JPH0117103B2 - - Google Patents
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- JPH0117103B2 JPH0117103B2 JP56025767A JP2576781A JPH0117103B2 JP H0117103 B2 JPH0117103 B2 JP H0117103B2 JP 56025767 A JP56025767 A JP 56025767A JP 2576781 A JP2576781 A JP 2576781A JP H0117103 B2 JPH0117103 B2 JP H0117103B2
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- Japan
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- humidity
- humidity sensor
- carbon fibers
- substrate
- film
- Prior art date
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は湿度センサに関するものであり、特に
その構成材料及び構造に関する改良技術を提供す
るものである。
その構成材料及び構造に関する改良技術を提供す
るものである。
湿度センサは湿度による電気的性質（抵抗、容
量、共振周波数等）の変化を利用して湿度を検知
するもので、塩化リチウム等の電解質系、有機高
分子材料の親水性及び膨潤性を用いた有機物系、
金属半導体あるいは金属酸化物の水分吸着現象を
用いた金属半導体・酸化物系に大別され、ビル、
倉庫、温室等の空調用機器から電子レンジの自動
調理や衣類の乾燥等の如く家電製品の制御手段、
その他自動車のガラス窓の曇り防止用結露センサ
等として幅広く利用されている。一般的に民生用
として使用する場合には低価格で寿命の長いもの
が望ましく、工業用あるいは実験室用として使用
する場合には信頼性及び検出精度が要求される。
また経時変化が少なく量産が可能なことも重要な
要素である。しかしながら、湿度センサは外部雰
囲気に直接晒されるという点から、環境より受け
る影響が極めて大きく、従つて上述の諸要求を満
たすための湿度センサの製作は非常に困難であ
る。セラミツクを使つた湿度センサは一般に高湿
度においてドリフトが大きく、そのため元の状態
へ復帰させる場合には加熱クリーニングを行ない
リフレツシユをすることが必要となる。また消費
電力も多く回路構成も複雑となり高価になる。一
方、高分子を使つた湿度センサは結露やゴミ、ホ
コリ等の発生する環境に弱く耐薬品性に対しても
問題のあるものが多い。
量、共振周波数等）の変化を利用して湿度を検知
するもので、塩化リチウム等の電解質系、有機高
分子材料の親水性及び膨潤性を用いた有機物系、
金属半導体あるいは金属酸化物の水分吸着現象を
用いた金属半導体・酸化物系に大別され、ビル、
倉庫、温室等の空調用機器から電子レンジの自動
調理や衣類の乾燥等の如く家電製品の制御手段、
その他自動車のガラス窓の曇り防止用結露センサ
等として幅広く利用されている。一般的に民生用
として使用する場合には低価格で寿命の長いもの
が望ましく、工業用あるいは実験室用として使用
する場合には信頼性及び検出精度が要求される。
また経時変化が少なく量産が可能なことも重要な
要素である。しかしながら、湿度センサは外部雰
囲気に直接晒されるという点から、環境より受け
る影響が極めて大きく、従つて上述の諸要求を満
たすための湿度センサの製作は非常に困難であ
る。セラミツクを使つた湿度センサは一般に高湿
度においてドリフトが大きく、そのため元の状態
へ復帰させる場合には加熱クリーニングを行ない
リフレツシユをすることが必要となる。また消費
電力も多く回路構成も複雑となり高価になる。一
方、高分子を使つた湿度センサは結露やゴミ、ホ
コリ等の発生する環境に弱く耐薬品性に対しても
問題のあるものが多い。
本発明は上記現状に鑑み、技術的手段を駆使す
ることにより、使用環境からの悪影響を受けるこ
とが少なく信頼性の高いかつ安価な湿度センサを
提供することを目的とするものである。
ることにより、使用環境からの悪影響を受けるこ
とが少なく信頼性の高いかつ安価な湿度センサを
提供することを目的とするものである。
以下、本発明を実施例に従つて図面を参照しな
がら詳述する。
がら詳述する。
本発明は炭素繊維を湿度センサの構成材料とし
て用いたことを特徴とする。炭素繊維は近年大量
に使用されつつあり生産規模の拡大に伴ないコス
ト低価の顕著な材料である。また炭素繊維は耐熱
性や耐薬品性にも極めて優れた性質を有するもの
である。
て用いたことを特徴とする。炭素繊維は近年大量
に使用されつつあり生産規模の拡大に伴ないコス
ト低価の顕著な材料である。また炭素繊維は耐熱
性や耐薬品性にも極めて優れた性質を有するもの
である。
第１図Ａ，Ｂは本発明の１実施例を示す湿度セ
ンサの平面図及び断面図である。
ンサの平面図及び断面図である。
炭素繊維を直交する方向に配し感湿性樹脂であ
