JPH11101765A

JPH11101765A - 湿度センサ

Info

Publication number: JPH11101765A
Application number: JP34111797A
Authority: JP
Inventors: Shigefumi Akagi; 重文赤木; Yasuhiro Ito; 安廣伊東; Masatoshi Isaki; 正敏伊▲崎▼; Kengo Shiiba; 健吾椎葉
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-07-28
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】感湿素子を薄く形成することができ、応答速
度を向上させることができる湿度センサを提供すること
を目的とする。【解決手段】感湿素子部１２を印刷技術で形成すると
ともに、感温素子１３，１４，１５，１６を用い、しか
も感湿素子部１２に抵抗の異なる様に回路配線１１を形
成することで、高湿から低湿まで、幅広い領域の湿度を
確実に感度良く測定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアコン、加湿器
などの空調機器やコピー機、レーザビームプリンタなど
のＯＡ機器等に用いられる湿度センサー及び湿度検出装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】湿度変化を電気信号に変換する湿度セン
サは、容量変化型と抵抗変化型に大別できる。容量変化
型は湿度に対する電気的な変化を周波数の変化として捉
えなければならず、周波数−電圧変換回路が必要とな
り、駆動回路等が複雑になるが、抵抗変化型は湿度の変
化を直接センサへの印可電圧の変化として捉えることが
できるため、比較的簡単な回路で構成できる。このた
め、現在では、この抵抗変化型の湿度センサが主流とな
っている。

【０００３】更に、抵抗変化型湿度センサは、セラミッ
ク系センサと、高分子系センサに大別できるが、セラミ
ック系センサは、信頼性が高いが、ヒータやその駆動回
路等をを必要とするために、消費電力が大きくなり、空
調機器やＯＡ機器の分野では高分子系センサが主に使用
されている。

【０００４】図２２は従来の湿度センサを示す斜視図で
ある。図２２において、１は多孔質セラミックブロック
に高分子電解質を担持させた感湿素子であり、感湿素子
１の両主面には電極が設けられている。２は感湿素子１
を載置する基板で、基板２上には回路配線３が形成され
ており、この回路配線３と感湿素子１の電極はそれぞれ
電気的に接合されている。また、基板２上には感湿素子
１と直列に接続される感温素子４が設けられており、こ
の感温素子４を設けることによって、温度−抵抗値特性
を得ることができ、それぞれの温度による湿度を正確に
測定できる。５は外部回路などとの電気的接続を行うリ
ード端子である。

【０００５】以上の様に構成された湿度センサの応答速
度を向上させるためには、なるべく感湿素子の薄さを薄
くすることが必要となってくる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上のよ
うな構成では、応答速度を向上させるために感湿素子１
の厚さを薄くしようとすると、機械的強度が不足し、所
定の厚さ以下に調整することは非常に困難であった。具
体的には、感湿素子１の厚さが２５０μｍ以下の寸法に
することは、スライス加工などの精度等の兼ね合いから
非常に難しかった。また、前述の様に、感湿素子１を作
製する際にスライス加工や切断加工等が必要となり工程
が複雑になるとともに、比較的機械的強度の小さな感湿
素子１を基板２上に慎重に実装しなければならず、湿度
センサの生産性が悪かった。

【０００７】更に、低湿状態（ほぼ湿度３０％ＲＨ（相
対湿度）以下）の感度を向上させるためには、異なる特
性を有する複数の感湿素子を組み合わせることが必要と
なるが、従来の工法では、感湿素子がブロック状となっ
ているので、複雑な電極構造を持たせることが難しく感
湿素子の抵抗値の最適化が非常に困難であった。従っ
て、低湿状態の湿度の測定は非常に感度が悪かった。

【０００８】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、感湿素子を薄く形成することができ、応答速度を向
上させることができる湿度センサを提供することを目的
とする。

【０００９】また、工数を低減させること等によって、
生産性を向上させる湿度センサを提供することを目的と
している。

【００１０】更に、低湿状態の湿度の測定を感度良く行
うことができる湿度センサを提供することを目的として
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、印刷技術によ
って多孔質体を形成し、その多孔質体に感湿素子を担持
させた湿度センサであって、基板の表面粗さ、感湿材の
担持量、電極の材料等を規定した。

【００１２】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、基板と、
前記基板上に印刷技術で形成された多孔質体に感湿材を
担持した感湿素子部と、前記感湿素子部に接合した電極
とを備え、前記基板の感湿素子部を形成する面の表面粗
さを中心線平均粗さで１〜５μｍとした事によって、薄
い感湿素子部を容易に作製できるとともに、感湿素子部
の基板との密着強度を向上させることができ、膜質の劣
化を防止できるので、特性のばらつきの少ないセンサを
作製できる。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１において
基板の感湿素子部を形成する第１の面の表面粗さと、前
記第１の面と反対側の面の表面粗さを異ならせた事によ
って、工数を減らすことができ、生産性を向上させるこ
とができる。

【００１４】請求項３記載の発明は、絶縁性を有する基
板と、前記基板上に印刷技術で形成された多孔質体に感
湿材を担持した感湿素子部と、前記感湿素子部に接合し
た電極とを備え、前記基板をアルミナを含む材料で構成
するとともに基板の厚みを０．３ｍｍ〜０．９５ｍｍと
したことによって、薄い感湿素子部を容易に作成でき、
機械的強度を十分に保ちつつ、センサの小型化を実現す
ることができる。

【００１５】請求項４記載の発明は、絶縁性を有する基
板と、前記基板上に形成された回路配線と、前記回路配
線上に設けられ、印刷技術で形成された多孔質体に感湿
材を担持した感湿素子部とを備え、前記感湿素子部と接
触している回路配線は耐食性の大きな材料で構成した事
によって、感湿素子を薄くしかも容易に形成できるとと
もに高分子系溶液を多孔質体に点滴しても、電極の腐食
を低減させることができるので、長期間安定した特性を
得ることができる。

【００１６】請求項５記載の発明は、請求項４におい
て、回路配線の感湿素子部が対向している第１の部分
と、対向していない第２の部分とでは、構成材料を異な
らせることによって、コスト的に有利になり、電気抵抗
の小さな回路を構成することができる。

【００１７】請求項６記載の発明は、請求項５におい
て、第１の部分は、ルテニウム，Ａｕ，Ｔｉの少なくと
も１から構成されており、第２の部分はＡｕ，Ｃｕ，Ａ
ｇ，Ａｇ−Ｐｄの少なくとも１から構成されている事に
よって、コスト的に有利になり、電気抵抗の小さな回路
を構成することができる。

【００１８】請求項７記載の発明は、請求項５におい
て、第１の部分は少なくとも一対の櫛形電極が設けられ
ているとともに、櫛形電極の間隔は０．２ｍｍ〜１．０
ｍｍとした事によって、感度を向上させることができ、
しかも櫛形電極を作製する際に電極同士の接合などの発
生を防止でき、不良率の低減を行うことができる。

