JPS58135945A - 湿度測定素子 - Google Patents
湿度測定素子Info
- Publication number
- JPS58135945A JPS58135945A JP57017469A JP1746982A JPS58135945A JP S58135945 A JPS58135945 A JP S58135945A JP 57017469 A JP57017469 A JP 57017469A JP 1746982 A JP1746982 A JP 1746982A JP S58135945 A JPS58135945 A JP S58135945A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- humidity
- platinum
- temperature
- film
- sensitivity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
現在市販されている湿度計には次のようなものがありま
すが相対湿度０〜８０％位を測定できる程度で、その精
度も極めて低いものです。
すが相対湿度０〜８０％位を測定できる程度で、その精
度も極めて低いものです。
（１）．乾湿球湿度計
乾球と湿球の温度差から相対湿度を算出するもので、水
の補給、布の取替等の問題がある。また布の取り付け方
法、風の方向等による誤差があり、高湿度域になると１
℃以下の温度差になるので、精度がない。
の補給、布の取替等の問題がある。また布の取り付け方
法、風の方向等による誤差があり、高湿度域になると１
℃以下の温度差になるので、精度がない。
例．５℃ ８５％ 温度差０．９℃、５℃ ９０％ 温
度差０．６５℃（２）．毛髪、合成繊維の伸縮を利用し
た湿度計取扱いは簡便であるが高温高湿にすると再現性
、信頼がない。測定できる範囲は０〜８０％で応答性も
悪く精度はない。
度差０．６５℃（２）．毛髪、合成繊維の伸縮を利用し
た湿度計取扱いは簡便であるが高温高湿にすると再現性
、信頼がない。測定できる範囲は０〜８０％で応答性も
悪く精度はない。
（３）．半導体センサーを利用した湿度計ＳＮＯ２系、
ＦＯ２Ｏ３系その他沢山発表されている。半導体素子に
湿度が吸着されると電気抵抗が変化するので、取扱いが
簡便であるが、他ガスに感じたり、風、周囲温度の影響
を受け、信頼性、精度がない。
ＦＯ２Ｏ３系その他沢山発表されている。半導体素子に
湿度が吸着されると電気抵抗が変化するので、取扱いが
簡便であるが、他ガスに感じたり、風、周囲温度の影響
を受け、信頼性、精度がない。
他ガスの影響を受けないＬｉｎｂＯ３の単結晶は２０℃
で１００ＭΩ以上の抵抗値がありＬｉＯを加えた焼結体
は高温高湿にすると再現性が悪くなる欠点がある。
で１００ＭΩ以上の抵抗値がありＬｉＯを加えた焼結体
は高温高湿にすると再現性が悪くなる欠点がある。
（４）．気体の熱伝導率の差を利用した湿度計空気と水
蒸気の熱伝導率の差を利用して絶対湿度を測定する形式
のもので、素子部が小型で取扱いは便利であるが、他ガ
ス特にＣＯ２、Ｈ２、ＣＨ４等の存在があると誤差が大
きく出る欠点がある。
蒸気の熱伝導率の差を利用して絶対湿度を測定する形式
のもので、素子部が小型で取扱いは便利であるが、他ガ
ス特にＣＯ２、Ｈ２、ＣＨ４等の存在があると誤差が大
きく出る欠点がある。
但し８０％以上の高湿度の測定には便利である。
以上のように現在の湿度計には精度再現性の点で特に８
０％以上の高湿度では、これはと思うものが全く無いと
言っても過言ではない。
０％以上の高湿度では、これはと思うものが全く無いと
言っても過言ではない。
しかし果樹野菜の栽培貯蔵、食品加工、微生物工業関係
では８０％以上の高湿度の可成り精密な管理が要求され
ている。
では８０％以上の高湿度の可成り精密な管理が要求され
ている。
本発明品は主として、これらの要求を満足させるために
研究開発されたもので、湿度以外の他ガスに感度のない
ＬｉｎｂＯ３の多結晶体を利用し、ＬｉｎｂＯ３の抵抗
値に関係なく、その表面で湿度の吸脱着が行われるとき
生ずる僅かな湿度変化を白金導膜の抵抗変化にして取り
出し、更に白金導膜抵抗体とブリッジ回路にして、風、
周囲温度の影響を補償し、ブリッジ電圧を調節すること
によって白金膜にジュール熱を持たせ、応答性を良くす
ると同時に感度を上げることを特徴としたもので、９０
％以上の高湿度にしても再現性が良く、小型で取扱いも
簡便で、しかも湿度と感度が直源比例する性質があるの
で、自動制御用として、使用する場合にも便利な優れた
湿度測定素子である。
研究開発されたもので、湿度以外の他ガスに感度のない
ＬｉｎｂＯ３の多結晶体を利用し、ＬｉｎｂＯ３の抵抗
値に関係なく、その表面で湿度の吸脱着が行われるとき
生ずる僅かな湿度変化を白金導膜の抵抗変化にして取り
出し、更に白金導膜抵抗体とブリッジ回路にして、風、
周囲温度の影響を補償し、ブリッジ電圧を調節すること
によって白金膜にジュール熱を持たせ、応答性を良くす
ると同時に感度を上げることを特徴としたもので、９０
％以上の高湿度にしても再現性が良く、小型で取扱いも
簡便で、しかも湿度と感度が直源比例する性質があるの
で、自動制御用として、使用する場合にも便利な優れた
湿度測定素子である。
本発明の製法
１．０φ×３ｍｍ又は２０φ×７ｍｍ程度の磁性管上に
スパッター法その他の方法で０．１μｍ程度の白金導膜
