JPS58155352A - 湿度検出装置 - Google Patents
湿度検出装置Info
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- JPS58155352A JPS58155352A JP57039826A JP3982682A JPS58155352A JP S58155352 A JPS58155352 A JP S58155352A JP 57039826 A JP57039826 A JP 57039826A JP 3982682 A JP3982682 A JP 3982682A JP S58155352 A JPS58155352 A JP S58155352A
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- Japan
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- humidity
- sensitive resistor
- voltage
- resistor
- atmosphere
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-
- 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
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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】
本発明は１食品調理機器、乾燥器、空調器及び計測器な
どの水分検出に利用へれる湿度検出装置に関するもので
ある。
どの水分検出に利用へれる湿度検出装置に関するもので
ある。
一般に金属酸化物は水分吸着性に優れており、その水の
物理的吸着量は雰囲気中の温度と湿度に依存する。そし
て、金属酸化物表面に水が物理的に吸着すると、イオン
伝導が増加し、電気抵抗が低下する。
物理的吸着量は雰囲気中の温度と湿度に依存する。そし
て、金属酸化物表面に水が物理的に吸着すると、イオン
伝導が増加し、電気抵抗が低下する。
従来の湿度検知素子の多くは、前述の金属酸化物表面へ
の水の物理吸着を利用しており、その湿度検知素子の材
料としては、Ｆｅ２Ｏ２、Ｆｅ２Ｏ２。
の水の物理吸着を利用しており、その湿度検知素子の材
料としては、Ｆｅ２Ｏ２、Ｆｅ２Ｏ２。
Ｃｒ２Ｏ５、Ｎｉ２０ｓ 、 Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２
，ＺｎＯ。
，ＺｎＯ。
Ｍｇ０ｒ２０４ 等の金属酸化物がある。
前述の湿度検知素子は湿度の変化を電気抵抗の変化に変
換できるという特徴を有しておシ、°この特徴を利用し
て各種の湿度検出装置あるいは応用機器が考案されてい
る。
換できるという特徴を有しておシ、°この特徴を利用し
て各種の湿度検出装置あるいは応用機器が考案されてい
る。
しかし、これら湿度検知素子には、耐雰囲気性が悪く、
また、湿度検知可能な雰囲気温度に制限があるという問
題がある。
また、湿度検知可能な雰囲気温度に制限があるという問
題がある。
耐雰囲気性が悪いのは、金属酸化物表面に雰囲気中の塵
埃や油成分が付着すると、水の吸着状態が変化するため
である。また、湿度検出可能な雰囲気温度に制限がある
のは、雰囲気温度が１０゜°Ｃ以上では金属表面への水
の物理吸着量が著しく減少するためであシ、雰囲気温度
が０℃以下では金属酸化物表面に吸着した水が凍結する
ためである。
埃や油成分が付着すると、水の吸着状態が変化するため
である。また、湿度検出可能な雰囲気温度に制限がある
のは、雰囲気温度が１０゜°Ｃ以上では金属表面への水
の物理吸着量が著しく減少するためであシ、雰囲気温度
が０℃以下では金属酸化物表面に吸着した水が凍結する
ためである。
前述の耐雰囲気性を改善するには、金属酸化物表面の塵
埃や油成分を有機溶剤等で洗浄するか金属酸化物を高温
に加熱い表面に付着している塵埃や油成分等除去すれば
よい。しかし、前述の方法では連続的湿度検出が行なえ
ないという欠点がある。
埃や油成分を有機溶剤等で洗浄するか金属酸化物を高温
に加熱い表面に付着している塵埃や油成分等除去すれば
よい。しかし、前述の方法では連続的湿度検出が行なえ
ないという欠点がある。
以上、感湿材料として金属酸化物を用いた湿度検知素子
について説明して来たが、前述の問題点は水の物理吸着
を利用した湿度検知素子に共通のものであり、前述の湿
度検知素子を利用した湿度検出装置にも同様のことが言
える。
について説明して来たが、前述の問題点は水の物理吸着
を利用した湿度検知素子に共通のものであり、前述の湿
度検知素子を利用した湿度検出装置にも同様のことが言
える。