【００１９】請求項８記載の発明は、基板と、前記基板
上に印刷技術で形成された多孔質体に感湿材を担持した
感湿素子部と、前記感湿素子部に接合した電極とを備
え、前記多孔質体の厚さを１０μｍ〜１００μｍとした
事によって、感湿素子部を薄くしかも容易に作製でき、
十分な量の感湿材を担持させることができるとともにセ
ンサの薄型化を行うことができる。

【００２０】請求項９記載の発明は、基板と、前記基板
上に印刷技術で形成された多孔質体に感湿材を担持した
感湿素子部と、前記感湿素子部に接合した電極とを備
え、前記多孔質体の気孔率を５０％以下とした事によっ
て、感湿素子部を薄くしかも容易に作製することがで
き、感湿素子部の機械的強度を向上させることができ、
しかも感湿材の溶出を防止することができる。

【００２１】請求項１０記載の発明は、基板と、前記基
板上に印刷技術で形成された多孔質体に感湿材を担持し
た感湿素子部と、前記感湿素子部に接合した電極とを備
え、前記多孔質体への感湿材の担持量を前記多孔質体１
ｍｍ³当たり１．３マイクロリットル〜２．１マイクロ
リットルとした事によって、感度を向上させることがで
き、感湿材の溶出を防止することができる。

【００２２】請求項１１記載の発明は、絶縁性を有する
基板と、前記基板上に設けられ、素子対向部と回路部を
有する電極と、前記素子対向部上に設けられ印刷技術に
よって形成された多孔質体に感湿材を担持させ、前記多
孔質体の全縁部に保護材を設け、更に前記多孔質体上に
上部電極を設けた感湿素子部と、前記回路部上に実装さ
れた感温素子とを備え、前記素子対向部は一対の第１の
櫛形電極と、一対の第２の櫛形電極とを有し、前記第１
の櫛形電極間の抵抗と前記第２の櫛形電極間の抵抗値を
異ならせた事によって、薄い感湿素子部を容易に形成す
ることができるとともに、高湿から低湿まで幅広い湿度
の測定を感度良く行うことができる。

【００２３】請求項１２記載の発明は、請求項１１にお
いて、保護材を設ける事によって多孔質体の上に形成さ
れる窪み部の深さを１０〜１００μｍとした事によっ
て、確実に感湿材を含んだ溶液を多孔質体に含浸させる
ことができ、しかも保護材の破損等を防止できる。

【００２４】請求項１３記載の発明は、請求項１２にお
いて、保護材は撥水性の大きな材料を選択する事によっ
て、感湿材を含んだ溶液を、長時間多孔質体に接触させ
ることができるので、確実な感湿材の多孔質体への担持
を行うことができる。

【００２５】請求項１４記載の発明は、請求項１１にお
いて、多孔質体を複数のペーストを複数回重ね塗りして
形成した事によって、均一な厚みの多孔質体を形成する
ことができ、特性のばらつきなどが発生するのを防止で
きる。

【００２６】請求項１５記載の発明は、交流電圧を作製
する発振手段と、前記発振手段中の直流成分をカットす
る直流カット手段と、前記直流カット手段からの交流電
源が入力される請求項１〜１４いずれか１記載の湿度セ
ンサと、前記湿度センサからの出力を直流電圧に変換す
る平滑回路と、前記平滑回路片の直流電圧を増幅する増
幅手段とを備えた事によって、高湿から低湿まで広範囲
にわたって、正確で感度の良い湿度を測定できる。

【００２７】請求項１６記載の発明は、基板と、前記基
板上に印刷技術で形成された多孔質体に感湿材を担持し
た感湿素子部と、前記感湿素子部に接合した複数の電極
とを備え、複数の電極の内、一対の第１の電極間は１０
％ＲＨ〜３０％ＲＨで感度を有するとともに一対の第２
の電極間は３０％ＲＨ〜９０％ＲＨで感度を有する事に
よって、感湿素子部を容易にしかも薄く形成することが
でき、更に高湿から低湿まで広範囲にわたって、正確で
感度良い湿度を測定できる。

【００２８】請求項１７記載の発明は、請求項１〜１
４，１６において、感湿素子部上にフッ素系樹脂膜を２
０μｍ以下の膜厚で形成した事によって、耐結露性を応
答特性をあまり劣化させずに向上させることができる。

【００２９】請求項１８記載の発明は、請求項１１にお
いて、感温素子として温度補償用サーミスタを用いると
ともに前記温度補償用サーミスタには電極を設けず、し
かも前記温度補償用サーミスタを実装する回路部上に形
成されている電極に接着性を持たせたによって、温度補
償用サーミスタの形状等を変更せずに抵抗値を適宜設定
できるので、生産性が向上する。

【００３０】請求項１９記載の発明は請求項１５におい
て、湿度センサの出力を直列に接続した抵抗とサーミス
タで分圧したことによって、相対湿度及び絶対湿度の双
方を出力電圧の取り方で任意に選択できるので、湿度検
出装置を搭載する機種によって、選択することができ
る。

【００３１】請求項２０記載の発明は、請求項１〜１
４，１６いずれか１記載の湿度センサと、前記湿度セン
サを実装する回路基板とを備え、前記湿度センサの外部
との信号のやりとりは、端子レスで行うとともに、前記
回路基板上に凹部を設け、前記凹部中に前記湿度センサ
を挿入し、前記湿度センサ上に設けられた電極と前記回
路基板上に設けられた電極とを接合材を用いて直接接続
するによって、耐衝撃性や実装性を向上させることがで
きる。

【００３２】以下、本発明におけるの実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の一実施の形態における湿度
センサを示す斜視図である。

【００３３】図１において、１０は基板で、基板１０は
絶縁性を有する材料で構成することが好ましい。基板１
０が絶縁性を有することによって、基板１０上に後述す
る回路配線等を形成し易くなり、しかも電気特性などの
劣化を防止できる。

【００３４】１１は基板１０の上に形成された回路配
線、１２は回路配線１１の一部の上にスクリーン印刷等
の印刷法によって形成された感湿素子部、１３，１４，
１５，１６はそれぞれ回路配線１１に接続された感温素
子、１７，１８，１９はそれぞれ回路配線１１と接合さ
れたリード端子である。

【００３５】次に各部について図２〜図１１を用いて詳
細に説明する。まず、基板１０について説明する。

【００３６】基板１０は図２に示すように方形状の板状
体とすることが好ましい。この様な形状とすることによ
って、基板１０上に他の部品を実装する際の位置決めな
どを正確に行うことができ、実装精度などを向上させる
ことができる。なお、基板１０としては、円板状や楕円
板状もしくは多角形板状（三角形や５角形以上の多角
形）としてもよい。基板１０の形状は仕様等によって適
宜選択する必要がある。

