JPH0526995Y2 - - Google Patents
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- JPH0526995Y2 JPH0526995Y2 JP19310987U JP19310987U JPH0526995Y2 JP H0526995 Y2 JPH0526995 Y2 JP H0526995Y2 JP 19310987 U JP19310987 U JP 19310987U JP 19310987 U JP19310987 U JP 19310987U JP H0526995 Y2 JPH0526995 Y2 JP H0526995Y2
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
この考案は、自己加熱させた感熱素子を用いて
湿度を検出する湿度検出回路に関する。
湿度を検出する湿度検出回路に関する。
＜従来の技術＞
従来、湿度検出回路として第３図に示すような
ものである。この温度検出回路は、感熱素子５，
６と抵抗R2，R3とによつて構成されるブリツジ
と、差電圧検出器７と、電圧割算器８とを有して
いる。第４図は、上記感熱素子５，６として、温
度に対して正の特性を持つ白金を用いた場合の、
雰囲気に暴露した感熱素子５の抵抗値Rsと極低
湿下で密閉した感熱素子６の抵抗値Rrとの関係
を表わすRr−Rs特性図である。
ものである。この温度検出回路は、感熱素子５，
６と抵抗R2，R3とによつて構成されるブリツジ
と、差電圧検出器７と、電圧割算器８とを有して
いる。第４図は、上記感熱素子５，６として、温
度に対して正の特性を持つ白金を用いた場合の、
雰囲気に暴露した感熱素子５の抵抗値Rsと極低
湿下で密閉した感熱素子６の抵抗値Rrとの関係
を表わすRr−Rs特性図である。
上記感熱素子５，６の抵抗値Rs，Rrは電気特
性（抵抗値、温度定数等）は全く同一であるとす
る。そうすると、極低湿下においてはRs＝Rrの
関係がどの温度でも成立する。すなわち、第４図
Rr−Rs特性図上の任意の温度T1，T2，T3，T4
のどこでもRs＝Rrが成立する。ここで、仮に温
度T2のときに湿度が上昇すると、雰囲気に暴露
された感熱素子５は水蒸気が自己加熱した感熱素
子５の表面に接触するので、蒸発熱を奪われて感
熱素子６の表面温度が下がり、加熱素子５の抵抗
値Rsが変化する。一方、密閉された感熱素子６
の温度は一定であるため、その抵抗値Rrは変わ
らない。
性（抵抗値、温度定数等）は全く同一であるとす
る。そうすると、極低湿下においてはRs＝Rrの
関係がどの温度でも成立する。すなわち、第４図
Rr−Rs特性図上の任意の温度T1，T2，T3，T4
のどこでもRs＝Rrが成立する。ここで、仮に温
度T2のときに湿度が上昇すると、雰囲気に暴露
された感熱素子５は水蒸気が自己加熱した感熱素
子５の表面に接触するので、蒸発熱を奪われて感
熱素子６の表面温度が下がり、加熱素子５の抵抗
値Rsが変化する。一方、密閉された感熱素子６
の温度は一定であるため、その抵抗値Rrは変わ
らない。
このように、感熱素子５の抵抗値Rsの変化分
をdRsとすると、極低湿下で成立した関係Rs＝
Rrが、Rs＝Rr−dRsに変化する（Rr−Rs特性図
上のT2′）。したがつて、dRsの大小が湿度の大小
を示すことになる。
をdRsとすると、極低湿下で成立した関係Rs＝
Rrが、Rs＝Rr−dRsに変化する（Rr−Rs特性図
上のT2′）。したがつて、dRsの大小が湿度の大小
を示すことになる。
上述のことをさらに詳細に述べる。第３図にお
いて、２つの感熱素子５，６および固定抵抗R2，
R3でブリツジ回路を構成している。また、抵抗
R1を電流制限抵抗としてブリツジに直列に挿入
している。回路電圧をEoとすると、ブリツジの