本発明は前述の問題を解決する目的とし、湿度検出時に
雰囲気中の塵埃や油蒸気等による特性変化を受けず、１
００℃以上の雰囲気温度中でも湿度検出のできる湿度検
出装置を提供することにある０ 本発明による湿度検出装置は２００ ’Ｃ以上の高温で
電気抵抗が湿度に依存する感湿抵抗体を用い湿度検出を
するものである。この湿度検出装置の感湿抵抗体は高温
で使用されることから、雰囲気中に塵埃あるいは油成分
等が存在しても、感湿抵抗体表面に付着することはなく
、仮に付着してもすみやかに燃焼あるいは蒸発し、塵埃
や油成分の付着による湿度特性変化を受けることはない
。
雰囲気中の塵埃や油蒸気等による特性変化を受けず、１
００℃以上の雰囲気温度中でも湿度検出のできる湿度検
出装置を提供することにある０ 本発明による湿度検出装置は２００ ’Ｃ以上の高温で
電気抵抗が湿度に依存する感湿抵抗体を用い湿度検出を
するものである。この湿度検出装置の感湿抵抗体は高温
で使用されることから、雰囲気中に塵埃あるいは油成分
等が存在しても、感湿抵抗体表面に付着することはなく
、仮に付着してもすみやかに燃焼あるいは蒸発し、塵埃
や油成分の付着による湿度特性変化を受けることはない
。
本発明で用いる感湿抵抗体は、ＴｉＯ２，ＺｒＯ２゜Ｎ
ｂ２Ｏ５、ＴａｚＯｓのいずれか一種以上を含む金属酸
化物上ラミックであり１発明者らは、前述の感湿抵抗体
が２ｏｏ℃以上の高温雰囲気中で、電気抵抗が湿度に依
存することを見い出した。
ｂ２Ｏ５、ＴａｚＯｓのいずれか一種以上を含む金属酸
化物上ラミックであり１発明者らは、前述の感湿抵抗体
が２ｏｏ℃以上の高温雰囲気中で、電気抵抗が湿度に依
存することを見い出した。
前述の感湿抵抗体は水の化学吸着を利用したものであり
、高温雰囲気中でも湿度を検出することができる。
、高温雰囲気中でも湿度を検出することができる。
感湿抵抗体の温度は２００ ’Ｃ以上が好ましい。
その理由は２ｏｏ℃よりも低い温度では、水の物理吸着
による影響を受けやすくなるためであり、さらに雰囲気
中の有機物（たとえば油成分、煙に含まれるタール分等
）が付着しやすくなるためである。前述の現象は湿度検
出の際に誤差と特性変化を生じ、長期間安定した湿度検
出ができなくなるＯ なお、湿度検出の際、雰囲気中に還元性ガスが存在する
場合、感湿抵抗体の温度は５００”Ｃ以上が好ましい。
による影響を受けやすくなるためであり、さらに雰囲気
中の有機物（たとえば油成分、煙に含まれるタール分等
）が付着しやすくなるためである。前述の現象は湿度検
出の際に誤差と特性変化を生じ、長期間安定した湿度検
出ができなくなるＯ なお、湿度検出の際、雰囲気中に還元性ガスが存在する
場合、感湿抵抗体の温度は５００”Ｃ以上が好ましい。
これはｓｏｏ’ｃより低い温度では還元性ガスの存在に
より電気抵抗が変化し、湿度検出時に誤差を生じるため
である。
より電気抵抗が変化し、湿度検出時に誤差を生じるため
である。
以下本発明の一実施例について図を用いて説明する。
第１図は本発明で用いる感湿抵抗体の湿度特性を一例を
示す図である。この感湿抵抗体はＺｒＯ２系のセラミッ
クを感応体として使用し、６００℃の温度下でその感湿
特性を測定した。
示す図である。この感湿抵抗体はＺｒＯ２系のセラミッ
クを感応体として使用し、６００℃の温度下でその感湿
特性を測定した。
第２図は本発明による湿度検知装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
第２図において、湿度検知素子１は少な（とも抵抗発熱
体２と感湿抵抗体４どで構成されており、抵抗発熱体２
には電源３が接続され、感湿抵抗体４をｅｏｏ℃に加熱
保持するために使用される。
体２と感湿抵抗体４どで構成されており、抵抗発熱体２
には電源３が接続され、感湿抵抗体４をｅｏｏ℃に加熱
保持するために使用される。
感湿抵抗体４は固定抵抗器６とともに分圧器を構成し、
この分圧器によって発振器６の出力電圧が分圧される。
この分圧器によって発振器６の出力電圧が分圧される。
すなわち、固定抵抗器６の両端子間には感湿抵抗体４と
固定抵抗器６の抵抗比率によって決まる交流電圧が現わ
れる。
固定抵抗器６の抵抗比率によって決まる交流電圧が現わ
れる。
前述の交流電圧は交流−直流変換器７に印加されて直流
電圧に変換され、比較器８に供給される。
電圧に変換され、比較器８に供給される。
比較器８は基準電圧Ｖｒｅ ｆ と交流−直流変換器７
の出力電圧との比較を行ない、制御信号を出力し被制御
系９の湿度制御を行なう。
の出力電圧との比較を行ない、制御信号を出力し被制御
系９の湿度制御を行なう。
なお、前述の基準電圧Ｖｒｅ ｆは湿度制御をするため
の基準となるもので、必要に応じて任意の値に設定する
。
の基準となるもので、必要に応じて任意の値に設定する
。
以上、感湿抵抗体としてＺｒＯ２系セラミックを用いた
湿度検出装置について説明を行なったが、本実施は湿度