を作り熱エージングによって安定化させると同時に白金
導膜の温度計数をそろえる。つぎに白金導膜をトリミン
グして０℃で５０Ω〜２００Ω位の抵抗値にし白金線で
リード線をつける。
スパッター法その他の方法で０．１μｍ程度の白金導膜
を作り熱エージングによって安定化させると同時に白金
導膜の温度計数をそろえる。つぎに白金導膜をトリミン
グして０℃で５０Ω〜２００Ω位の抵抗値にし白金線で
リード線をつける。
次に白金導膜上にアルミナセメントまたはベソリヤセメ
ントを導く塗装焼付して絶縁保護膜とし、更にその上に
ＬｉｎｂＯ３の多結晶体をコロイダルシリカーのような
無機質結合剤で塗料化したものを導く膜状に塗装し１０
０℃位で乾燥後６００℃以上で焼付けして感湿素子（Ａ
）を作る。
ントを導く塗装焼付して絶縁保護膜とし、更にその上に
ＬｉｎｂＯ３の多結晶体をコロイダルシリカーのような
無機質結合剤で塗料化したものを導く膜状に塗装し１０
０℃位で乾燥後６００℃以上で焼付けして感湿素子（Ａ
）を作る。
一方５０〜２００Ωにトリミングしてリード線をつけた
白金導膜にポリイミド系塗料を塗装焼付けして、補償部
の白金導膜測温低抗体（Ｂ）を作る。
白金導膜にポリイミド系塗料を塗装焼付けして、補償部
の白金導膜測温低抗体（Ｂ）を作る。
このＡ，Ｂ素子を並べて１０〜１５φのステムにとめ、
保護および取扱いの便利のために１００メッシ位のステ
ンレス金網キャップをつけて完成させる。
保護および取扱いの便利のために１００メッシ位のステ
ンレス金網キャップをつけて完成させる。
使用法
この２素子が一体となったものをブリッジ回路に組み込
んで使用する。ブリッジ電圧を次第に大きくしていくと
湿度と対する感度（出力）■■■■■■■■■の式で示
されるように上昇する。しかしブリッジ電圧は素子の自
己加熱にも関係があるので応答速度、感度、寿命、電源
等から６Ｖ〜１２Ｖ位が適当である。
んで使用する。ブリッジ電圧を次第に大きくしていくと
湿度と対する感度（出力）■■■■■■■■■の式で示
されるように上昇する。しかしブリッジ電圧は素子の自
己加熱にも関係があるので応答速度、感度、寿命、電源
等から６Ｖ〜１２Ｖ位が適当である。
実測値
２．０φ×７ｍｍ．乾湿素子９０Ω．補償素子９０Ωの
場合 ２０℃ブリッジ電圧 素子に流れる電流
素子温度６．０Ｖ（Ｄ．Ｃ） ３０ｍＡ
６２℃８．０Ｖ ３８ｍＡ
８２℃１０．０Ｖ ４６ｍＡ
９９℃湿度変化に対する感度は、湿度槽の関係
上相対湿度４８％と９４％の間で測定し、立上り、立下
り時間も測定した。
場合 ２０℃ブリッジ電圧 素子に流れる電流
素子温度６．０Ｖ（Ｄ．Ｃ） ３０ｍＡ
６２℃８．０Ｖ ３８ｍＡ
８２℃１０．０Ｖ ４６ｍＡ
９９℃湿度変化に対する感度は、湿度槽の関係
上相対湿度４８％と９４％の間で測定し、立上り、立下
り時間も測定した。
４８％ ９４％６Ｖ
８Ｖ
１０Ｖ
４８％から９４％に湿度を変化させたとき平衡状態にな
るのに５０秒〜６０秒で、９４％から４８％にしたとき
は５０秒から４０秒で安定した。
るのに５０秒〜６０秒で、９４％から４８％にしたとき
は５０秒から４０秒で安定した。
また、湿度を変化させ、湿度と出力との直線性を見ると
、 ４８％ ６３％ ７８％ ９
４％８Ｖ．Ｎｏ１． ０ｍＶ ５ １１
１６ｍＶ Ｎｏ２． ０ ６ １
２ １８ Ｎｏ３． ０ ５
１０ １５ のように比例することを確認した
。
、 ４８％ ６３％ ７８％ ９
４％８Ｖ．Ｎｏ１． ０ｍＶ ５ １１
１６ｍＶ Ｎｏ２． ０ ６ １
２ １８ Ｎｏ３． ０ ５
１０ １５ のように比例することを確認した
。
再現性試験についても、測定日を変えて、一定湿
度に対する 出力感度を測定したが、全く同一値が
出た。
度に対する 出力感度を測定したが、全く同一値が
出た。
他ガス感度
他ガスについては、果実、野菜の貯蔵上問題となるＣＯ
２と炭坑等で問題になるＣＨ４について実験してみた。
２と炭坑等で問題になるＣＨ４について実験してみた。
４８％ ９４％８Ｖ
０ｍＶ １６ｍＶ ０ｍＶ
１６ｍＶ ＣＯ２ ２％を入れたとき
０ｍＶ １６ｍＶ ＣＨ４
１％を加えたとき周囲温度、風の影響については、回
路の特性上問題がないので実験データの記載は省略する
。
０ｍＶ １６ｍＶ ０ｍＶ
１６ｍＶ ＣＯ２ ２％を入れたとき
０ｍＶ １６ｍＶ ＣＨ４
１％を加えたとき周囲温度、風の影響については、回
路の特性上問題がないので実験データの記載は省略する
。
寿命試験は現在続行中であるが、吸脱着が早いので、従
来の半導体湿度素子が高湿度中に入れると回復が悪くな
り寿命が短かくなる点から考えても、可成りの長寿命が
予測される。
来の半導体湿度素子が高湿度中に入れると回復が悪くな
り寿命が短かくなる点から考えても、可成りの長寿命が
予測される。
以上のように本発明によって従来不可能であった果樹、
野菜の栽培貯蔵、食品加工、微生物工業等多方面での８
０％以上の高湿度の測定、管理、自動制御に大いに役立
つことと思う。
野菜の栽培貯蔵、食品加工、微生物工業等多方面での８
０％以上の高湿度の測定、管理、自動制御に大いに役立
つことと思う。
第１図は本発明品の感湿素子（Ａ）（ａ）、湿度補償素
子（Ｂ）（ｂ）の構造を示す。（１）はトリミングされ
た白金導膜、（２）は白金リード線、（３）はアルミナ
セメント層、（４）はＬｉｎｂＯ３多結晶層を示す。 第２図はＡ素子、Ｂ素子をステムにとめた本発明品を示
す。 ５はステムを示す。 第３図は実際に使用するときの回路図である。 ６は抵抗、７は可変抵抗、８はミリボルトメーター、９
