be calibrated.
[0068]
As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on embodiment and an Example, this invention is not limited to this embodiment and an Example, A various change is possible. For example, in the first embodiment, the failure diagnosis unit is provided in the control / arithmetic apparatus. However, the failure diagnosis unit may be provided as necessary, and is not necessarily provided. In the first embodiment, the heating / cooling means is provided, but only the heating means or only the cooling means may be provided depending on the purpose of calibration.
[0069]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to obtain an excellent effect that calibration of a humidity sensor can be easily and quickly performed at a measurement site where the humidity sensor is installed.
[0070]
Moreover, according to the preferable form of this invention, the outstanding effect that calibration of a humidity sensor is automatically made in the measurement field where it is installed is acquired.
[0071]
Furthermore, according to another preferable aspect of the present invention, an excellent effect is obtained that failure diagnosis of a humidity sensor can be automatically performed at a measurement site where the humidity sensor is installed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a humidity sensor to which a calibration method according to Embodiment 1 of the present invention is applied.
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of an example of humidity detection means of the humidity sensor.
FIG. 3 is a block diagram of a humidity sensor to which a calibration method according to Embodiment 2 of the present invention is applied.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between measurement points and derived straight lines.
FIG. 5 is a block diagram of a humidity sensor to which a calibration method according to Embodiment 3 of the present invention is applied.
[Brief description of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Humidity detection means 1a Detection part 1b Variable capacitor 1c Variable resistance 2 Temperature detection means 2A Thermometer 3 Heating / cooling means 3A Heater / cooler 4 Output means 10 Control / arithmetic apparatus 11 Calibration means 12 Fault diagnosis means 13 Linearity calibration means 20 Calibrator S Humidity sensor

Claims (8)

