JPH01210858A - 湿度検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は湿度制御を行う加湿器、除湿機及び空気調和
機等に利用される湿度検出回路に関する。

（ロ）従来の技術 この種の湿度検出回路では、例えば特公昭６１−６１６
２８号公報に開示されているように、湿度変化に対して
インピーダンスが指数関数的に変化する湿度センサと、
この湿度センサに交流波形の電圧を印加するパルス発生
器と、湿度センサの出力を増幅するオペアンプとを備え
たものが知られている。

第６図は従来の湿度検出回路の１例を示すものである。

第６図において、（１）は交流波形の電圧ｖＩｎを発す
るパルス発生器、（２）は湿度センサ、（３）はオペア
ンプ、（４）はオペアンプ（３）の基準端子に基準電圧
ｖｆ　　を供給するための直流電源、（５）は帰還抵抗
であり、この湿度検出回路は湿度センサ（２）の出力を
オペアンプ（３）で増幅し、オペアンプ（３）の出力端
子（６）に湿度センサ（２）の感知する湿度に応じた電
圧信号Ｖ。ｕｔを発生させるものである。なお、パルス
発生器（１）は湿度センサ（２）の両端部の平均電圧を
均一化することによって湿度センサ（２）の劣化を防止
するためのものであり、発振回路や交流電源が使用され
ている。

上述した湿度検出回路は湿度が低（、湿度センサ（２）
のインピーダンスが大きいときには出力端子（６）に第
７図に示す電圧Ｖ。ｕｔを発生させ、湿度が高く、湿度
センサ（２）のインピーダンスが小さいときには出力端
子（６）に第８図に示す電圧Ｖ。ｕｔを発生させるもの
である。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上述した湿度検出回路では、第７図及び第８図に示すオ
ペアンプ（３）の出力電圧Ｖ。ｕｔを例えば所定電圧ｖ
３　　と比較し、■、より高いＶ。ｕｔを積分すること
によって湿度に応じた出力電圧を得るのであるが、オペ
アンプ（３）の発振出力のうち一方の半サイクルのみを
利用するために出力電圧の変化幅が小さく、湿度検出の
精度が低い欠点があった。

この発明は上述した事実に鑑みてなされたものであり、
出力電圧の変化幅を太き（し、湿度検出の精度を高める
ことを目的とする。

（ニ）課題を達成するための手段 この発明では湿度センサによって出力が変化する発振回
路と、この発振回路の出力を反転させる反転回路とを備
え、発振回路と反転回路の出力を交互に取出す構成であ
る。

反転回路はオペアンプとこのオペアンプの入力抵抗及び
帰還抵抗とを有するもので良く、この場合、オペアンプ
の増幅率を１に設定すると良い。

（ホ）作用 このように構成すると、発振回路と反転回路の出力が交
互に取出されるため、発振回路の一方の半サイクルの出
力のみを取出す従来のものに比べて湿度変化に対する出
力電圧の変化幅が大きくなり、湿度検出の精度が向上す
る。

また、反転回路をオペアンプと、このオペアンプの入力
抵抗及び帰還抵抗とで構成し、オペアンプの増幅率を１
に設定することにより、発振回路と反転回路の出力は位
相のずれた同一波形になるため、出力側の平滑用のコン
デンサが省略可能となり、応答性の向上が図れる。

（へ）実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すものである。

第１図において、（７）は矩形の繰返しパルス電圧を発
するパルス発生部（８）、湿度センサ（９）、オペアン
プ（１０）、帰還抵抗（１１）、及びオペアンプ（ｌＯ
）に基準電圧を供給する直流電源（１２）よりなる発振
回路であり、湿度センサ（９）のインピーダンスに応じ
た電圧信号（発振信号）をオペアンプ（１０）の出力端
子（１３）に発するものである。（１４）は発振回路（
７）の出力を反転させる反転回路であり、オペアンプ（
１５）とオペアンプ（１５）の入力抵抗（１６）及び帰
還抵抗（１７）とを有し、オペアンプ（１５）の基準端
子が直流電源（１２）に接続され、オペアンプ（１５）
の入力端子が抵抗（１６）を介してオペアンプ（１０）
の出力端子（１３）に接続されている。また、オペアン
プ（１０）　（１５）の出力端子（１３）　（１８）は
それぞれダイオード（１９）　（２０）を介して抵抗（
２１）　（２２）及びコンデンサ（２３）よりなる平滑
回路（２４）に接続され、平滑回路（２４）の出力点（
２５）から湿度に応じた電圧信号を取出すようにしであ
る。

次に上述した実施例の動作を第２図を参照して説明する
。

パルス発生部は第２図（イ）に示すように矩形の繰返し
パルス電圧Ｖ工を発する。オペアンプ（１０）は電圧Ｖ
Ｆを基準として電圧ｖ８Ｍを湿度センサ（９）のインピ
ーダンスに応じて増幅するため、オペアンプ（１０）の
出力端子（１３）には第２図（ロ）に示すように湿度セ
ンサ（９）のインピーダンスに応じた発振出力が現れる
。反転回路（６）のオペアンプ（１５）は電圧■、を基
準としてオペアンプ（１０）の出力を増幅するので、オ
ペアンプ（１５）の出力端子（１８）には第２図（ハ）
に示すようにオペアンプ（１０）の出力を反転させた出
力が現われる。そして、発振回路（７）と反転回路（１
４）の出力はそれぞれダイオード（１９）　（２０）を
介して交互に平滑回路（２４）に供給されるので、平滑
回路（２４）の出力点（２５）には第２図（ニ）に示す
出力が現われる。この出力電圧は湿度が低く、湿度セン
サ（９）のインピーダンスが大きいときには高くなり、
湿度が高く、湿度センサ（９）のインピーダンスが小さ
いときには低くなる。

