JPS5835901A - 感湿素子 - Google Patents
感湿素子Info
- Publication number
- JPS5835901A JPS5835901A JP56134208A JP13420881A JPS5835901A JP S5835901 A JPS5835901 A JP S5835901A JP 56134208 A JP56134208 A JP 56134208A JP 13420881 A JP13420881 A JP 13420881A JP S5835901 A JPS5835901 A JP S5835901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- humidity
- sensitive element
- moisture
- sensing element
- sintered body
- 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.)
- Granted
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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】
本発明は感湿素子、更に祥しくは広範囲の温度領域で使
いやすい電気的抵抗値を有し、かつ長時間に亘って安定
使用可能な湿度センサに関する。
いやすい電気的抵抗値を有し、かつ長時間に亘って安定
使用可能な湿度センサに関する。
大気中の湿度を測定・検出する湿度セ／すは、これまで
に極めて多数の方式が提案され、かつ実用化されている
。￥ｆに近年は電気的に通接湿度を検出できる方式の湿
度センナが提案されてきている。前記の如く湿度を直接
電気的に検出する方式の湿度センナは、検出のみならず
、湿度の制御をも簡便に電気的信号で処理できるという
特長があり、かつ養価なものも提案・１実用化されてき
てお抄注目を浴びている。ところでこの方式の湿度セン
ナのうち一部実用化、重版されている湿度センサのうち
安価なものは、大気中の湿度を測定する丸めに大気中の
水分を感湿体の表面に物理吸着させ電気的抵抗値を読み
取るものが一般的でめ抄、かくの如き湿度センナは感湿
体としては高分子、或い嬬金属酸化物の焼結体、さらに
は基板上に金属酸化物を焼付けたものが用いられている
。ところで前記２者の湿度センナは高湿度領域では比較
的使いやすい抵抗値を有してお９、成る程度精度良くし
かも簡便に湿度を検知し、さらには制御が可能となって
いるが低湿度領域（２０〜３０％Ｒ，Ｍ。
に極めて多数の方式が提案され、かつ実用化されている
。￥ｆに近年は電気的に通接湿度を検出できる方式の湿
度センナが提案されてきている。前記の如く湿度を直接
電気的に検出する方式の湿度センナは、検出のみならず
、湿度の制御をも簡便に電気的信号で処理できるという
特長があり、かつ養価なものも提案・１実用化されてき
てお抄注目を浴びている。ところでこの方式の湿度セン
ナのうち一部実用化、重版されている湿度センサのうち
安価なものは、大気中の湿度を測定する丸めに大気中の
水分を感湿体の表面に物理吸着させ電気的抵抗値を読み
取るものが一般的でめ抄、かくの如き湿度センナは感湿
体としては高分子、或い嬬金属酸化物の焼結体、さらに
は基板上に金属酸化物を焼付けたものが用いられている
。ところで前記２者の湿度センナは高湿度領域では比較
的使いやすい抵抗値を有してお９、成る程度精度良くし
かも簡便に湿度を検知し、さらには制御が可能となって
いるが低湿度領域（２０〜３０％Ｒ，Ｍ。
以下）ではその抵抗値がＩＭＱ以上と極めて大きくな秒
、通常の電気的検出装置では容易に湿度を検知できない
し精度も極めて悪くなる。一方後者のタイプの温度セン
サは低湿度領域では湿度に対する抵抗値変化が殆んどな
く、やはり同様に低湿度を精度良く検出で舞るとはいい
難い、このように安価でかつ低湿度を比較的精度良く検
出できかつ長期に暇って安定な湿度センサけまだ得られ
ていない。
、通常の電気的検出装置では容易に湿度を検知できない
し精度も極めて悪くなる。一方後者のタイプの温度セン
サは低湿度領域では湿度に対する抵抗値変化が殆んどな
く、やはり同様に低湿度を精度良く検出で舞るとはいい
難い、このように安価でかつ低湿度を比較的精度良く検
出できかつ長期に暇って安定な湿度センサけまだ得られ
ていない。
ところで低湿度領域を簡便にかつ精度の良い検出制御を
必要とする分野は産業用Φ民生用と極めて多岐にわたっ
ており、これらの用途に適する湿度センナの開発が強く
望まれている。前記要望を満たすべく鋭意研究も行なっ
た結果、本発明者らは広範囲の湿度領域で使いやすい電
気的抵抗値を有しかつ長期間に１っても比較的安定して
使用可能な湿度センサを見出した。
必要とする分野は産業用Φ民生用と極めて多岐にわたっ
ており、これらの用途に適する湿度センナの開発が強く