は直流電源を示す。 第４図は本発明品の相対湿度と感度（出力）の関係を示
したものである。
子（Ｂ）（ｂ）の構造を示す。（１）はトリミングされ
た白金導膜、（２）は白金リード線、（３）はアルミナ
セメント層、（４）はＬｉｎｂＯ３多結晶層を示す。 第２図はＡ素子、Ｂ素子をステムにとめた本発明品を示
す。 ５はステムを示す。 第３図は実際に使用するときの回路図である。 ６は抵抗、７は可変抵抗、８はミリボルトメーター、９
は直流電源を示す。 第４図は本発明品の相対湿度と感度（出力）の関係を示
したものである。
Claims (1)
- 白金等膜促温抵抗帯の表面に熱伝導率の良好なアルミナ
セメント又はベソリヤセメントのようなもので保護絶縁
膜を形成するか、白金膜の表面に直接、湿度の吸脱性が
良好で他ガスに感度のないＬｉｎｂＯ３の多結晶と適当
な無機質結合剤で塗布して均一な膜状とし６００℃以上
の温度で焼き付けした感湿素子（Ａ）と、同じ抵抗値、
湿度係数をもつ白金導膜測温低抗体（Ｂ）をブリッジ回
路に組み、ＡＢ素子が自己加熱によって３０℃から１５
０℃の温度になるようなブリッジ電圧を印加して、Ｌｉ
ｎｂＯ３の表面で吸脱着される湿度変化を白金膜の抵抗
変化でとらえる個体熱伝導式で、応答速度も早く風およ
び周囲温度の影響を補償し、相対湿度８０％以上でも再
現性よく測定でき、更に、ブリッジ電圧を変化させるこ
とによって、湿度に対する感度も調節できることを特徴
とした湿度測定素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57017469A JPS58135945A (ja) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | 湿度測定素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57017469A JPS58135945A (ja) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | 湿度測定素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58135945A true JPS58135945A (ja) | 1983-08-12 |
Family
ID=11944872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57017469A Pending JPS58135945A (ja) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | 湿度測定素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58135945A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0720464U (ja) * | 1993-09-17 | 1995-04-11 | ニチアス株式会社 | うず巻形ガスケット |
| US5485747A (en) * | 1993-08-23 | 1996-01-23 | Vaisala Oy | Method of measurement of relative humidity, in particular in radiosondes, and humidity detectors that make use of the method |
| US5553495A (en) * | 1993-09-29 | 1996-09-10 | Paukkunen; Ari | Impedance detector, in particular for radiosonde operation and process for manufacture of an impedance detector |
| WO2017029928A1 (ja) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 株式会社デンソー | 湿度検出装置 |
-
1982
- 1982-02-08 JP JP57017469A patent/JPS58135945A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5485747A (en) * | 1993-08-23 | 1996-01-23 | Vaisala Oy | Method of measurement of relative humidity, in particular in radiosondes, and humidity detectors that make use of the method |
| US5511418A (en) * | 1993-08-23 | 1996-04-30 | Vaisala Oy | Method for measurement of relative humidity, in particular in radiosondes, and humidity detectors that make use of the method |
| JPH0720464U (ja) * | 1993-09-17 | 1995-04-11 | ニチアス株式会社 | うず巻形ガスケット |
