JPH0342536A

JPH0342536A - 重量湿度センサ

Info

Publication number: JPH0342536A
Application number: JP1179593A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nagai; 彪長井; Kenzo Ochi; 謙三黄地; Kunihiro Tsuruta; 邦弘鶴田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-07-11
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1991-02-22

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重量と湿度を単一の素子で検出できるセンサに
関するもので、調理器などに利用される。

従来の技術従来、重量センサとして、特公平１−１３５２４号公報
に示されるように、一対の絶縁性基板を一定間隔で隔て
、接着層により固定し、さらに一対の絶縁性基板の互い
に対向する表面に電極膜を形成した静電容量型重量セン
サが知られている。一対の絶縁性基板の一方をダイアフ
ラムとして利用し、このダイアフラムに重量が印加され
たときのダイアフラムの変形を静電容量変化として検出
することにより、重量を検出している。

また、湿度センサは種々の種類が知られているが、代表
的温度センサとして、「湿度センサ」（ナショナルテク
ニカルレポートＶｏ１．２４＋　Ｎｏ、３＋１９７８　
４２２−４３５頁、新田、他、）に示されるように、感
湿材料に電極膜を形成した湿度センサが知られている。

感湿材料のインピーダンスが湿度により変化することを
利用して、湿度を検出している。

このように、従来、重量と温度を個別に検出できるセン
サは公知であるが、単一の素子で両者を検出できるもの
は知られていない。

発明が解決しようとする課題例えば、電子レンジなどの調理器で食品重量を検出する
場合、十分な精度で検出するために、湿度補償を必要と
した。しかし、重量と湿度を単一の素子で検出できるセ
ンサは知られていないので、湿度補償をするには２個の
それぞれのセンサを使用しなければならなかった。この
ため、湿度補償が複雑になり、高価格になるという課題
があった。

そこで本発明の目的は、重量と湿度を単一の素子で検出
できる重量湿度センサを提供することである。

課題を解決するための手段本発明の重量湿度センサは、絶縁性基板と、前記絶縁性
基板の表面に形成された第１を極膜と、前記第１電極膜
と対向して一定の間隔で隔てられ、接着層により固定さ
れた感温基板と、ｎｉｌ記感記基板の表面に前記第１電
極膜と対向して形成された第２電極膜と、前記感湿基板
の他の表面に形成された第３電極膜とを備えた構成であ
る。

作用絶縁性基板をダイアフラムとして利用し、このダイアフ
ラムに重量が印加されたときのダイアフラムの変形を第
１電極膜と第２電極膜の間の静電容量変化として検出す
ることにより重量を検出できる。また、第２電極膜と第
３電極膜の間に感温基板が配置され、この感湿基板は湿
度と共にその抵抗値が変化するので、第２電極膜と第３
？′１ｔＩ７ｉＩＩＩ１２の間の抵抗値変化を検出する
ことにより湿度を検出できる。

実施例以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第１図は本発明の重量湿度センサの断面図である。

絶縁性基板ｌの表面に第１電極膜２を形成し、他方で感
湿基Ｆｉ、３の両方の表面に第２電極膜４および第３電
極膜５を形成した。この後、第１）１極膜２と第２１！
極膜４とが互いに対向するようにして、絶縁性基ｌｉｔ
と感湿基［３を接着層６を用いて一定間隔を隔て、固定
した。絶縁性基板ｌとして、アルミナ板、硝子板などが
用いられる。第１電極膜２、第２１を極！ｌ！４および
第３電極膜５として、焼成導電性厚膜あるいは薄膜、蒸
着あるいはスパッタ導電性薄膜などが用いられる。感湿
基板３として、Ｍ　ｇ　Ｃｒ　ｚ　Ｏａ　　・Ｔ　ｉ　
Ｏ２などの多孔質セラミックが用いられる。また、接着
Ｎ６として、焼威硝子膜、樹脂膜などが用いられる。