【００３７】基板１０としては、絶縁性の材料で構成さ
れた板状体をそのまま用いることによって、基板１０の
厚みを薄くできるのでセンサの厚さを薄くすることがで
き、小型化を実現できる。

【００３８】また、複数の板状体（絶縁材料か導電材料
で構成されたもの）を張り合わせて基板１０を作製した
場合、例えば絶縁特性は優れているが機械的強度が弱い
板状体（例えば樹脂材料等で構成されたもの）と、機械
的強度に優れた板状体（例えば金属材料等で構成された
もの）とを張り合わせることによって、絶縁性に優れ、
機械的強度の大きな基板１０を作製できる。この様に、
基板１０を板状体を複数積層して構成することによっ
て、基板１０が有する特性の自由度を向上させることが
できる。

【００３９】更には、基板１０として板状体（絶縁材料
か導電材料で構成されたもの）の表面に絶縁層を設けた
ものでもよい。この絶縁層は、蒸着法，スパッタ法及び
電着法等で形成された絶縁膜や、板状体自身の表面を酸
化等させて絶縁膜を形成しても良い。この様な構成で
は、基板１０の構成材料の選択の自由度が広がり、設計
などが行い易い。

【００４０】他にも基板１０の構造は考えられるが、基
板１０としては、感湿素子部１２や回路配線１１を設け
る面の少なくとも表面部が絶縁性を有する事が好まし
い。

【００４１】基板１０の具体的構成材料としては、アル
ミナ等のセラミック材料や樹脂等の材料が好適に用いら
れる。基板１０をアルミナ単体もしくはアルミナに所定
の添加物（Ｆｅ，Ｓｉ，Ｃ等の少なくとも一つ）が添加
された材料で構成した場合、非常に基板の機械的強度が
大きいので、量産の時に扱いやすく、基板１０の欠けや
割れ等を防止できるので、生産性が向上するとともに、
湿度センサ自体の寿命も向上させることができる。アル
ミナを含む材料で基板１０を形成した場合、基板１０の
厚みは０．３０ｍｍ〜０．９５ｍｍ（より好ましくは
０．５ｍｍ〜０．８ｍｍ）とする事が好ましい。基板１
０の厚みが０．３ｍｍより小さいと、たとえ機械的強度
の優れているアルミナ材料といえども機械的強度が悪く
なる事があり、後述する回路配線や感湿素子部を形成し
たり、サーミスタ等を実装する際に基板１０にクラック
や割れ等が発生することがあり、生産するときに慎重に
作業しなければならないなど、生産性の向上は望めない
ことがある。また、基板１０の厚みが０．９５ｍｍより
大きいと、センサ自体の厚さが厚くなり、湿度センサの
小型化を実現できない。基板１０の厚みを０．５ｍｍ〜
０．８ｍｍとすることによって更に上記効果を向上させ
ることができる。

【００４２】また、基板１０に樹脂材料を用いた場合、
アルミナで構成する場合に比べると幾分機械的強度等は
劣化するものの、非常に軽いので、湿度センサの軽量化
を行うことができ、しかも粘りがあるので、欠けの発生
などを防止することができる。

【００４３】基板１０の表面粗さは、中心線平均粗さＲ
ａで１〜５μｍ（好ましくは２〜３μｍ）とすることが
好ましい。Ｒａが１μｍ以下であると、回路配線１１及
び感湿素子部１２の接合強度が小さくなり、回路配線１
１及び感湿素子部１２の剥がれ等が発生することがあ
り、Ｒａが５μｍ以上であると、回路配線１１や感湿素
子部１２の膜質が悪くなり、所定の特性を得ることは出
来ない。なお、基板１０において感湿素子部１２等を形
成する面と、その反対側の面の表面粗さを異ならせるこ
とによって、生産性を向上させ、しかもコスト的に有利
になる。すなわち、感湿素子部１２等を形成する面を上
述の様に表面粗さを調整し、反対側の面を基板１０を作
製した状態の表面粗さのままとすることによって、基板
１０の前記反対側の面の表面粗さを調整しないので、研
磨工程などが一部省略されるからである。

【００４４】次に回路配線１１について図３を用いて詳
細に説明する。回路配線１１は感湿素子部１２を設ける
素子対向部１１ａと回路部１１ｂによって構成されてい
る。素子対向部１１ａは基板１０上に独立（互いに非接
触）に設けられた櫛形電極１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１
１ｆ及び方形電極１１ｇによって構成されている。この
素子対向部１１ａは、耐食性の優れたルテニウム（Ｒｕ
Ｏ₂等）やＡｕ，Ｔｉ等の金属単体かそれらの合金によ
って形成されている。素子対向部１１ａは後述する高分
子電解質を感湿素子部１２に担持させる際に溶媒などに
接触する事があり、耐食性に優れ、導電性を示す材料で
構成することが好ましい。この素子対向部１１ａの膜厚
は５μｍ〜３０μｍ（好ましくは１０μｍ〜２０μｍ）
が好ましい。素子対向部１１ａの膜厚が５μｍ以下であ
ると、電気抵抗が大きくなり、所定の出力を得ることが
困難で、膜厚が３０μｍ以上であると電気抵抗が小さく
なるものの剥がれ易くなり、しかもコスト的に不利にな
る。

【００４５】櫛形電極１１ｃと櫛形電極１１ｄ間の隙間
と、櫛形電極１１ｆと櫛形電極１１ｇ間の間隔はそれぞ
れ異なる間隔を有する事によって、櫛形電極１１ｃ，１
１ｄ間の電気抵抗と櫛形電極１１ｆ，１１ｇ間の電気抵
抗は異なるように設定されている。この様に、櫛形電極
間の電気抵抗が異なるように構成することで、出力特性
の起伏を小さくすることができ、出力が直線的な変化を
起こすことが出来るので、感度良い湿度測定を行うこと
が可能になる。櫛形電極１１ｃ，１１ｄの間隔及び櫛形
電極１１ｆ，１１ｇ間隔は０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの範
囲内で調整することが好ましい。櫛形電極間の間隔が
０．２ｍｍよりも小さいと、櫛形電極を作製する際に、
隣り合う電極同士が接触してしまうことがあり、センサ
としての機能が働かない事がある。また、櫛形電極間の
間隔が１．０ｍｍよりも広くなると、基板１０の主面の
面積を広くしなければならず、小型化を行うことが出来
なくなると共に、電極間の電気抵抗が大きくなりすぎ
て、特性劣化等を引き起こすことがある。