両端電圧Vfは次式で表わされる。
いて、２つの感熱素子５，６および固定抵抗R2，
R3でブリツジ回路を構成している。また、抵抗
R1を電流制限抵抗としてブリツジに直列に挿入
している。回路電圧をEoとすると、ブリツジの
両端電圧Vfは次式で表わされる。
Vf＝Eo・Zs／（R1＋Zs） ……(11)
但し、Zsはブリツジの合成インピーダンス
Zs＝１／｛１／（Rs＋Rr）＋１／（R2＋R3）｝
……(12) 固定抵抗R2，R3の中点電圧をV1、感熱素子５，
６の中点電圧をV2とすると、電圧V1，V2は夫々
次式(13)、(14)のようになる。
……(12) 固定抵抗R2，R3の中点電圧をV1、感熱素子５，
６の中点電圧をV2とすると、電圧V1，V2は夫々
次式(13)、(14)のようになる。
V1＝Vf・R3／（R2＋R3） ……(13)
V2＝Vf・Rr／（Rs＋Rr） ……(14)
電圧V1，V2は第３図に示すように差電圧検出
器７に入力される。したがつて、この差電圧検出
器７の出力電圧（すなわち、V1とV2との差電圧）
DVは式(13)、(14)により下記のようになる。
器７に入力される。したがつて、この差電圧検出
器７の出力電圧（すなわち、V1とV2との差電圧）
DVは式(13)、(14)により下記のようになる。
DV＝V1−V2＝Vf・
（R3／R2＋R3−Rr／Rs＋Rr） ……(15)
次に、差電圧DVとブリツジの両端電圧Vfは第
３図に示すように電圧割算器８に入力される。こ
の電圧割算器８の出力信号（すなわち、差電圧
DVをブリツジ両端電圧Vfで割つた結果）を
Aoutとすると、Aoutは式(15)より Aout＝DV／Vf＝ （R3／R2＋R3−Rr／Rs＋Rr） ……(16) となる。式(16)の右辺のR3／（R2＋R3）の項は固
定定数であるので、Aoutの値はRr／（Rs＋Rr）
の項の値によつて定まる。
３図に示すように電圧割算器８に入力される。こ
の電圧割算器８の出力信号（すなわち、差電圧
DVをブリツジ両端電圧Vfで割つた結果）を
Aoutとすると、Aoutは式(15)より Aout＝DV／Vf＝ （R3／R2＋R3−Rr／Rs＋Rr） ……(16) となる。式(16)の右辺のR3／（R2＋R3）の項は固
定定数であるので、Aoutの値はRr／（Rs＋Rr）
の項の値によつて定まる。
ここで、上述のように極低湿下ではRs＝Rrが
成立するので、Aoutは式（16）より Aout＝R3／（R2＋R3）−１／２ ……(17) となり、任意の温度では一定の値となる。一方、
湿度が加わつてRs＝Rr−dRsとなつた場合、 Rr／Rs＋Rr＝Rr／Rr−dRs＋Rr ＝Rr／2Rr−dRs＞１／２ となり、式(17)のAoutの値よりAoutの値は減少す
る。すなわち、Aoutは雰囲気の湿度によつての
み変化するので、Aoutにより湿度の検出が可能
となるのである。
成立するので、Aoutは式（16）より Aout＝R3／（R2＋R3）−１／２ ……(17) となり、任意の温度では一定の値となる。一方、
湿度が加わつてRs＝Rr−dRsとなつた場合、 Rr／Rs＋Rr＝Rr／Rr−dRs＋Rr ＝Rr／2Rr−dRs＞１／２ となり、式(17)のAoutの値よりAoutの値は減少す
る。すなわち、Aoutは雰囲気の湿度によつての
み変化するので、Aoutにより湿度の検出が可能
となるのである。
＜考案が解決しようとする問題点＞
しかしながら、上記従来の湿度検出回路は、単
に自己加熱する感熱素子５，６と抵抗R2，R3と
でブリツジを構成しているだけなので、感熱素子
５，６の表面温度を決めるのは、感熱素子５，６
に流れる電流および雰囲気温度となる。したがつ
て、雰囲気温度が上昇すると感熱素子５，６の表
面温度も上昇する。例えば、雰囲気温度25℃にお
ける感熱素子表面温度を250℃に設定した場合、