るナイロンフイルムに溶かし込んだ感知部１を基
板２に密着する。感知部１としては、ナイロンを
蟻酸その他の溶剤に溶かした後炭素繊維を配した
フイルムを作製することによつても得られる。基
板２としてはガラス基板、アルミナ基板等を用い
る。感知部１はフイルムを形成する時点で基板２
に密着させるようにすることもできる。感知部１
より延設された炭素繊維の端にはシルバーペース
ト等の導電性ペーストを用いて電極３を形成す
る。電極３からはリード線４を取り出し、更に電
極３を保護し、電極３への湿度の影響を除去する
ためエポキシ系等の接着剤５で電極３上部を被覆
する。
るナイロンフイルムに溶かし込んだ感知部１を基
板２に密着する。感知部１としては、ナイロンを
蟻酸その他の溶剤に溶かした後炭素繊維を配した
フイルムを作製することによつても得られる。基
板２としてはガラス基板、アルミナ基板等を用い
る。感知部１はフイルムを形成する時点で基板２
に密着させるようにすることもできる。感知部１
より延設された炭素繊維の端にはシルバーペース
ト等の導電性ペーストを用いて電極３を形成す
る。電極３からはリード線４を取り出し、更に電
極３を保護し、電極３への湿度の影響を除去する
ためエポキシ系等の接着剤５で電極３上部を被覆
する。
上記構成から成る湿度センサの動作原理につい
て説明すると、感知部１のナイロンフイルムが周
囲環境からの水分により吸湿するとフイルムの厚
み方向に膨潤し、この体積変化に追従してフイル
ム内に埋設されかつ交差状態で配置されている炭
素繊維間の間隔が拡大して接触抵抗が増大する。
従つて周囲環境の湿度が炭素繊維間の電気抵抗値
として検出される。第２図は本実施例の湿度セン
サの湿度変動に対する炭素繊維間の抵抗値変化を
電極３，３間の抵抗測定により求めた特性図であ
る。横軸は相対湿度（％R.H.）、縦軸は抵抗値を
示す。第２図より明らかな如く、本実施例の湿度
センサは湿度の上昇過程における抵抗値変化と下
降過程における抵抗値変化がほぼ同一の軌跡を画
いて変化している。
て説明すると、感知部１のナイロンフイルムが周
囲環境からの水分により吸湿するとフイルムの厚
み方向に膨潤し、この体積変化に追従してフイル
ム内に埋設されかつ交差状態で配置されている炭
素繊維間の間隔が拡大して接触抵抗が増大する。
従つて周囲環境の湿度が炭素繊維間の電気抵抗値
として検出される。第２図は本実施例の湿度セン
サの湿度変動に対する炭素繊維間の抵抗値変化を
電極３，３間の抵抗測定により求めた特性図であ
る。横軸は相対湿度（％R.H.）、縦軸は抵抗値を
示す。第２図より明らかな如く、本実施例の湿度
センサは湿度の上昇過程における抵抗値変化と下
降過程における抵抗値変化がほぼ同一の軌跡を画
いて変化している。
第３図、第４図、第５図及び第６図はそれぞれ
本発明の他の実施例を示す湿度センサの構成図で
あり、第１図と同一符号は同一内容を示す。感知
部１の構成は第１図同様直交する炭素繊維をナイ
ロンフイルム中に埋設したものであり、電極３の
配置位置を使用型態に応じて適宜交換している。
また、これらの構成以外に感知部１が表裏両面で
周囲雰囲気と接触可能なように感知部１を基板２
上に浮上搭載し、電極３を基板２上に固定する構
成とすることにより応答特性をより鋭敏に改善す
ることも可能である。構造の型態を変えることに
より抵抗−湿度特性の異なる種々の湿度センサを
得ることができる。
本発明の他の実施例を示す湿度センサの構成図で
あり、第１図と同一符号は同一内容を示す。感知
部１の構成は第１図同様直交する炭素繊維をナイ
ロンフイルム中に埋設したものであり、電極３の
配置位置を使用型態に応じて適宜交換している。
また、これらの構成以外に感知部１が表裏両面で
周囲雰囲気と接触可能なように感知部１を基板２
上に浮上搭載し、電極３を基板２上に固定する構
成とすることにより応答特性をより鋭敏に改善す
ることも可能である。構造の型態を変えることに
より抵抗−湿度特性の異なる種々の湿度センサを
得ることができる。
以上詳説した如く、本発明の湿度センサは、感
湿性樹脂よりなるフイルム内に互いに交差状態に
接触して配置された炭素繊維を埋設した構造物に
より感湿部を構成しているため、炭素繊維の組合
せ構造を任意に選択することが可能であり、また
その特性は構造を変えることによつて任意に変え
たものを得ることが出来、しかも広い湿度範囲の
検知が可能となる。また温度依存性が従来の湿度
センサに比べて少なく使用温度範囲によつては温
度補償回路をなくすことができる。従つて回路構
成も簡素化され、コスト的にも安価である。湿度
センサのもつ抵抗は炭素繊維の束の太さを変える
ことにより任意の抵抗を有する湿度センサが得ら
れる。
湿性樹脂よりなるフイルム内に互いに交差状態に
接触して配置された炭素繊維を埋設した構造物に
より感湿部を構成しているため、炭素繊維の組合
せ構造を任意に選択することが可能であり、また
その特性は構造を変えることによつて任意に変え
たものを得ることが出来、しかも広い湿度範囲の
検知が可能となる。また温度依存性が従来の湿度
センサに比べて少なく使用温度範囲によつては温
度補償回路をなくすことができる。従つて回路構
成も簡素化され、コスト的にも安価である。湿度