【００４６】次に感湿素子部１２について図４〜図１２
を用いて説明する。感湿素子部１２は、スクリーン印刷
等の印刷技術を用いて作製する。感湿素子部１２を印刷
技術で作製するメリットは、従来の様に、バルク型の多
孔質体に感湿材を担持させて基板等に実装する方法で
は、生産性などが悪くなるが、感湿素子部１２を印刷技
術で形成することによって、容易に基板１０上に形成で
きるので、工数が低減し、生産性の面やコストの面で非
常に有利になる。また、小型の湿度センサを作製するの
に非常に有利になり、従来のバルク型の感湿素子部を小
さくしかも薄くしようとすると、割れなどが発生し、非
常に作りにくいのに対して、印刷技術で感湿素子部１２
を作製することによって、割れやクラック等の発生の確
率が極めて小さくなり、湿度センサの小型化を容易に行
える。なお、印刷技術の中でも、スクリーン印刷法は、
精度良くしかも量産性に富む方法であるので、特に好ま
しい。

【００４７】まず、感湿素子部１２を作製する際のペー
ストについて説明する。好ましくは平均粒径が０．５μ
ｍ〜５μｍの多孔質体を用意する。多孔質体の平均粒径
が０．５μｍより小さいと感湿素子部１２を作製した際
に、感湿素子部１２の細孔が小さくなりすぎて感湿材を
担持させる際に、感湿材が含浸しない等の不具合が生じ
る事があり、平均粒径が５μｍ以上であると、感湿素子
部１２の細孔が大きくなりすぎて、感湿材が感湿素子部
１２から漏れやすくなる等の不具合が生じることがあ
る。多孔質体としては、多孔質を構成する材料で有れば
良いが、特に多孔質セラミック材料が生産性の面や特性
の面で好ましく、多孔質セラミックの中でも、特にＭｇ
Ｃｒ₂Ｏ₄−ＴｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃等が強度の面や加工性の
面で特に優れている。多孔質体としては、上記セラミッ
ク材料の一種若しくは他の材料との混合物を用いても良
い。

【００４８】以下、多孔質体としてＭｇＣｒ₂Ｏ₄−Ｔｉ
Ｏ₂を用いた具体的なペーストの作製方法について説明
する。なお、他の材料を用いた場合でも以下と同様の作
製方法で作製するが、材料などによって、添加物の異な
るものを用いたり、作製条件等が異なったりすることが
ある。

【００４９】平均粒径が１μｍの多孔質粉末を用意し、
この粉末にビヒクルとシリカゾルを加え、ライカイ機等
で１時間程度粗混合した後に、３本ロール等で本混合を
行いペーストを作製した。ビヒクルとしては、粘度調整
用の粘度調整材、基板１０上に印刷した直後の形状を保
持する材料、分散材などから構成されている。シリカゾ
ルは、多孔質体を接合するいわゆる無機接着剤であり、
当然のことながらシリカゾル以外の無機接着剤を用いて
も良い。

【００５０】次に図４に示すように、基板１０上であっ
て、しかも素子対向部１１ａの少なくとも一部が露出す
るように前述のペーストをスクリーン印刷等の印刷技術
にて塗布し、第１のペースト層１２ａを形成する。この
時の第１のペースト層１２ａの形状は、方形状であるが
円形状でも楕円形状でもまた、多角形状でも良い。

【００５１】次に、図５に示すように第１のペースト層
１２ａの上に第２のペースト層１２ｂを形成する。この
様に、ペースト層を複数重ねて塗布する事によって、所
定の厚みのペースト層を得ることが出来る。なお、本実
施の形態では、第１及び第２のペースト層１２ａ，１２
ｂを形成したように、複数回ペーストを塗布して形成す
ることが、膜厚の均一性等の点から非常に有用である
が、１回のペースト塗布によって形成しても良い。

【００５２】また、第２のペースト層１２ｂは第１のペ
ースト層１２ａよりも塗布面積を狭くし、第１のペース
ト層１２ａの縁部よりも第２のペースト層１２ｂの縁部
が内部に入り込むように第２のペースト層１２ｂを形成
することが好ましく、この様な塗布方法によって、ペー
ストを印刷する際の精度が多少悪くても、第２のペース
ト層１２ｂが第１のペースト層１２ａからはみ出したり
することは無く、膜厚が均一で、ペーストの塗布面積の
ばらつきの少ないペーストの塗布作業を行うことができ
る。

【００５３】この様に、１回又は複数回の塗布によって
形成されたペースト層を形成した後に、ペースト層の上
に、耐食性を有する導電性材料で構成された上部電極１
２ｃを形成する。この上部電極１２ｃは、ペースト層の
露出部分が２分するように方形状とする構成を有してい
るが、円形状などの曲線を有する形状としても良い。上
部電極１２ｃは電極１１ｇと電気的に接合されている。
上部電極１２ｃの具体的材料としては、Ａｕ，Ｒｕ等を
含む導電性の金属材料で構成されている。

【００５４】次に、ペースト層の縁部に、濡れ性の悪い
材料（撥水性の高い材料）で構成された保護部材１２ｄ
を設ける。保護部材１２ｄは撥水性に加えて、絶縁性を
有することによって、他の電極などとの接触などに注意
する必要はないので、作業性が良くなり生産性が向上す
る。保護部材１２ｄはガラスなどの撥水性の大きな材料
が用いられる。保護部材１２ｄはスクリーン印刷等でペ
ースト層１２ｄの縁部に設けられる。保護部材１２ｄの
熱膨張係数αは、基板１０の熱膨張係数とほぼ同じもの
が好ましく、基板１０をアルミナで構成し、保護部材１
２ｄをガラス材料で構成した場合、保護部材１２ｄの熱
膨張係数αは３０℃〜３００℃の時に４５×１０^-7≦α
≦８５×１０^-7が好ましい。また、保護部材１２ｄをガ
ラス材料で構成する場合はその作業性を良くするために
軟化点Ｔｓは５００℃≦Ｔｓ≦６５０℃を満たすことが
好ましい。更に保護部材１２ｄの具体的な構成材料とし
ては、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ系かＳｉＯ
₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−ＰｂＯ系のガラス材料の少なく
とも一方か、それらの混合材料を用いる事が好ましく、
またそれら材料に特性調整などの目的でシリカゾル等の
添加物を加えても良い。

【００５５】以上の様に各層を形成した後に、７６０℃
〜９００℃で焼成して焼き付けを行い、図８に示すよう
な感湿素子部１２を構成した。

【００５６】感湿素子部１２の多孔質体（ペースト層１
２ａ，１２ｂが焼成して形成された多孔質体）の膜厚は
１０μｍ以上１００μｍ以下とした。多孔質体の膜厚が
１０μｍより薄いと、十分な感湿材を担持できずに所定
の出力を得ることは出来ず、しかも電気抵抗値が大きく
なりすぎてセンサとしては不向きであり、１００μｍよ
り厚いと、多孔質体に欠け等が発生し易くなり、機械的
強度の問題や、ペースト層をたくさん設けなければなら
ないので、生産性が悪くコストの面で不利になり、加え
て応答性も悪くなる。更に、多孔質体のサイズとして
は、縦及び横はそれぞれ２ｍｍ〜２０ｍｍ（例えば縦１
０ｍｍ：横１２ｍｍ）程度が良く、厚さとしては前述の
様に１０μｍ〜１００μｍが好ましい。