湿度検知手段の検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度または該所定温度以上に加熱して同検知部の相対湿度を実質上0%R.Hとし、その時の湿度センサの指示値を0%R.Hに調整することにより零点補正をし、それにより湿度センサの校正をなすことを特徴とする湿度センサの校正方法。The detection part of the humidity detection means is heated to a predetermined temperature or higher than the predetermined temperature with respect to the atmosphere in which the detection part is placed, so that the relative humidity of the detection part is substantially 0% R.D. H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 0% R.V. A humidity sensor calibration method, wherein the zero point is corrected by adjusting to H, whereby the humidity sensor is calibrated. 湿度検知手段の検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度または該所定温度以下に冷却して同検知部の相対湿度を実質上100%R.Hとし、その時の湿度センサの指示値を100%R.Hに調整することにより100%R.H値補正をし、それにより湿度センサの校正をなすことを特徴とする湿度センサの校正方法。The detection part of the humidity detection means is cooled to a predetermined temperature or lower than the predetermined temperature with respect to the atmosphere in which the detection part is placed, so that the relative humidity of the detection part is substantially 100% R.D. H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 100% R.H. 100% R.D. by adjusting to H. A humidity sensor calibration method comprising correcting an H value and thereby calibrating the humidity sensor. 湿度検知手段の検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度または該所定温度以上に加熱して同検知部の相対湿度を実質上0%R.Hとし、その時の湿度センサの指示値を0%R.Hに調整することにより零点補正をなし、
前記検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度または該所定温度以下に冷却して同検知部の相対湿度を実質上100%R.Hに調整し、その時の湿度センサの指示値を100%R.Hに調整することにより100%R.H値補正をなし、
前記零点調整時における調整値および100%R.H値調整時における調整値により湿度算出直線の勾配の補正をし、それにより湿度センサの校正をなすことを特徴とする湿度センサの校正方法。
The detection unit of the humidity detection means is heated to a predetermined temperature or higher than the predetermined temperature with respect to the atmosphere in which the detection unit is placed, so that the relative humidity of the detection unit is substantially 0% H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 0% R.V. By adjusting to H, zero correction is performed.
The detection unit is cooled to a predetermined temperature or lower than the predetermined temperature with respect to the atmosphere in which the detection unit is placed, so that the relative humidity of the detection unit is substantially 100% R.D. The humidity sensor reading at that time is adjusted to 100% R.H. 100% R.D. by adjusting to H. No H value correction,
The adjustment value at the time of the zero point adjustment and 100% R.D. A humidity sensor calibration method comprising correcting a slope of a humidity calculation line according to an adjustment value at the time of H value adjustment, thereby performing calibration of the humidity sensor.
検知部を有する湿度検知手段と、前記検知部の温度を検知する温度検知手段と、前記検知部を加熱する加熱手段と、少なくとも前記湿度検知手段による計測値を出力する出力手段と、校正手段とを備えてなる湿度センサであって、
前記校正手段により、前記加熱手段に前記検知部を加熱させて同検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度または該所定温度以上として同検知部の相対湿度が実質上0%R.Hとされるとともに、その時の湿度センサの指示値が0%R.Hに調整されることにより零点補正がなされる
ことを特徴とする湿度センサ。
Humidity detection means having a detection part; temperature detection means for detecting the temperature of the detection part; heating means for heating the detection part; output means for outputting at least a measurement value by the humidity detection means; and calibration means; A humidity sensor comprising:
The calibration unit causes the heating unit to heat the detection unit, and the detection unit is set to a predetermined temperature or higher than the predetermined temperature with respect to the atmosphere in which the detection unit is placed. 0% R.D. H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 0% R.V. A humidity sensor characterized in that the zero point is corrected by adjusting to H.
検知部を有する湿度検知手段と、前記検知部の温度を検知する温度検知手段と、前記検知部を冷却する冷却手段と、少なくとも前記湿度検知手段による計測値を出力する出力手段と、校正手段とを備えてなる湿度センサであって、
前記校正手段により、前記冷却手段に前記検知部を冷却させて同検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度または該所定温度以下として同検知部の相対湿度が実質上100%R.Hとされるとともに、その時の湿度センサの指示値が100%R.Hに調整されることにより100%R.H値補正がなされる
ことを特徴とする湿度センサ。
Humidity detecting means having a detecting section; temperature detecting means for detecting the temperature of the detecting section; cooling means for cooling the detecting section; output means for outputting at least a measurement value by the humidity detecting means; A humidity sensor comprising:
The calibrating means causes the cooling means to cool the detection section, and the detection section is set to a predetermined temperature or lower than the predetermined temperature with respect to the atmosphere in which the detection section is placed. 100% R.D. H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 100% R.H. 100% R.D. by adjusting to H. A humidity sensor, wherein the H value is corrected.
検知部を有する湿度検知手段と、前記検知部の温度を検知する温度検知手段と、前記検知部を加熱・冷却する加熱・冷却手段と、少なくとも前記湿度検知手段による計測値を出力する出力手段と、校正手段とを備えてなる湿度センサであって、
前記校正手段により、前記加熱・冷却手段に前記検知部を加熱させて同検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度または該所定温度以上として同検知部の相対湿度が実質上0%R.Hとされるとともに、その時の湿度センサの指示値が0%R.Hに調整されることにより零点補正がなされ、前記加熱・冷却手段に前記検知部を冷却させて同検知部を該検知部が置かれている雰囲状態に対し所定温度または該所定温度以下として同検知部の相対湿度が実質上100%R.Hとされるともに、その時の湿度センサの指示値が100%R.Hに調整されることにより100%R.H値補正がなされる
ことを特徴とする湿度センサ。
Humidity detection means having a detection section, temperature detection means for detecting the temperature of the detection section, heating / cooling means for heating / cooling the detection section, and output means for outputting at least a measurement value by the humidity detection means, A humidity sensor comprising calibration means,
The calibration unit causes the heating / cooling unit to heat the detection unit, and the detection unit is set to a predetermined temperature or higher than the predetermined temperature with respect to the atmosphere in which the detection unit is placed. Virtually 0% R.D. H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 0% R.V. The zero point is corrected by adjusting to H, and the detection unit is cooled by the heating / cooling means so that the detection unit is set to a predetermined temperature or lower than the predetermined temperature with respect to the atmosphere state where the detection unit is placed. The relative humidity of the detector is substantially 100% R.D. H, and the indicated value of the humidity sensor at that time is 100% R.H. 100% R.D. by adjusting to H. A humidity sensor, wherein the H value is corrected.
所定時間が経過した場合、または湿度検知手段の検知部による計測値が所定の温度・湿度プロフィルから外れた場合、自動的に校正手段による校正がなされるように構成されてなることを特徴とする請求項または記載の湿度センサ。When a predetermined time has elapsed, or when a measurement value by the detection unit of the humidity detection unit deviates from a predetermined temperature / humidity profile, the calibration unit automatically performs calibration. The humidity sensor according to claim 4 , 5 or 6 . 故障診断手段を備え、
前記故障診断手段により、計測値が閾値を超えた場合、計測値が所定の温度・湿度プロフィルから外れた場合、または校正手段による調整値が閾値を超えた場合、故障と診断されることを特徴とする請求項または記載の湿度センサ。
With fault diagnosis means,
The failure diagnosis means diagnoses a failure when the measured value exceeds a threshold, when the measured value deviates from a predetermined temperature / humidity profile, or when the adjustment value by the calibration means exceeds the threshold. humidity sensor according to claim 4, 5, 6 or 7, wherein the.
JP2000351683A 2000-11-17 2000-11-17 Humidity sensor calibration method and humidity sensor using the same Expired - Lifetime JP3617032B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000351683A JP3617032B2 (en) 2000-11-17 2000-11-17 Humidity sensor calibration method and humidity sensor using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000351683A JP3617032B2 (en) 2000-11-17 2000-11-17 Humidity sensor calibration method and humidity sensor using the same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004289613A Division JP2005062199A (en) 2004-10-01 2004-10-01 Calibration method for humidity sensor, and humidity sensor using it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002156348A JP2002156348A (en) 2002-05-31
JP3617032B2 true JP3617032B2 (en) 2005-02-02