アルミナ絶縁性基板ｌの厚さを約０．６ｍｍ、第１電極
膜２と第２を極１）９４の対向面積を約２．５ｄ、接着
層６の厚さ（アルミナ絶縁性基板１と感温基板３の間の
間隔）を約５０μｍとし、第２図に示すように、アルミ
ナ絶縁性基ＩＩの中央部に荷重を印加して、第１電極膜
２と第２電極膜４の間の静電容量値を測定した。荷重が
Ｏｋｇ、２ｋｇ、４ｋｇのとき、静電容量値は約５１９
Ｆ、約５４．５ｐＰ、約６ｏｐｐを示し、荷重が増加す
ると共に静電容量値は増加した。しかし、例えば、荷重
をＯｋｇ一定に保ち、周囲の相対湿度を約５０％から１
００％まで変化させたとき、相対湿度が約８０％を越え
ると静電容量値は増加し始め、相対湿度が約９５％のと
き静電容量値は約０．５％増加した。この静電容量値の
増加は重量にして約１４０ｇに相当するので、より高精
度な測定のために湿度補償が必要になる。

多孔質セラミックは湿度の増加と共にその抵抗値が急激
に減少するので、感賞基板３として有用である０例えば
、Ｍ　ｇ　Ｃｒ　ｚ　Ｏａ　　・Ｔ　ｉ　ＯＨセラ壽フ
ッタ４　ｘ　５　ｘｏ、２５ａｍの計上に形成した感湿
素子の抵抗値は、相対湿度６０％で約７０にΩ、相対湿
度８０％で約２９にΩ、相対湿度９０％で約１０にΩを
示した。この抵抗値から湿度が検出されるので、湿度に
応して静電容量値の補正ができる。

このように本発明の重量湿度センサは、重量検知部と湿
度検知部が一体的に構成されているので、重量検知部の
ごく近傍の相対湿度が検知できる。

従って、例えば、調理器に用いられた場合、重量湿度セ
ンサ周辺の温度分布に起因する相対湿度の変動に対して
も有効に対応できる。

なお、第３図に示すように、アル壽す絶縁性基板ｌの一
部に小穴７を設け、重量湿度センサ周辺の外部空気が第
２電極膜４に到達できるように構成することが望ましい
。感湿基板３の湿度による抵抗値変化は、水分子が多孔
湿セラミンクに吸着することに起因するので、外部空気
が第３電極膜５のみならず第２電極膜４にも接触するほ
うが好ましいからである。小穴７が設けられていない場
合、第２電極膜４はアルミナ絶縁性基板１および接着Ｎ
６により外部空気から遮断される場合がある。また、小
穴７は感湿基板３に設けられてもよいことは当然である
。

発明の効果以上性べてきたように、本発明によれば次に示す効果が
得られる。

（１）単一の素子で重量と湿度が同時に測定できる。

（２）このため、重量測定の湿度補償が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す重を湿度センサの断面
図、第２図は重量測定特のダイアフラムの変形を示す断
面図、第３図は本発明の他の重量湿度センサの実施例を
示す断面図である。１・・・・・・絶縁性基板、２・・・・・・第１電極膜
、３・・・・・・感湿基板、４・・・・・・第２ＴＬＦ
ｉ膜、５・・・・・・第３Ｔｉ極膜、６・・・・・・接
着層、７・・・・・・小穴。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁性基板と、前記絶縁性基板の表面に形成され
た第１電極膜と、前記第１電極膜と対向して一定の間隔
で隔てられ、接着層により固定された感湿基板と、前記
感湿基板の表面に前記第１電極膜と対向して形成された
第２電極膜と、前記感湿基板の他の表面に形成された第
３電極膜とから成ることを特徴とする重量湿度センサ。
（２）感湿基板が、相対湿度によりインピーダンスの変
化する材料で構成された特許請求の範囲第１項記載の重
量湿度センサ。
（３）感湿基板がマグネシウムクロメイトセラミックで
構成された特許請求の範囲第２項記載の重量湿度センサ
。
（４）絶縁性基板もしくは感湿基板に小穴を設け、外部
空気が第２電極膜に到達するように構成した特許請求の
範囲第１項記載の重量湿度センサ。