【００５７】また、多孔質体の気孔率は５０％以下が好
ましく、気孔率が５０％以上であると、多孔質体自体の
機械的強度が悪くなるとともに感湿材が溶出しやすくな
る。

【００５８】更に、図８に示すように保護部材１２ｄは
多孔質体の外縁部に堤防状に形成されることによって、
全周を保護部材１２ｄで囲まれた窪み部１２ｅが形成さ
れることになり、この窪み部１２ｅを設ける事によっ
て、後に説明する感湿材の塗布を容易にしている。すな
わち、窪み部を設けることによって、感湿材を有した溶
液をこの窪み部１２ｅに一時的に溜めることが出来、確
実に感湿材を多孔質体に保持できる。また、図８に示す
ように窪み部の深さｔは１０μｍ〜１００μｍ程度が好
ましい。深さｔが１０μｍ以下であると、十分な感湿材
を含む溶液を溜めることが出来ず、十分な量の感湿材を
担持させることはできない可能性がある。また、深さｔ
が１００μｍ以上であると、保護部材１２ｄが突出して
しまい、絶縁物１２ｄが破損しやすくなる。

【００５９】更に、図８に示すように感湿素子部１２の
上面における保護部材１２ｄは、前記上面の中央部に行
くに従ってしだいに膜厚が薄くなるような構成となって
いる。この様な形状にすることによって、溶液などを確
実に溜めることが出来、特性の安定した感湿素子部１２
を作製することが出来る。

【００６０】なお、本実施の形態では、生産性などの向
上のために第１のペースト層１２ａ，第２のペースト層
１２ｂ，上部電極１２ｃ，保護部材１２ｄを全て作製し
た後に、所定の温度で焼成したが、各層を形成する度に
温度を上げて、各層を焼成してもよい。即ち、例えば第
１のペースト層１２ａを形成した後温度を上げて焼成
し、その後に第２のペースト層１２ｂを形成し、その後
に第２のペースト層１２ｂを焼成してもよい。

【００６１】次に、感湿材を含んだ溶液を、感湿素子部
１２の上部形成された窪み部１２ｅに供給し、感湿素子
部１２の多孔質体に含浸させ、その後に１３０℃〜２１
０℃の間で４５分間〜７５分間乾燥させ、その後に５０
℃〜７０℃の温度下で、湿度９５％ＲＨの条件下で数時
間エージング処理を行う。この時感湿材としては、ポリ
アミン，ポリアクリル酸ソーダ等の高分子電解質材料を
用いることが、感湿材の脱落などを防止する上で好まし
い。また、感湿材の担持量としては、多孔質体１ｍｍ³
当たり１．３マイクロリットル〜２．１マイクロリット
ルとすることが好ましい。この様な範囲に感湿材の担持
量を調整することによって、感湿材の溶出などを防止
し、感度などを向上させることができる。なお、この感
湿材を感湿素子部１２に担持させる工程は、後述の回路
部１１ｂを形成した後や、複数の感温素子を実装した後
や、複数のリード端子を接合した後に行っても同様の効
果を得ることが出来る。

【００６２】この様に感湿素子部１２を形成した後に図
９に示すように、基板１０上に回路部１１ｂを焼き付け
などによって形成する。回路部１１ｃはＡｕ，Ｃｕ，Ａ
ｇ，Ａｇ−Ｐｄ等の導電材料の少なくとも一つか、それ
らの合金によって形成されている。なお、本実施の形態
では、素子対向部１１ａと回路部１１ｂは構成材料を異
ならせているが、これは、素子対向部１１ａは耐食性が
求められるために、比較的高価な材料で構成されてお
り、さほど耐食性の要求されない回路部１１ｂは比較的
安価な導電材料で構成されているためである。なお、工
数の低減等を考慮し生産性を向上させ様とする場合に
は、素子対向部１１ａと同じ材料で、しかも素子対向部
１１ａを形成する際に、回路部１１ｂをほぼ同じ時に形
成することもできる。

【００６３】回路部１１ｂは、本実施の形態において
は、櫛形電極１１ｃと接合した電極１１ｈ、電極１１
ｉ、電極１１ｇと接合した電極１１ｊ、櫛形電極１１ｅ
と接合した１１ｋで構成されている。なお、櫛形電極１
１ｃ，１１ｅそれぞれの露出した部分は、電極１１ｈ，
１１ｋを形成することによって隠れてしまう。

【００６４】次に図１０に示すように、電極１１ｈと櫛
形電極１１ｄの間には感温素子１４が設けられ、櫛形電
極１１ｆと電極１１ｋの間には感温素子１３が設けら
れ、電極１１ｉと電極１１ｊの間には感温素子１５が設
けられ、更に電極１１ｈ上には感温素子１６が設けられ
ている。電極１１ｈと電極１１ｉは感温素子１６を介し
て電極１１ｌで電気的に接続されている。感温素子１
３，１４，１５，１６を回路中に設けることによって、
温度による湿度の依存性を排除し、所定の温度における
湿度を正確に測定できるようになっている。また、感温
素子１３，１４，１５，１６の具体的な構成素子として
はサーミスタなどが好適に用いられる。

【００６５】次に、リード端子１７，１８，１９をそれ
ぞれ電極１１ｉ，１１ｊ，１１ｋにそれぞれハンダなど
の接合材によって接合する。この時、リード端子１７，
１８，１９は先端部が二股構造となっており、基板１０
を挟むように取り付けられているので、接合強度等が向
上し、リード端子１７，１８，１９が基板１０から脱落
することが殆どなくなる。

【００６６】最後に、プラスチックやセラミック等で構
成され、感湿素子部１２と対向する部分に貫通孔を有す
るカバー２０を取り付けて湿度センサが完成する。

【００６７】以上の様に構成された湿度センサは、櫛形
電極１１ｃ，１１ｄ間の電気抵抗（以下Ｒ１と略す）
と、櫛形１１ｅ，１１ｆ間の電気抵抗（以下Ｒ２と略
す）を異ならせる事によって、出力の直線性を得ること
が出来、精度良い測定を行うことが出来る。この時、Ｒ
１≠Ｒ２であることが条件であり、例えばＲ２をＲ１の
１．２倍以上（好ましくは１．５倍以上）とすることが
好ましい。また、感温素子１４として所定の特性のもの
を用いると共にＲ１を所定の値にすることによって、３
０％ＲＨ以上の高湿領域の湿度を測定可能にし、同様に
感温素子１３として所定の特性のものを用いると共にＲ
２を所定の値にすることによって、４０％ＲＨ以下の低
湿の領域の湿度を測定可能にしている。また、感温素子
１５は低湿側である１０〜３０％ＲＨの感度を向上させ
る様な所定の特性を有するものが選択され、感温素子１
６は高湿側である３０〜９０％ＲＨの感度を向上させる
様な所定の特性を有するものが選択される。

