JPH0336702A - 湿度センサ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、湿度に対応して素子の電気的特性が変化する
ことにより湿度を検出する温度センサに関する。

［従来の技術］ 近年、湿度計測、湿度制御を必要とする分野が増加し、
湿度センサの重要性が認められるようになった。

湿度に対応して素子の電気的特性が変化することにより
湿度を検出する温度センサには、電解質系、金属系、高
分子系、セラミックス系等があり、それぞれいろいろな
系が研究されているが、現在実用化されているものは、
高分子系およびセラミックス系の湿度センサである。い
ずれも、素子に対する水の吸脱着により、素子の抵抗値
または静電容量が変化する性質を利用したものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の湿度センサは、高湿度、低温度で精度が
悪く、高温高温の環境で長期間使用すると劣化してしま
うという欠点があった。特に、高分子系湿度センサは、
高温高温中での劣化が顕著である。セラミックス系湿度
センサには、一定時間毎に素子を数１００°Ｃに加熱し
、劣化した特性を回復させる、加熱リフレッシュという
機構を設けた製品がある。この場合、加熱リフレッシュ
により経時変化は小さくできるが、素子が高温になるた
め、可燃性のガスや粉塵の存在するところでは爆発や火
災の危険があり使用できない。このように、満足すべき
特性を持つ湿度センサは、現状では皆無であるといって
も過言ではない。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、広範囲の湿度を精度良く測定で
き、過酷な環境でも劣化しない、高精度でかつ信頼性の
高い湿度センサを提供するところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の湿度センサは、シリカゾルをゲル化、乾燥、熱
処理することにより得られる焼結ゲルを感湿体として用
いることを特徴とする。

シリカゾルをゲル化、乾燥、熱処理することにより得ら
れる焼結ゲルは多孔質体であり、これに水が吸脱着する
ことにより抵抗値が変化し、感湿特性を持つ。シリカゾ
ルの組成、熱処理温度により、細孔径等を制御でき、よ
り好ましい特性を持った温度センサを得ることができる
。

［実施例］ テトラエトキシシラン（Ｓｉ（○Ｃ２Ｈｓ）ｚ）、５０
ｍｌに０．０２　Ｎ塩酸４０ｍ１、微粉末シリカ１５ｇ
を加え、１時間攪拌することによりテトラエトキシシラ
ンを加水分解してシリカゾルを作製した。

このシリカゾルにアンモニア水を加えｐＨ値を５に調整
したところ、３０分後にゲル化した。このゲルを６０°
Ｃで２日間乾燥後、１０００℃で５時間熱処理すること
により、焼結ゲルを作製した。

この焼結ゲルから１０ｍｍｘ　１０ｍｍｘ５ｍｍの直方
体を切り出し、電極を付け、第１図に示す湿度センサを
作製した。第１図において、１は焼結ゲル、２は電極、
３はリード線である。本湿度センサの感湿特性を第２図
に示す。第２図より、相対温度の変化に対する抵抗値の
変化の直線性が良く、抵抗値が大きくなる低湿度でも測
定し易い抵抗値であることがわかる。本湿度センサを６
０°Ｃ１相対湿度９５％の恒温恒温層中に１０００時間
放置後、感湿特性を測定したところ、第２図と測定誤差
の範囲内で同様であった。したがって、本湿度センサは
、耐久性、信頼性が高いことがわかる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の湿度センサは、シリカゾルを
ゲル化、乾燥、熱処理することにより得られる焼結ゲル
を感湿体として用いるので、相対湿度の変化に対する抵
抗値の変化の直線性が良く、抵抗値が大きくなる低湿度
でも測定し易い抵抗値の湿度センサを製造することがで
きるため、広範囲の湿度を精度良く測定することができ
る。また、シリカは化学的に安定であるため、過酷な環
境でも劣化しない。したがって、高精度、高信頼性湿度
センサとして、湿度計測、湿度制御を必要とする分野に
広く応用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の湿度センサの斜視図。 １・・・焼結ゲル ２・・・電極 ３・・・リード線 第２図は、 本発明の湿度センサの感湿特性図。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　シリカゾルをゲル化、乾燥、熱処理することにより得
   られる焼結ゲルを感湿体として用いることを特徴とする
   湿度センサ。