本実施例によれば、湿度センサ（９）によって出力が変
化する発振回路（７）とこの発振回路（７）の出力を反
転させる反転回路（１４）の出力を交互に平滑回路（２
４）に供給するようにしたので、発振回路の出力の一方
の半サイクルのみを利用する従来のものに比べて出力点
（２５）の電圧Ｖ。ｔＩＴの変化幅を大きく（約２倍）
することができ、湿度検出の精度を高くすることができ
る。

また、反転回路（１４）のオペアンプ（１５）の入力抵
抗（１６）及び帰還抵抗−（１７）の抵抗値を等しくし
、増幅率を１に設定した場合、発振回路（７）と反転回
路（１４）の出力は位相を１８０°ずらしただけの同じ
電圧波形になるため、平滑用のコンデンサ（２３）を省
略し、応答性の向上を図ることもできる。

第３図はこの発明を湿度制御装置に適用した１例を示す
ものであり、第３図において第１図と共通する部分には
同一符号を付しである。

第３図において第１図のものと異なるのはパルス発生部
（８）を抵抗（２６）　（２７）　（２８）　（２９）
とコンデンサ（Ｃ）とオペアンプ（３０）とで構成した
点、オペアンプ（１０）の帰還回路に湿度センサ（９）
の湿度補償用の負特性サーミスタ（３１）を用いた点、
オペアンプ（１０）　（１５）の基準端子がパルス発生
部（８）の出力電圧を積分する抵抗（３２）及びコンデ
ンサ（３３）の積分回路（３４）の出力点（３５）に接
続されている点、出力点（２５）の電圧と抵抗（３６）
　（３７）及び可変抵抗（３８）の直列回路の接続点（
３９）の電圧とを比較する比較器（４０）が設けられて
いる点、及び比較器（４０）の出力を入力とするトラン
ジスタ（４１）とリレー（４２）の直列回路が設けられ
ている点である。

上述した湿度制御装置では出力点（２５）の電圧と接続
点（３９）の電圧に応じてリレー（４２）の通電が制御
される。すなわち、第４図に示すように、湿度センサ（
９）にて感知された湿度が可変抵抗（３８）にて選択さ
れた設定湿度より低いときには出力点（２５）の電圧Ｖ
。ａｔが接続点（３９）の電圧Ｖ、よりも高く、比較器
（４０）の”Ｈ”出力によりトランジスタ（４１）が導
通してリレー（４２）の通電が行われる。このため、リ
レー（４２）の通電によって例えば加湿器（図示せず）
が加湿運転を行う。逆に、湿度が設定湿度より高く、出
力点（２５）の電圧Ｖ。Ｕ７　が接続点（３９）の電圧
ｖｓより低いときには比較器（４０）の”Ｌ”出力によ
りリレー（４２）の通電が切られ、加湿器が加湿運転を
停止する。

このように本発明の湿度検出回路を湿度制御装置に適用
すると、出力点（２５）の電圧の変化幅を大きくとれる
ので、緻密な湿度制御を行うことが可能である。また、
第３図に示すものではオペアンプ（１０）の帰還回路に
サーミスタ（３１）を設けたので、第５図に示すように
温度依存性を有する湿度センサ（９）の出力をサーミス
タ（３１）で補正し、温度変化の影響を回避しながら、
オペアンプ（１０）の増幅率を湿度センサ（９）及びサ
ーミスタ（３１）のインピーダンスで可変とし、湿度変
化に対する出力電圧の変化幅を一層大きくすることがで
きる。さらにまた、パルス発生部（８）の出力電圧の積
分値をオペアンプ（１０）の基準値としたので、湿度セ
ンサ（９）の両端部の平均電圧をパルス発生部（８）の
出力のバラツキに拘りなく均一にし、湿度センサ（９）
を良好な状態で使用することができる。

（ト）　　発明の効果 この発明によれば、湿度センサによって出力が変化する
発振回路と、この発振回路の出力を反転させる反転回路
の出力を交互に取出すようにしたので、湿度変化に対す
る出力電圧の変化幅が従来のものに比べて倍増され、湿
度検出の精度を大幅に向上することができるものであり
、特に緻密な湿度制御が要求される加湿器、除湿機、空
気調和機等の制御装置に最適である。

また、反転回路をオペアンプとこのオペアンプの入力抵
抗及び帰還抵抗とよりなる安価な構成にすることができ
、この場合、オペアンプの増幅率を１に設定すれば、発
振回路と反転回路の出力を平滑するコンデンサを省略す
ることが可能で、湿度変化に対する応答性の向上を図る
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す湿度検出回路の電気
回路図、第２図は第１図の要部における電圧波形の説明
図、第３図はこの発明を湿度制御装置に適用した応用例
を示す電気回路図、第４図は第３図の比較器の入出力の
電圧波形を説明するための説明図、第５図は湿度センサ
の湿度−インピーダンス特性を示す説明図、第６図は従
来の湿度検出回路の１例を示す電気回路図、第７図は湿
度が低い場合における出力電圧波形の説明図、第８図は
湿度が高い場合における出力電圧波形の説明図である。 （７）・・・発振回路、　　（９）・・・湿度センサ、
（１４）・・・反転回路、　　（１５）・・・オペアン
プ、　　（１６）・・・入力抵抗、　　（１７）・・・
帰還抵抗。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　湿度センサによって出力が変化する発振回路と
   、この発振回路の出力を反転させる反転回路とを備え、
   発振回路と反転回路の出力を交互に取出すことを特徴と
   する湿度検出回路。
2. （２）　反転回路はオペアンプとこのオペアンプの入力
   抵抗及び帰還抵抗とを有し、オペアンプの増幅率が１に
   設定されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の湿度検出回路。