センサのもつ抵抗は炭素繊維の束の太さを変える
ことにより任意の抵抗を有する湿度センサが得ら
れる。
第１図Ａ，Ｂは本発明の１実施例を示す湿度セ
ンサの平面図及び断面図である。第２図は第１図
に示す湿度センサの湿度変化に対する抵抗値の変
化を示す特性図である。第３図、第４図、第５図
及び第６図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す
湿度センサの構成図である。 １……感知部、２……基板、３……電極、４…
…リード線、５……接着剤。
ンサの平面図及び断面図である。第２図は第１図
に示す湿度センサの湿度変化に対する抵抗値の変
化を示す特性図である。第３図、第４図、第５図
及び第６図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す
湿度センサの構成図である。 １……感知部、２……基板、３……電極、４…
…リード線、５……接着剤。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 感湿性樹脂よりなるフイルムと、 該フイルム内に埋設され、かつ互いに交差状態
に接触して配置された炭素繊維と を有してなる感湿部と、 上記フイルムより延設されて設けられた上記炭
素繊維に接続された一対の電極と を備えてなることを特徴とする湿度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2576781A JPS57139651A (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Humidity sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2576781A JPS57139651A (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Humidity sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57139651A JPS57139651A (en) | 1982-08-28 |
| JPH0117103B2 true JPH0117103B2 (ja) | 1989-03-29 |
Family
ID=12174983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2576781A Granted JPS57139651A (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Humidity sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57139651A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5844338A (ja) * | 1981-09-09 | 1983-03-15 | Nippon Soken Inc | 湿度センサ |
| JPS60200152A (ja) * | 1984-03-24 | 1985-10-09 | Nisshinbo Ind Inc | 感湿素子 |
| JPH10239264A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-09-11 | Sanriki Kogyo Kk | 電気抵抗式湿度センサ |
| JP5831862B2 (ja) * | 2010-07-15 | 2015-12-09 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 多孔質性電極を用いた電気化学デバイス |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4967685A (ja) * | 1972-09-20 | 1974-07-01 | ||
| JPS5433084A (en) * | 1977-08-18 | 1979-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Humidity sensor |
-
1981
- 1981-02-23 JP JP2576781A patent/JPS57139651A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4967685A (ja) * | 1972-09-20 | 1974-07-01 | ||
| JPS5433084A (en) * | 1977-08-18 | 1979-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Humidity sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57139651A (en) | 1982-08-28 |
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