【００６８】Ｒ１とＲ２を異ならせる方法としては、本
実施の形態の様に、感湿素子部１２の多孔質体が均一の
特性となるように構成した場合には、櫛形電極１１ｃ，
１１ｄの間隔等と、櫛形電極１１ｆ，１１ｅの間隔等を
異ならせる事によって実現したが、前述の櫛形電極間の
間隔等は同じにした場合には、感湿素子部１２の多孔質
体の膜厚や多孔質体に担持させる感湿材の量を部分的に
異ならせる等の方法がある。

【００６９】また、本実施の形態として、リード端子１
７〜１９を用いたが、このリード端子を用いずに電極等
を基板の側面部あるいは、感湿素子部１２と反対側の面
まで電極などを引き回すことによって、面実装が可能な
湿度センサを作製できる。この様にリード端子１７〜１
９無しに他の回路基板との接続が可能となるので、湿度
センサ同士のリード端子１７〜１９の絡み合いがなく、
パーツフィーダなどで回路基板等への供給が可能となる
ので、接続作業が用意となり、実装性が向上する。又、
図１９に示すように、面実装可能な湿度センサを抵抗な
どの電子部品３７が実装されたプリント基板等の基板３
６に実装する際に、基板３６に凹部３８を設け、この凹
部３８内に面実装可能な挿入し、固定することによっ
て、取付強度を向上させることが出来るので、外部から
の振動等に対して強くなり、湿度検出の回路等の破損を
防止できる。

【００７０】なお、本実施の形態において、少なくとも
感湿素子部１２上にフッ素系樹脂の膜を形成した方が好
ましい。本実施の形態では、感湿素子部１２の少なくと
も一部に多孔質体を用いているので、フッ素系樹脂の膜
を感湿素子部１２上に設けることによって、適度な隙間
を形成することが出来るので、感湿特性の劣化はあまり
生じずに、耐結露性が向上し、結露が生じやすい環境下
でも使用可能な湿度センサとすることができる。フッ素
系樹脂の膜を形成する方法としては、ディップ法，スク
リーン印刷法，スピナー塗布法等が使用可能であり、フ
ッ素系樹脂の膜厚は応答特性が劣化するのを考慮して、
２０μｍ以下とすることが好ましい。

【００７１】また、例えば図１に示す感温素子１３〜１
５には電極を設けなくても良い。即ちこの様な構成にす
ることによって、感温素子１３〜１５を載置する電極間
の間隔を調整することによって、所定の抵抗値を得るこ
とができる。予め感温素子自体に電極を形成しておく
と、感温素子の抵抗値は、感温素子に設けられた電極の
間隔で決まってしまい、その使用毎に感温素子に形状等
を変更しなければならない。しかしながら、上述の通
り、感温素子に電極を形成しないことによって、感温素
子の形状などは変更せずに、感温素子を載値する電極間
のギャップを調整することで所定の抵抗値にすることが
できるので、非常に生産性が良くなる。以上の様に構成
された本実施の形態における湿度センサと従来の湿度セ
ンサの湿度−抵抗比特性を図１３に示す。

【００７２】図１３からわかるように、従来例が湿度３
０％ＲＨからの感度しかないのに対して、本実施の形態
では、湿度１０％ＲＨから感度を有している。また、従
来例では、湿度７０％ＲＨ以上で出力が飽和気味で有る
のに対して本実施の形態では、湿度９０％ＲＨまでリニ
アな特性を維持している。これにより湿度制御を行う場
合の周辺回路については、本実施の形態では容易にな
る。

【００７３】また、図１４は本発明の一実施の形態にお
ける湿度センサの櫛形電極と対向電極それぞれの湿度と
抵抗値の関係を示すグラフであるが、上述の櫛形電極１
１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ間の特性は、３０％ＲＨ
以上でリニアな特性を有しており、上述の櫛形電極１１
ｄ，１１ｆと上部電極１２ｃ間の対向した電極間の特性
は、湿度１０％ＲＨ〜３０％ＲＨで大きな感度を有して
いることがわかる。この二つの特性を合成した感湿素子
部１２を設けることによって、湿度１０％ＲＨ〜９０％
ＲＨでリニアな湿度抵抗値特性を得ることが出来るとと
もに高い湿度感度を得ることが出来る。従って、本実施
の形態の湿度センサは広範囲の湿度域で感度良くしかも
正確な湿度を検出し、その検出信号を他の回路などに送
ることが出来る。

【００７４】次に、上記湿度センサを用いた湿度検知装
置について説明する。図１５は本発明の一実施の形態に
おける湿度センサを用いた湿度検出装置を示すブロック
図である。図１５において、３０は発振手段で、発振手
段３０は入力される３〜１０Ｖの直流電圧によって、１
００〜３０００Ｈｚの交流電圧を発生させる。例えば発
振手段３０に５Ｖの直流電圧が加えられると、±２．５
Ｖの矩形波状の交流電圧を得ることができる。

【００７５】３１は基準電圧発生手段で、基準電圧発生
手段３１は発振手段３０で作製された矩形は状の交流電
圧がマイナス側に振れないようにレベルを調整するもの
であり、例えば、上記の様に発振手段３０に５Ｖの直流
電圧が加えられると±２．５Ｖの矩形波状の交流電圧が
加えられるが、基準電圧発生手段３１によって−２．５
Ｖが０Ｖ以上に押し上げられ、例えば０Ｖと５Ｖの間の
矩形波状交流電圧が作製される。これは、後述の平滑手
段等に用いられるオペアンプ等の種類がマイナスの電圧
を加えることができないからである。この基準電圧発生
手段３１は湿度センサのリード端子１９に接続される。
なお、平滑手段などに用いられるオペアンプ等がマイナ
ス電圧を加えることができる種類のものであれば、この
基準電圧発生手段３１は不要になり、リード端子１９は
アースに接続され、リード端子１９には±２．５Ｖの電
圧が加えられることになる。