検出装置の回路構成を限定するものではない。
湿度検出装置について説明を行なったが、本実施は湿度
検出装置の回路構成を限定するものではない。
本発明における感湿抵抗体としては、 ＴｉＯ２。
ＺｒＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ならびにＴａ２０５の群から選
ばれた一種以上がらなシ、またはそれを主たる成分とし
、さらにＢｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ。
ばれた一種以上がらなシ、またはそれを主たる成分とし
、さらにＢｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ。
ＺｒＯ、ＣｄＯ、ならびにムｌ＋０３ の群より選ば
れた一種以上を含むセラミックを用いても同様の結果が
得られる。
れた一種以上を含むセラミックを用いても同様の結果が
得られる。
以上のように１本発明の装置においては、感湿抵抗体を
２ｏＯ℃以上の温度に加熱保持して湿度検出をするので
、次のような効果がある。
２ｏＯ℃以上の温度に加熱保持して湿度検出をするので
、次のような効果がある。
（１）塵埃や油成分、煙等の存在する雰囲気中でも信頼
の高い湿度検出ができる。
の高い湿度検出ができる。
（２）湿度検出が連続して行なえる。
（３）高温雰囲気中での湿度検出ができる。
（４）さらに、より高い温度に加熱保持することによっ
て、還元性ガス存在中でも湿度検出をすることができる
。
て、還元性ガス存在中でも湿度検出をすることができる
。
第１図は本発明で用いた感湿抵抗体の湿度特性の一例を
示す図、第２図は本発、明の湿度検出装置の一実施例の
構成を示すブロック図である。 １・・・・・・湿度検知素子、２・・・・・：抵抗発熱
体、３・・・・・・電源、４・・・・・・感湿抵抗体、
６・・・・・・固定抵抗器、６・・・・・・発振器、７
・・・・・・交流−直流変換器、８・・・・・・比較器
、９・・・・・・被制御系。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｔＩ
Ａｌ 図 蛇 月 ン稟 支 （會ｔｚ） 手続補正書 昭和５７年目月９０日 特許庁長官殿 ｌ事件の表示 昭和５７年特許願第３９８２６号 ２発明の名称 湿度検出装置 ３補正をする者 事件との関係 特 許 出 願
人任 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名
称 （５８２）松下電器産業株式会社代表者
山 下 俊 彦 ４代理人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲の欄の記載を別紙のとお
り補正します。 シ）明細書第５頁第８行と同第９行との間に次の文章を
挿入します。 「また、感湿抵抗体の抵抗値の計測は、交流による計測
が好ましい。その理由は、高温状態の感湿抵抗体に直流
電圧を印加すると物質移動が起こり、特性が変化してし
まうからである。」（３）同書第６頁第１３行の「セラ
ミックを感応体として使用し、」を「セラミックであり
、」に補正します。 （４）同書第了頁第１２行の「より高い温度に」を［−
より高い温度（６ｏＯ°Ｃ以上）に」に補正します。 ２、特許請求の範囲 を供給することを特徴とする湿度検出装置。 （２）感湿抵抗体がＴｉＯ２，ＺｒＯ２，Ｎｂｚ０５、
およびＴＩＬ２０５の群より選ばれた一種以上で構成さ
れ、捷たはそれを主たる成分とすることを特徴とする特
ｏ′ｒ請求の範囲第１項に記載の湿度検出装置。
示す図、第２図は本発、明の湿度検出装置の一実施例の
構成を示すブロック図である。 １・・・・・・湿度検知素子、２・・・・・：抵抗発熱
体、３・・・・・・電源、４・・・・・・感湿抵抗体、
６・・・・・・固定抵抗器、６・・・・・・発振器、７
・・・・・・交流−直流変換器、８・・・・・・比較器
、９・・・・・・被制御系。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｔＩ
Ａｌ 図 蛇 月 ン稟 支 （會ｔｚ） 手続補正書 昭和５７年目月９０日 特許庁長官殿 ｌ事件の表示 昭和５７年特許願第３９８２６号 ２発明の名称 湿度検出装置 ３補正をする者 事件との関係 特 許 出 願
人任 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名
称 （５８２）松下電器産業株式会社代表者
山 下 俊 彦 ４代理人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲の欄の記載を別紙のとお
り補正します。 シ）明細書第５頁第８行と同第９行との間に次の文章を
挿入します。 「また、感湿抵抗体の抵抗値の計測は、交流による計測