雰囲気温度が100℃になると感熱素子表面温度は
300℃を超える結果となる。また、感熱素子とし
て、温度に対して負の特性を持つ負温度係数
（NTC）サーミスタ等を使用した場合、雰囲気温
度上昇と共に感熱素子の抵抗値が小さくなり、感
熱素子通電電流が増加してますます感熱素子の表
面温度が上昇する。このように、感熱素子の表面
温度がある一定値を越えた場合には、感熱素子の
寿命、信頼性が著しく損なわれる。その結果、湿
度検出の信頼性も大幅に低下するという問題があ
る。
に自己加熱する感熱素子５，６と抵抗R2，R3と
でブリツジを構成しているだけなので、感熱素子
５，６の表面温度を決めるのは、感熱素子５，６
に流れる電流および雰囲気温度となる。したがつ
て、雰囲気温度が上昇すると感熱素子５，６の表
面温度も上昇する。例えば、雰囲気温度25℃にお
ける感熱素子表面温度を250℃に設定した場合、
雰囲気温度が100℃になると感熱素子表面温度は
300℃を超える結果となる。また、感熱素子とし
て、温度に対して負の特性を持つ負温度係数
（NTC）サーミスタ等を使用した場合、雰囲気温
度上昇と共に感熱素子の抵抗値が小さくなり、感
熱素子通電電流が増加してますます感熱素子の表
面温度が上昇する。このように、感熱素子の表面
温度がある一定値を越えた場合には、感熱素子の
寿命、信頼性が著しく損なわれる。その結果、湿
度検出の信頼性も大幅に低下するという問題があ
る。
そこで、考案の目的は、感熱素子に通電する電
流を制御して感熱素子の自己加熱温度を一定にす
ることにより、加熱素子が異常に上昇することが
ない湿度検出回路を提供することにある。
流を制御して感熱素子の自己加熱温度を一定にす
ることにより、加熱素子が異常に上昇することが
ない湿度検出回路を提供することにある。
＜問題点を解決するための手段＞
上記目的を達成するため、この考案の湿度検出
回路は、雰囲気に暴露されており、外部からの電
流によつて自己加熱する第１加熱素子と、上記第
１感熱素子が定温度になるように上記第１感熱素
子に電通する電流を制御する第１定温度自己加熱
回路と、極低湿下で密閉されており、外部からの
電流によつて自己加熱する第２感熱素子と、上記
第２感熱素子が定温度になるように上記第２感熱
素子に通電する電流を制御する第２定温度自己加
熱回路と、上記第１定温度自己加熱回路の出力と
上記第１定温度自己加熱回路の出力との差を検出
する差検出手段を備えたことを特徴としている。
回路は、雰囲気に暴露されており、外部からの電
流によつて自己加熱する第１加熱素子と、上記第
１感熱素子が定温度になるように上記第１感熱素
子に電通する電流を制御する第１定温度自己加熱
回路と、極低湿下で密閉されており、外部からの
電流によつて自己加熱する第２感熱素子と、上記
第２感熱素子が定温度になるように上記第２感熱
素子に通電する電流を制御する第２定温度自己加
熱回路と、上記第１定温度自己加熱回路の出力と
上記第１定温度自己加熱回路の出力との差を検出
する差検出手段を備えたことを特徴としている。
＜作用＞
極低湿下において、雰囲気に暴露された第１感
熱素子が定温度になるように、第１定温度自己加
熱回路によつて制御された電流が上記第１感熱素
子に通電され、上記第１感熱素子は自己加熱して
定温度になる。一方、極低湿下で密閉された第２
感熱素子が定温度になるように、第２定温度自己
加熱回路によつて制御された電流が電流が上記第
２感熱素子に通電され、上記第２感熱素子は自己
加熱して上記定温度になる。
熱素子が定温度になるように、第１定温度自己加
熱回路によつて制御された電流が上記第１感熱素
子に通電され、上記第１感熱素子は自己加熱して
定温度になる。一方、極低湿下で密閉された第２
感熱素子が定温度になるように、第２定温度自己
加熱回路によつて制御された電流が電流が上記第