Family

ID=18824699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000351683A Expired - Lifetime JP3617032B2 (en) 2000-11-17 2000-11-17 Humidity sensor calibration method and humidity sensor using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3617032B2 (en)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4409372B2 (en) * 2004-06-28 2010-02-03 本田技研工業株式会社 Gas detector
JP4566784B2 (en) * 2005-02-24 2010-10-20 株式会社デンソー Humidity sensor device
JP2006250579A (en) * 2005-03-08 2006-09-21 Denso Corp Inspection device and characteristic adjusting method of humidity sensor
US7142123B1 (en) * 2005-09-23 2006-11-28 Lawrence Kates Method and apparatus for detecting moisture in building materials
JP4804308B2 (en) 2005-12-08 2011-11-02 株式会社デンソー Humidity sensor
JP2008057985A (en) * 2006-08-29 2008-03-13 Kasuga Electric Works Ltd Static electricity measuring instrument with distance correction
WO2009128233A1 (en) * 2008-04-15 2009-10-22 パナソニック株式会社 Particulate measurement device and particulate measurement method
JP5009867B2 (en) * 2008-06-25 2012-08-22 パナソニック株式会社 Gas sensor
JP2010008323A (en) * 2008-06-30 2010-01-14 Yamatake Corp Humidity measuring device
JP5235756B2 (en) * 2009-03-31 2013-07-10 アズビル株式会社 Degradation diagnosis method for humidity sensor
JP5464694B2 (en) * 2009-10-27 2014-04-09 株式会社チノー Capacitive humidity sensor
JP6313131B2 (en) * 2014-06-17 2018-04-18 新日本無線株式会社 Humidity sensor inspection device
WO2016111253A1 (en) * 2015-01-08 2016-07-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 Humidity measuring device
JP6815212B2 (en) * 2017-01-30 2021-01-20 アズビル株式会社 Chamber device
CN107589155A (en) * 2017-09-12 2018-01-16 华南师范大学 A kind of capacitance type sensor and preparation method thereof
WO2020095619A1 (en) * 2018-11-08 2020-05-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 Thermal-type humidity measuring device
US20220390406A1 (en) * 2019-11-08 2022-12-08 Hitachi Astemo, Ltd. Humidity sensor diagnosis device
EP4012393A1 (en) * 2020-12-09 2022-06-15 Vaisala Oyj Fast humidity sensor and a method for calibrating the fast humidity sensor
CN114235267A (en) * 2021-12-17 2022-03-25 江苏创芯海微科技有限公司 Pirani vacuum gauge integrated with temperature and humidity sensor and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002156348A (en) 2002-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3617032B2 (en) Humidity sensor calibration method and humidity sensor using the same
KR100485944B1 (en) Thermal flow sensor, method and apparatus for identifying fluid, flow sensor, and method and apparatus for flow measurement
JP5529376B2 (en) Process transmitter with multiple operating modes
JPH0868684A (en) Method and equipment for calibrating flow rate sensor
JP2010511894A (en) Detection of temperature sensor configuration in a process variable transmitter
JP2005062199A (en) Calibration method for humidity sensor, and humidity sensor using it
US20090044593A1 (en) Method and Apparatus for Calibrating a Relative Humidity Sensor
US20090067474A1 (en) Adjusting method and system thereof for a temperature sensing element
US10760979B2 (en) Method for calibrating a temperature sensor located in a process of automation technology
JP2003070750A (en) Temperature compensator for ear thermometer
JP4055588B2 (en) Temperature measuring apparatus and temperature measuring method
JP6413410B2 (en) Humidity sensor calibration system
EP4293366A1 (en) Signal processing circuit, controller, environment forming device, and signal processing method
JP2914186B2 (en) Control device for electrical equipment
CN212255479U (en) Thermal control system and temperature correction device
JPH11148696A (en) Temperature and humidity controller of environment testing device
JP4641359B2 (en) Flow sensor abnormality determination device
JP3358683B2 (en) Temperature and humidity measurement method and device
JP7342674B2 (en) gas sensor
JP2803036B2 (en) Constant humidity device using saturated aqueous solution of salt
WO2023053993A1 (en) Temperature calibration system, inspection device, and temperature calibration method
JPH0694658A (en) Low-temperature high-humidity detector and low-temperature high-humidity controller
JPS5930436Y2 (en) Precision constant temperature bath
KR20050017572A (en) Method for Compensating Error in Manufacturing Process of Calorimeter
JPH10104183A (en) Temperature sensor and air flow measuring instrument using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040817

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040927

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041026

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041029

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3617032

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071119

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081119

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091119

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091119

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101119

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111119

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121119

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121119

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131119

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term