【００７６】３２は直流カット手段で、発振手段３０で
作製された矩形波状の交流電圧の中には、時折直流成分
が入り込むことがあり、この直流成分をほぼ取り除くの
がこの直流カット手段３２であり、直流カット手段３２
にから出力された矩形波状交流電圧は、湿度センサのリ
ード端子１７に接続される。３３は図１〜図１１に示す
湿度センサである。湿度センサ３３の出力端子となるリ
ード端子１８には平滑手段３４が接続されており、湿度
センサ３３から出力される交流電圧を直流電圧に変換
し、その後に、この直流電圧は増幅手段３５によって増
幅され、出力信号として外部に出力される。

【００７７】次に、上記湿度検出装置について、その回
路について図１６を用いて説明する。

【００７８】図１６において、増幅器４０の反転入力端
子に抵抗Ｒ１０１，コンデンサＣ１０１の接続点を接続
する。この抵抗Ｒ１０１はコンデンサ１０１を充電及び
放電させるものであり、この抵抗Ｒ１０１の抵抗値が大
きくすると発振周波数が小さくなり抵抗値が小さくなる
と発振周波数が大きくなる。増幅器４０の非反転入力端
子に抵抗Ｒ１０２と抵抗Ｒ１０３の接続点を接続する。
抵抗Ｒ１０２はＲ１０３と増幅器４０の非反転入力の電
圧を決定（スラッシュレベル）しており、その非反転入
力の電圧によって発振手段３０のデューティ比が変化す
る。湿度センサ３３では直流成分を印可しないようにデ
ューティ比が５０％になる様な電圧に設定している。抵
抗Ｒ１０１と抵抗Ｒ１０２のもう一方の端子を接続し増
幅器４０の出力端子に接続する。抵抗Ｒ１０４と抵抗Ｒ
１０５の接続点を増幅器４１非反転入力端子に接続詞、
抵抗Ｒ１０４の残りの端子をＶｄｄへ接続、抵抗Ｒ１０
５の残りの端子をアースに接続する。増幅器４１の反転
入力端子と出力端子を接続し、その接続点をコンデンサ
Ｃ１０１と抵抗Ｒ１０３の接続点へ接続する。これによ
り、増幅器４１の出力端子からは、抵抗Ｒ１０４と抵抗
Ｒ１０５の比で決定される分電圧が得られる。増幅器４
０の出力端子からはこの分電圧を中心とした矩形波の発
振波形が得られる。得られた発振波形をコンデンサＣ１
０２で直流分のカットを行い、抵抗Ｒ１１３，Ｒ１１
４，Ｒ１０６で分圧した電圧を本実施の形態の湿度セン
サ３３のリード端子１９へ入力する。湿度センサ３３の
リード端子１７は、増幅器４１の出力端子へ接続され、
湿度センサ３３のリード端子１８から湿度変化に応じた
分電圧が得られる。

【００７９】湿度センサ３３のリード端子１８の出力電
圧を増幅器４２の非反転入力端子に印加し、増幅器４２
の出力端子をダイオードＤ１０１のカソード側に接続
し、増幅器４２の反転入力端子とダイオードＤ１０１の
アノード側を接続する。その後接続端子と、抵抗Ｒ１０
７の一方の端子を接続し、もう片方の端子を抵抗Ｒ１０
９とコンデンサＣ１０３の片側の端子を接続（接続端子
Ａ）する。抵抗Ｒ１０９とコンデンサＣ１０３の残りの
端子をグランドに接続する。

【００８０】接続端子Ａを抵抗Ｒ１０８の片側の端子と
接続しもう一方の端子を抵抗Ｒ１１０と増幅器４３の反
転入力端子に接続する。電源電圧を抵抗Ｒ１１２と抵抗
Ｒ１１１で分圧しその分電圧を非反転入力端子に接続す
る。増幅器４３の出力端子と抵抗Ｒ１１０の残りの端子
を接続し、その接続端子から信号を取り出す。ＣＮ１は
コネクタであり、ＴＨ１０１は温度センサである。

【００８１】上記回路により得られた湿度−出力電圧特
性を図１７に示し、湿度センサ３３のみの湿度−出力特
性を図１８に示す。図１８において、湿度５０％ＲＨで
補正がかかっているがそれ以外の湿度範囲では５〜１０
％ＲＨ程のずれが生じている。図１５，１６に示す回路
構成を用いることによって図１７からわかるように全湿
度域で湿度のずれは３％ＲＨ以下となっている。これ
は、上記か色校正が湿度センサ３３の温度特性とは逆の
温度特性を有しており、互いに打ち消しあっているため
である。

【００８２】なお、図１６において、ＣＮ１の出力電圧
２を直列に接続した抵抗Ｒ１１５とサーミスタＴＨ１０
２で分圧しても良い。サーミスタＴＨ１０２のＢ常数を
ＣＮ１の２の出力が温度変化に対して湿度−出力電圧特
性が等間隔で平行移動に選択することによって絶対湿度
の変化に対してリニアな出力電圧を得ることができる。
これによりＣＮ１の２から直接出力を取り出せば相対湿
度センサになり、ＣＮ１の２出力電圧を直列に接続した
抵抗Ｒ１１５とサーミスタＴＨ１０２で分圧した出力を
取り出せば絶対湿度センサとなる。この様に構成された
湿度センサにおける絶対湿度と出力電圧の関係を図２
０，２１に示す。これにより安価な相対湿度センサ，絶
対湿度センサの複合センサができると共に、絶対湿度検
知を行う機器への搭載が可能となる。

【００８３】

【発明の効果】本発明は、この様な構成によって、感湿
素子を薄く形成することができ、応答速度を向上させる
ことができ、また、工数を低減させること等によって、
生産性を向上させることができ、更に、低湿状態の湿度
の測定を感度良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における湿度センサを示
す斜視図