２感熱素子に通電され、上記第２感熱素子は自己
加熱して上記定温度になる。
この状態において、雰囲気の湿度が増加する
と、自己加熱した第１感熱素子の表面に接触する
水蒸気の蒸発によつて蒸発熱が奪われて、第１感
熱素子の温度が下がる。そうすると、再度第１感
熱素子が上記定温度になるように第１感熱素子に
通電する電流が第１定温度自己加熱回路によつて
制御される。その結果、第１定温度自己加熱回路
の出力と第２定温自己加熱回路の出力とに雰囲気
の湿度に応じた差が生じる。この第１、第２定温
度自己加熱回路の出力差が差検出手段によつて検
出されて、雰囲気の湿度が検出される。
と、自己加熱した第１感熱素子の表面に接触する
水蒸気の蒸発によつて蒸発熱が奪われて、第１感
熱素子の温度が下がる。そうすると、再度第１感
熱素子が上記定温度になるように第１感熱素子に
通電する電流が第１定温度自己加熱回路によつて
制御される。その結果、第１定温度自己加熱回路
の出力と第２定温自己加熱回路の出力とに雰囲気
の湿度に応じた差が生じる。この第１、第２定温
度自己加熱回路の出力差が差検出手段によつて検
出されて、雰囲気の湿度が検出される。
このように、第１、第２感熱素子の温度は、極
低湿下においても任意の湿度下においても、定温
度になるように第１、第２定温度自己加熱回路に
よつて制御される。したがつて、感熱素子が異常
に上昇することがない。
低湿下においても任意の湿度下においても、定温
度になるように第１、第２定温度自己加熱回路に
よつて制御される。したがつて、感熱素子が異常
に上昇することがない。
＜実施例＞
以下、この考案を図示の実施例により詳細に説
明する。
明する。
第１図はこの考案の一実施例の回路図である。
１，２は湿度に対して正の特性を有する（例えば
白金等の）感熱素子であり、両者の抵抗値、温度
定数等の電気特性は全く同一である。また、感熱
素子２は極低湿下で密閉し、感熱素子１は雰囲気
に暴露してある。OP１，OP２は演算増幅器、３
は差電圧検出器である。第１図の回路において、
R1＝R2＝R4＝R5，R3＝R6とすると、以下に述べ
るように演算増幅器OP１，OP２の働きにより、
Rs＝Rr＝R3＝R6になるように、演算増幅器OP
１，OP２の出力電流is，irが変化する。したがつ
て、感熱素子１，２はその抵抗値Rs，Rrが常に
抵抗R3，R6の抵抗値に等しくなるように（すな
わち、一定温度になるように）自己加熱する。
１，２は湿度に対して正の特性を有する（例えば
白金等の）感熱素子であり、両者の抵抗値、温度
定数等の電気特性は全く同一である。また、感熱
素子２は極低湿下で密閉し、感熱素子１は雰囲気
に暴露してある。OP１，OP２は演算増幅器、３
は差電圧検出器である。第１図の回路において、
R1＝R2＝R4＝R5，R3＝R6とすると、以下に述べ
るように演算増幅器OP１，OP２の働きにより、
Rs＝Rr＝R3＝R6になるように、演算増幅器OP
１，OP２の出力電流is，irが変化する。したがつ
て、感熱素子１，２はその抵抗値Rs，Rrが常に
抵抗R3，R6の抵抗値に等しくなるように（すな
わち、一定温度になるように）自己加熱する。
以下、上述のことをさらに詳細に説明する。上
記演算増幅器OP１，OP２の基本動作として、非
反転入力端子（＋）に入力された電圧と、反転入
力端子（−）に入力された電圧が等しくなるよう
に帰還をかける性質がある。すなわち、抵抗R1，
Rs，R2，R3で構成されるブリツジ回路において、
抵抗R1，Rsの中点電圧を演算増幅器OP１の反転
入力端子に入力する一方、抵抗R2，R3の中点電
圧を演算増幅器OP１の非反転入力端子に入力す
ると、演算増幅器OP１によつて上記両中間電圧
を等しくするように電流isが制御される。その際
に、抵抗R1，R2はR1＝R2であるとすると、感熱