| US5553495A (en) * | 1993-09-29 | 1996-09-10 | Paukkunen; Ari | Impedance detector, in particular for radiosonde operation and process for manufacture of an impedance detector |
| US5557042A (en) * | 1993-09-29 | 1996-09-17 | Vaisala Oy | Impedance detector, in particular for radiosonde operation, as well as a process for the manufacture of a detector |
| WO2017029928A1 (ja) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 株式会社デンソー | 湿度検出装置 |
| JPWO2017029928A1 (ja) * | 2015-08-17 | 2017-12-21 | 株式会社デンソー | 湿度検出装置 |
| CN107923862A (zh) * | 2015-08-17 | 2018-04-17 | 株式会社电装 | 湿度检测装置 |
| CN107923862B (zh) * | 2015-08-17 | 2020-06-30 | 株式会社电装 | 湿度检测装置 |
| US10724980B2 (en) | 2015-08-17 | 2020-07-28 | Denso Corporation | Humidity detector |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Reece | Evaluation of a line heat dissipation sensor for measuring soil matric potential | |
| Campbell et al. | Water potential: miscellaneous methods | |
| US4396899A (en) | Platinum thin film resistance element and production method therefor | |
| FI94556B (fi) | Hygrometri | |
| JPH0517650Y2 (ja) | ||
| EP0314919B1 (en) | Combustible gas detector having temperature stabilization capability | |
| RU2008107893A (ru) | Способ испытаний для оценки диффузии и токов утечки в изоляторах | |
| US2367561A (en) | Electric hygrometer | |
| Bloodworth et al. | Use of thermistors for the measurement of soil moisture and temperature | |
| JPS58135945A (ja) | 湿度測定素子 | |
| Powell | The use of thermocouples for psychrometric purposes | |
| Chow et al. | Dynamic measurement of soil and leaf water potential with a double loop Peltier type thermocouple psychrometer | |
| US2732710A (en) | Gas flow | |
| Kopp et al. | Carbon resistors as low temperature thermometers | |
| Mukode et al. | Semiconductive humidity sensor | |
| Roberts | Dew point temperature | |
| Swinbank | A sensitive vapour pressure recorder | |
| Bellaire et al. | Thermocouple psychrometer for field measurements | |
| US3522732A (en) | Sensing element for hygrometers | |
| JPH0210445Y2 (ja) | ||
| GB2177215A (en) | Gas sensors and methods of their fabrication | |
| Boucher | Theory and applications of thermistors | |
| Holbo | A dew-point hygrometer for field use | |
| RU2242752C1 (ru) | Датчик влажности | |
| Underwood et al. | The behaviour of humidity-sensitive capacitors at room temperatures |