【図２】本発明の一実施の形態における湿度センサを示
す平面図

【図３】本発明の一実施の形態における湿度センサを示
す平面図

【図４】本発明の一実施の形態における湿度センサを示
す平面図

【図５】本発明の一実施の形態における湿度センサを示
す平面図

【図６】本発明の一実施の形態における湿度センサを示
す平面図

【図７】本発明の一実施の形態における湿度センサを示
す平面図

【図８】本発明の一実施の形態における湿度センサを示
す断面図

【図９】本発明の一実施の形態における湿度センサを示
す平面図

【図１０】本発明の一実施の形態における湿度センサを
示す平面図

【図１１】本発明の一実施の形態における湿度センサを
示す平面図

【図１２】本発明の一実施の形態における湿度センサを
示す平面図

【図１３】本実施の形態及び従来の湿度センサの湿度と
抵抗比を示すグラフ

【図１４】本発明の一実施の形態における湿度センサの
櫛形電極と対向電極それぞれの湿度と抵抗値の関係を示
すグラフ

【図１５】本発明の一実施の形態における湿度センサを
用いた湿度検出装置を示すブロック図

【図１６】本発明の一実施の形態における湿度センサを
用いた湿度検出装置を示す回路図

【図１７】本発明の一実施の形態における湿度センサを
用いた湿度検出装置の湿度−出力電圧の関係を示すグラ
フ

【図１８】本発明の一実施の形態における湿度センサの
みの湿度と抵抗比を示したグラフ

【図１９】本発明の一実施の形態における湿度検出装置
を示す斜視図

【図２０】本発明の他の実施の形態における湿度検出装
置の絶対湿度と出力電圧の関係を示したグラフ

【図２１】本発明の他の実施の形態における湿度検出装
置の絶対湿度と出力電圧の関係を示したグラフ

【図２２】従来の湿度センサを示す斜視図

【符号の説明】

１０基板１１回路配線１１ａ素子対向部１１ｂ回路部１２感湿素子部１２ｄ保護部材１２ｅ窪み部１３，１４，１５，１６感温素子１７，１８，１９リード端子３０発振手段３２直流カット手段３３湿度センサ３４平滑手段３５増幅手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者椎葉健吾大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、前記基板上に印刷技術で形成され
た多孔質体に感湿材を担持した感湿素子部と、前記感湿
素子部に接合した電極とを備え、前記基板の感湿素子部
を形成する面の表面粗さを中心線平均粗さで１〜５μｍ
とした事を特徴とする湿度センサ。
【請求項２】基板の感湿素子部を形成する第１の面の表
面粗さと、前記第１の面と反対側の面の表面粗さを異な
らせた事を特徴とする請求項１記載の湿度センサ。
【請求項３】絶縁性を有する基板と、前記基板上に印刷
技術で形成された多孔質体に感湿材を担持した感湿素子
部と、前記感湿素子部に接合した電極とを備え、前記基
板をアルミナを含む材料で構成するとともに基板の厚み
を０．３ｍｍ〜０．９５ｍｍとした事を特徴とする湿度
センサ。
【請求項４】絶縁性を有する基板と、前記基板上に形成
された回路配線と、前記回路配線上に設けられ、印刷技
術で形成された多孔質体に感湿材を担持した感湿素子部
とを備え、前記感湿素子部と接触している回路配線は耐
食性の大きな材料で構成した事を特徴とする湿度セン
サ。
【請求項５】回路配線の感湿素子部が対向している第１
の部分と、対向していない第２の部分とでは、構成材料
を異ならせた事を特徴とする請求項４記載の湿度セン
サ。
【請求項６】第１の部分は、ルテニウム，Ａｕ，Ｔｉの
少なくとも１から構成されており、第２の部分はＡｕ，
Ｃｕ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄの少なくとも１から構成されて
いる事を特徴とする請求項５記載の湿度センサ。
【請求項７】第１の部分は少なくとも一対の櫛形電極が
設けられているとともに、櫛形電極の間隔は０．２ｍｍ
〜１．０ｍｍとした事を特徴とする請求項５記載の湿度
センサ。
【請求項８】基板と、前記基板上に印刷技術で形成され
た多孔質体に感湿材を担持した感湿素子部と、前記感湿
素子部に接合した電極とを備え、前記多孔質体の厚さを
１０μｍ〜１００μｍとした事を特徴とする湿度セン
サ。
【請求項９】基板と、前記基板上に印刷技術で形成され
た多孔質体に感湿材を担持した感湿素子部と、前記感湿
素子部に接合した電極とを備え、前記多孔質体の気孔率
を５０％以下とした事を特徴とする湿度センサ。
【請求項１０】基板と、前記基板上に印刷技術で形成さ
れた多孔質体に感湿材を担持した感湿素子部と、前記感
湿素子部に接合した電極とを備え、前記多孔質体への感
湿材の担持量を前記多孔質体１ｍｍ³当たり１．３マイ
クロリットル〜２．１マイクロリットルとした事を特徴
とする湿度センサ。
【請求項１１】絶縁性を有する基板と、前記基板上に設
けられ、素子対向部と回路部を有する電極と、前記素子
対向部上に設けられ印刷技術によって形成された多孔質
体に感湿材を担持させ、前記多孔質体の全縁部に保護材
を設け、更に前記多孔質体上に上部電極を設けた感湿素
子部と、前記回路部上に実装された感温素子とを備え、
前記素子対向部は一対の第１の櫛形電極と、一対の第２
の櫛形電極とを有し、前記第１の櫛形電極間の抵抗と前
記第２の櫛形電極間の抵抗値を異ならせた事を特徴とす
る湿度センサ。
【請求項１２】保護材を設ける事によって多孔質体の上
に形成される窪み部の深さを１０〜１００μｍとした事
を特徴とする請求項１１記載の湿度センサ。
【請求項１３】保護材は撥水性の大きな材料を選択する
事を特徴とする請求項１１記載の湿度センサ。
【請求項１４】多孔質体を複数のペーストを重ね塗りし
て形成した事を特徴とする請求項１１記載の湿度セン
サ。
【請求項１５】交流電圧を作製する発振手段と、前記発
振手段中の直流成分をカットする直流カット手段と、前
記直流カット手段からの交流電源が入力される請求項１
〜１４いずれか１記載の湿度センサと、前記湿度センサ
からの出力を直流電圧に変換する平滑回路と、前記平滑
回路の直流電圧を増幅する増幅手段とを備えた事を特徴
とする湿度検出装置。
【請求項１６】基板と、前記基板上に印刷技術で形成さ
れた多孔質体に感湿材を担持した感湿素子部と、前記感
湿素子部に接合した複数の電極とを備え、複数の電極の
内、一対の第１の電極間は１０％ＲＨ〜３０％ＲＨで感
度を有するとともに一対の第２の電極間は３０％ＲＨ〜
９０％ＲＨで感度を有する事を特徴とする湿度センサ。
【請求項１７】感湿素子部上にフッ素系樹脂膜を２０μ
ｍ以下の膜厚で形成した事を特徴とする請求項１〜１
４，１６いずれか１記載の湿度センサ。
【請求項１８】感温素子として温度補償用サーミスタを
用いるとともに前記温度補償用サーミスタには電極を設
けず、しかも前記温度補償用サーミスタを実装する回路
部上に形成されている電極に接着性を持たせた事を特徴
とする請求項１１記載の湿度センサ。
【請求項１９】湿度センサの出力を直列に接続した抵抗
とサーミスタで分圧したことを特徴とする請求項１５記
載の温度検出装置。
【請求項２０】請求項１〜１４，１６いずれか１記載の
湿度センサと、前記湿度センサを実装する回路基板とを
備え、前記湿度センサの外部との信号のやりとりは、端
子レスで行うとともに、前記回路基板上に凹部を設け、
前記凹部中に前記湿度センサを挿入し、前記湿度センサ
上に設けられた電極と前記回路基板上に設けられた電極
とを接合材を用いて直接接続する事を特徴とする湿度検
出装置。