素子１の抵抗値Rsは抵抗値R3と等しくなるよう
に、上記電流isに基づいて自己加熱される。
記演算増幅器OP１，OP２の基本動作として、非
反転入力端子（＋）に入力された電圧と、反転入
力端子（−）に入力された電圧が等しくなるよう
に帰還をかける性質がある。すなわち、抵抗R1，
Rs，R2，R3で構成されるブリツジ回路において、
抵抗R1，Rsの中点電圧を演算増幅器OP１の反転
入力端子に入力する一方、抵抗R2，R3の中点電
圧を演算増幅器OP１の非反転入力端子に入力す
ると、演算増幅器OP１によつて上記両中間電圧
を等しくするように電流isが制御される。その際
に、抵抗R1，R2はR1＝R2であるとすると、感熱
素子１の抵抗値Rsは抵抗値R3と等しくなるよう
に、上記電流isに基づいて自己加熱される。
ここで、雰囲気温度が変動して感熱素子１の抵
抗値Rsが変化し、演算増幅器OP１の非反転入力
端子の入力電圧と反転入力端子の入力電圧とが異
なる電圧になつた場合、電流isが調整されて感熱
素子１の自己加熱の度合が変化し、常にR3＝Rs
の関係が保たれるように上記ブリツジ回路は動作
する。すなわち、感熱素子１の抵抗値Rsは常に
抵抗R3の抵抗値に固定され、感熱素子１の温度
はその抵抗値がR3であるときの温度になるよう
に動作する。また、雰囲気温度の変化は電流isの
変化で示される。
抗値Rsが変化し、演算増幅器OP１の非反転入力
端子の入力電圧と反転入力端子の入力電圧とが異
なる電圧になつた場合、電流isが調整されて感熱
素子１の自己加熱の度合が変化し、常にR3＝Rs
の関係が保たれるように上記ブリツジ回路は動作
する。すなわち、感熱素子１の抵抗値Rsは常に
抵抗R3の抵抗値に固定され、感熱素子１の温度
はその抵抗値がR3であるときの温度になるよう
に動作する。また、雰囲気温度の変化は電流isの
変化で示される。
上記ブリツジの両端電圧（すなわち、演算増幅
器OP１の出力電圧）は、 V1＝is・Zs ……(1) 但し、Zsはブリツジの合成インピーダンス Zs＝１／｛１／（R1＋Rs）＋１／（R2＋R3）｝
……(2) で示される。ここで、上述のように感熱素子１の
抵抗値Rsは常に抵抗値R3と等しいので、上記合
成インピーダンスZsは常に一定になる。したが
つて、電流isと電圧V1の関係はis∝V1となり、演
算増幅器のOP１の出力電圧V1は感熱素子１の周
囲の雰囲気温度を示すことになる。
器OP１の出力電圧）は、 V1＝is・Zs ……(1) 但し、Zsはブリツジの合成インピーダンス Zs＝１／｛１／（R1＋Rs）＋１／（R2＋R3）｝
……(2) で示される。ここで、上述のように感熱素子１の
抵抗値Rsは常に抵抗値R3と等しいので、上記合
成インピーダンスZsは常に一定になる。したが
つて、電流isと電圧V1の関係はis∝V1となり、演
算増幅器のOP１の出力電圧V1は感熱素子１の周
囲の雰囲気温度を示すことになる。
以上、抵抗R1，Rs，R2，R3からなるブリツジ
回路と演算増幅器OP１について述べたが、上述
のことは抵抗R4，Rr，R5，R6からなるブリツジ
回路と演算増幅器OP２に関しても同様のことが
言える。したがつて、抵抗R4，R5にR4＝R5の関
係があれば、感熱素子２の抵抗値Rrが抵抗値R6
と等しくなる。また、感熱素子２の雰囲気温度の
変化は電流irの変化で示すことができ、電流irと
演算増幅器OP２の出力電圧V2の関係はir∝V2と
なる。
回路と演算増幅器OP１について述べたが、上述
のことは抵抗R4，Rr，R5，R6からなるブリツジ
回路と演算増幅器OP２に関しても同様のことが
言える。したがつて、抵抗R4，R5にR4＝R5の関
係があれば、感熱素子２の抵抗値Rrが抵抗値R6
と等しくなる。また、感熱素子２の雰囲気温度の
変化は電流irの変化で示すことができ、電流irと