が好ましい。その理由は、高温状態の感湿抵抗体に直流
電圧を印加すると物質移動が起こり、特性が変化してし
まうからである。」（３）同書第６頁第１３行の「セラ
ミックを感応体として使用し、」を「セラミックであり
、」に補正します。 （４）同書第了頁第１２行の「より高い温度に」を［−
より高い温度（６ｏＯ°Ｃ以上）に」に補正します。 ２、特許請求の範囲 を供給することを特徴とする湿度検出装置。 （２）感湿抵抗体がＴｉＯ２，ＺｒＯ２，Ｎｂｚ０５、
およびＴＩＬ２０５の群より選ばれた一種以上で構成さ
れ、捷たはそれを主たる成分とすることを特徴とする特
ｏ′ｒ請求の範囲第１項に記載の湿度検出装置。
Claims (2)
- （１）湿度検知素子が感湿抵抗体とそれを加熱するため
の抵抗発熱体とを備え、湿度検出中前記抵抗発熱体に通
電して発熱させ、前記感湿抵抗体の温度を２００℃以上
に保持することを特徴とする湿度検出装置。 - （２）感湿抵抗体がＴｉＯ２，ＺｒＯ２，Ｎｂ２Ｏ５、
およびＴａ２０５ の群より選ばれた一種以上で構成
され、またはそれを主たる成分とすることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の湿度検出装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57039826A JPS58155352A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 湿度検出装置 |
| DE8383101078T DE3375212D1 (en) | 1982-02-12 | 1983-02-04 | Humidity sensitive device |
| EP83101078A EP0086415B1 (en) | 1982-02-12 | 1983-02-04 | Humidity sensitive device |
| CA000421483A CA1197995A (en) | 1982-02-12 | 1983-02-11 | Humidity sensitive device |
| US06/796,506 US4594569A (en) | 1982-02-12 | 1985-11-12 | Humidity sensitive device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57039826A JPS58155352A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 湿度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58155352A true JPS58155352A (ja) | 1983-09-16 |
| JPH0157732B2 JPH0157732B2 (ja) | 1989-12-07 |
Family
ID=12563774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57039826A Granted JPS58155352A (ja) | 1982-02-12 | 1982-03-12 | 湿度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58155352A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03238349A (ja) * | 1990-02-16 | 1991-10-24 | Koroido Res:Kk | 湿度センサー |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56142457U (ja) * | 1980-03-26 | 1981-10-27 |
-
1982
- 1982-03-12 JP JP57039826A patent/JPS58155352A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56142457U (ja) * | 1980-03-26 | 1981-10-27 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03238349A (ja) * | 1990-02-16 | 1991-10-24 | Koroido Res:Kk | 湿度センサー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0157732B2 (ja) | 1989-12-07 |
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