演算増幅器OP２の出力電圧V2の関係はir∝V2と
なる。
したがつて、第１図の回路において、R1＝R2
＝R4＝R5，R3＝R6とすると、演算増幅器OP１，
OP２の作用によりRs＝Rr＝R5＝R6となるので
ある。そうすると、感熱素子１，２はその抵抗値
Rs，Rrが常に抵抗R3，R6の抵抗値になるように
（すなわち、一定温度になるように）自己加熱す
るのである。
＝R4＝R5，R3＝R6とすると、演算増幅器OP１，
OP２の作用によりRs＝Rr＝R5＝R6となるので
ある。そうすると、感熱素子１，２はその抵抗値
Rs，Rrが常に抵抗R3，R6の抵抗値になるように
（すなわち、一定温度になるように）自己加熱す
るのである。
第２図は、第１図における電流値is，irの関係
を示すir−is特性図である。感熱素子１，２の電
気性は全く等しいので、極低湿下で同一雰囲気温
度のときには、各々感熱素子１，２の温度を一定
の温度に保つための電流値は等しくなる。したが
つて、 is＝ir ……(3) が成立する。
を示すir−is特性図である。感熱素子１，２の電
気性は全く等しいので、極低湿下で同一雰囲気温
度のときには、各々感熱素子１，２の温度を一定
の温度に保つための電流値は等しくなる。したが
つて、 is＝ir ……(3) が成立する。
一方、雰囲気の湿度が増加すると、暴露してい
る感熱素子１側は、感熱素子１の表面に接触する
水蒸気の蒸発によつて蒸発熱が奪われて、感熱素
子１の温度が下がる。したがつて、感熱素子１の
抵抗値Rsも下がり、演算増幅器OP１の反転入力
端子の入力電圧が下がる。そうすると、演算増幅
器OP１によつて、演算増幅器OP１の非反転入力
端子の入力電圧と反転入力端子の入力電圧とを等
しくするため（感熱素子１の抵抗値Rsを抵抗値
R3に保つため）に、第２図T3′で示すようにisが
増加される。したがつて、電流isの変化分disは
雰囲気の湿度に比例することになる。また、isが
増加されて感熱素子１の抵抗値Rsが再度R3に等
しくなるように自己加熱することによつて、感熱
素子１の温度は元の一定温度に戻るのである。
る感熱素子１側は、感熱素子１の表面に接触する
水蒸気の蒸発によつて蒸発熱が奪われて、感熱素
子１の温度が下がる。したがつて、感熱素子１の
抵抗値Rsも下がり、演算増幅器OP１の反転入力
端子の入力電圧が下がる。そうすると、演算増幅
器OP１によつて、演算増幅器OP１の非反転入力
端子の入力電圧と反転入力端子の入力電圧とを等
しくするため（感熱素子１の抵抗値Rsを抵抗値
R3に保つため）に、第２図T3′で示すようにisが
増加される。したがつて、電流isの変化分disは
雰囲気の湿度に比例することになる。また、isが
増加されて感熱素子１の抵抗値Rsが再度R3に等
しくなるように自己加熱することによつて、感熱
素子１の温度は元の一定温度に戻るのである。
したがつて、R1＝R2＝R4＝R5，R3＝R6であれ
ば、雰囲気の湿度に拘わらず、感熱素子１，２の
温度は一定温度となるのである。
ば、雰囲気の湿度に拘わらず、感熱素子１，２の
温度は一定温度となるのである。
次に、演算増幅器OP１の出力電圧をV1、演算
増幅器OP2の出力電圧をV2とすると、V1，V2は
式(4)、(5)となる。
増幅器OP2の出力電圧をV2とすると、V1，V2は
式(4)、(5)となる。
V1＝is・Zs ……(4)
V2＝ir・Zr ……(5)
但し、Zr＝１／｛１／（R4＋Rr）＋１／（R5
＋R6）｝ ……(6) ここで、上述のように、R1＝R2＝R4＝R5，R3
＝R6とすれば、Rs＝Rr＝R3＝R6となるから、式
(2)、(6)より Zs＝Zr ……(7) となる。
＋R6）｝ ……(6) ここで、上述のように、R1＝R2＝R4＝R5，R3
＝R6とすれば、Rs＝Rr＝R3＝R6となるから、式
(2)、(6)より Zs＝Zr ……(7) となる。
演算増幅器OP１，OP２の出力電圧V1，V2は
差電圧検出器３に入力される。この差電圧検出器
３の出力電圧（すなわち、電圧V1と電圧V2との
差電圧）をDVとすると、式(4)，(5)，(7) より DV＝V1−V2＝（is−ir）・Zs ……(8) となる。
差電圧検出器３に入力される。この差電圧検出器
３の出力電圧（すなわち、電圧V1と電圧V2との
差電圧）をDVとすると、式(4)，(5)，(7) より DV＝V1−V2＝（is−ir）・Zs ……(8) となる。
上述のように、極低湿下ではis＝irであるか
ら、極低湿下では式(8)よりDV＝０となる。
ら、極低湿下では式(8)よりDV＝０となる。
一方、湿度が増加し、上述のようにisが増加し
てis＝ir＋disとなつた場合、差電圧DVは式(8)よ
り DV＝dis・Zs ……(9) となる。また、上述のようにdisは感熱素子１の
雰囲気の湿度に比例するから、差電圧DVは湿度
に比例し、差電圧DVを測定することによつて雰
囲気の湿度を測定することができる。
てis＝ir＋disとなつた場合、差電圧DVは式(8)よ
り DV＝dis・Zs ……(9) となる。また、上述のようにdisは感熱素子１の
雰囲気の湿度に比例するから、差電圧DVは湿度
に比例し、差電圧DVを測定することによつて雰
囲気の湿度を測定することができる。
すなわち、本考案によれば、同じ電気特性を有
する感熱素子１，２は、電流is，irに基づいて、
常に抵抗R3またはR6と同じ抵抗値になるように
自己加熱するので、感熱素子１，２の温度を一定
にして、差電圧DVによつて湿度を検出すること
が可能となる。したがつて、感熱素子１，２の寿
命を長くして、湿度検出の信頼性を大幅に向上す
ることが可能である。
する感熱素子１，２は、電流is，irに基づいて、
常に抵抗R3またはR6と同じ抵抗値になるように
自己加熱するので、感熱素子１，２の温度を一定
にして、差電圧DVによつて湿度を検出すること
が可能となる。したがつて、感熱素子１，２の寿
命を長くして、湿度検出の信頼性を大幅に向上す
ることが可能である。
上記実施例では、温度に対して正の特性を有す
る感熱素子を用いている。しかし、この考案は、
これに限定されるものではなく、温度に対して負
の特性を有する感熱素子を用いてもよい。
る感熱素子を用いている。しかし、この考案は、
これに限定されるものではなく、温度に対して負
の特性を有する感熱素子を用いてもよい。
上記実施例はこの考案の一例であり、この考案
はこれに限定されるものではない。すなわち回路
定数や差電圧検出方法は公知のあらゆる技術を用
いることが可能である。
はこれに限定されるものではない。すなわち回路
定数や差電圧検出方法は公知のあらゆる技術を用
いることが可能である。
＜考案の効果＞
以上より明らかなように、この考案の湿度検出
回路は、雰囲気に暴露された第１感熱素子と、上
記第１感熱素子に通電する電流を制御する第１定
温度自己加熱回路と、極低湿下で密閉された第２
感熱素子と、上記第２感熱素子に通電する電流を
制御する第２定温度自己加熱回路と、差検出手段
を備えて、上記第１、第２定温度自己加熱回路
は、上記第１、第２感熱素子が定温度になるよう
に第１、第２感熱素子に通電する電流を制御する
ようにしたもので、上記第１、第２感熱素子の温
度は常時定温度になり、雰囲気温度が変わつたり
温度に対して負の特性を持つ感熱素子を用いても
感熱素子の温度が異常に上昇することがない。し
たがつて、感熱素子の寿命が長く、湿度検出の信
頼性が大幅に増加する。
回路は、雰囲気に暴露された第１感熱素子と、上
記第１感熱素子に通電する電流を制御する第１定
温度自己加熱回路と、極低湿下で密閉された第２
感熱素子と、上記第２感熱素子に通電する電流を
制御する第２定温度自己加熱回路と、差検出手段
を備えて、上記第１、第２定温度自己加熱回路
は、上記第１、第２感熱素子が定温度になるよう
に第１、第２感熱素子に通電する電流を制御する
ようにしたもので、上記第１、第２感熱素子の温
度は常時定温度になり、雰囲気温度が変わつたり
温度に対して負の特性を持つ感熱素子を用いても
感熱素子の温度が異常に上昇することがない。し
たがつて、感熱素子の寿命が長く、湿度検出の信
頼性が大幅に増加する。
また、上記差検出手段によつて雰囲気の湿度に
比例した第１定温度自己加熱回路と第２定温度自
己加熱回路との出力差を検出するようにしたの
で、第１、第２定温度自己加熱回路の出力差によ
つて雰囲気の温度を検出することができる。
比例した第１定温度自己加熱回路と第２定温度自
己加熱回路との出力差を検出するようにしたの
で、第１、第２定温度自己加熱回路の出力差によ
つて雰囲気の温度を検出することができる。
第１図はこの考案の湿度検出回路の一実施例を
示す回路図、第２図は第１図におけるir−is特性
図、第３図は従来の湿度検出回路図、第４図は第
３図におけるRr−Rs特性図である。 １，２……感熱素子、３……差電圧検出器、
R1，R2，R3，R4，R5，R6……抵抗器、OP１，
OP２……演算増幅器。
示す回路図、第２図は第１図におけるir−is特性
図、第３図は従来の湿度検出回路図、第４図は第
３図におけるRr−Rs特性図である。 １，２……感熱素子、３……差電圧検出器、
R1，R2，R3，R4，R5，R6……抵抗器、OP１，
OP２……演算増幅器。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 雰囲気に暴露されており、外部からの電流によ
つて自己加熱する第１熱素子と、 上記第１感熱素子が定温度になるように上記第
１感熱素子に通電する電流を制御する第１定温度
自己加熱回路と、 極低湿下で密閉されており、外部からの電流に
よつて自己加熱する第２加熱素子と、 上記第２感熱素子が定温度になるように上記第
２感熱素子に通電する電流を制御する第２定温度
自己加熱回路と、 上記第１定温度自己加熱回路の出力と上記第２
定温度自己加熱回路の出力との差を検出する差検
出手段を備えたことを特徴とする湿度検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19310987U JPH0526995Y2 (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19310987U JPH0526995Y2 (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0195656U JPH0195656U (ja) | 1989-06-23 |
| JPH0526995Y2 true JPH0526995Y2 (ja) | 1993-07-08 |
Family
ID=31483927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19310987U Expired - Lifetime JPH0526995Y2 (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0526995Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-12-16 JP JP19310987U patent/JPH0526995Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0195656U (ja) | 1989-06-23 |
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