望まれている。前記要望を満たすべく鋭意研究も行なっ
た結果、本発明者らは広範囲の湿度領域で使いやすい電
気的抵抗値を有しかつ長期間に１っても比較的安定して
使用可能な湿度センサを見出した。
すなわちＬｉＺｎＶＯ４が１５〜１モル％、ＺｎＯが３
５〜８０モル係、およびＭｇＯが５０〜１９モルチを必
須成分とした焼結体から成る感湿素子である。
５〜８０モル係、およびＭｇＯが５０〜１９モルチを必
須成分とした焼結体から成る感湿素子である。
本発明による感湿素子は周囲温［２５’Ｏで相対湿度１
０チで電気的抵抗値は約６００ＫＱと従来の湿度センサ
よりも２桁以上低くなり極めて使いやすい値となってい
る。また相対湿度９０１では約４にΩという値にな妙、
広範囲の湿度領域にわたって使いやすい抵抗値を有して
いる。
０チで電気的抵抗値は約６００ＫＱと従来の湿度センサ
よりも２桁以上低くなり極めて使いやすい値となってい
る。また相対湿度９０１では約４にΩという値にな妙、
広範囲の湿度領域にわたって使いやすい抵抗値を有して
いる。
ところで本発明による感湿素子は組成比にも依存するが
、焼結温度によって感湿特性が変化することが確認でき
、比較的使いやすい抵抗値を有する感湿素子は本発明の
場合焼結体のポロシティが１５〜３０−の範囲にあるこ
とがわかった。
、焼結温度によって感湿特性が変化することが確認でき
、比較的使いやすい抵抗値を有する感湿素子は本発明の
場合焼結体のポロシティが１５〜３０−の範囲にあるこ
とがわかった。
以下実施例１１でついて詳しく説明する。
まず出発原料としては炭酸リチウム、酸化バナジウム、
酸化亜鉛、炭酸マグネシウムの微粉末を用いた。この原
料粉末をＬｉＺｎＶＯ４、酸化亜鉛、酸化マグネシウム
としてモル比で各々１０１．４５％。
酸化亜鉛、炭酸マグネシウムの微粉末を用いた。この原
料粉末をＬｉＺｎＶＯ４、酸化亜鉛、酸化マグネシウム
としてモル比で各々１０１．４５％。
４５チになるように秤祉を行い、しかるのちにボットミ
ルで２４時時間式混合した。この後混合物を１２０’Ｏ
で１２時間乾燥し先後、９００°０で仮焼を行なった。
ルで２４時時間式混合した。この後混合物を１２０’Ｏ
で１２時間乾燥し先後、９００°０で仮焼を行なった。
この後さらにボットミルで湿式で２４時間粉砕を行なっ
た後１２０℃で１２時間再たび乾燥を行なって原料粉末
を！ＮＩした。
た後１２０℃で１２時間再たび乾燥を行なって原料粉末
を！ＮＩした。
次いでかくして得られた調整粉末に粘結剤としてポリビ
ニルアルコールを２重ｔｅｓ加えライカイ機で造粒を行
い、この後に加圧成形を行なった。
ニルアルコールを２重ｔｅｓ加えライカイ機で造粒を行
い、この後に加圧成形を行なった。
加圧成形は５００に９／ｃｒＡの圧力で行い成形体とじ
て直径５鵡厚み約４１の円盤状のものを得た。かくして
得られた成形体を温度１３００℃で２時間焼結を行い、
得られた焼結体の両主面を２０００番のホワイトアラン
ダムで研磨し直径５Ｂ厚み３目の焼結体とした０次いで
との焼結体の両王面に酸化ルテニウムペーストをスクリ
ーンで印刷付与し、そ易 の後７００”Ｏの温度で焼付は電極を形成しｔ４１図の
如く感湿素子を得た。
て直径５鵡厚み約４１の円盤状のものを得た。かくして
得られた成形体を温度１３００℃で２時間焼結を行い、
得られた焼結体の両主面を２０００番のホワイトアラン
ダムで研磨し直径５Ｂ厚み３目の焼結体とした０次いで
との焼結体の両王面に酸化ルテニウムペーストをスクリ
ーンで印刷付与し、そ易 の後７００”Ｏの温度で焼付は電極を形成しｔ４１図の
如く感湿素子を得た。
かくして得られた本発明による感湿素子の湿度特性を第
２図に示す、この感湿素子は周囲温度２５υで相対湿＋
１ｊ１０１ｆ５７０ＫＯ，相対湿２９ｏ＊で４ＫＱと広
範囲の湿度領域で極めて使いやすい抵抗値となっている
。またこの時得られた焼結体のポロシティを水銀圧入法
で測定したところポロシティは２１優であることがわか
った。
２図に示す、この感湿素子は周囲温度２５υで相対湿＋
１ｊ１０１ｆ５７０ＫＯ，相対湿２９ｏ＊で４ＫＱと広
範囲の湿度領域で極めて使いやすい抵抗値となっている
。またこの時得られた焼結体のポロシティを水銀圧入法
で測定したところポロシティは２１優であることがわか
った。
本発明による感湿素子の安定性を調べるためく、高湿度
（４０″’０９０ ％ ）（、Ｆ（、）及び低湿度（１
０’０１０嗟Ｒ，Ｈ，）の各条件に感湿素子を放置した
際の特性をそれぞれ第３図及び＠４図に示すが、放置後
しばらくはわずかに抵抗値が変化するものの、４００時
間以降は安定した抵抗値を示し、長期に亘０ても感湿素
子は充分安定して外り、′＃ＩＩｆ良く湿度を検出する
ことが可能であることが確認され九。その他の実施例及
び比較例については実施例１を含めて、組成、及びその
場合の感湿特性（感湿特性としては２５℃１０−Ｒ，Ｈ
，及び９０チＩ％、Ｈ，で示す）を表に示す。
（４０″’０９０ ％ ）（、Ｆ（、）及び低湿度（１
０’０１０嗟Ｒ，Ｈ，）の各条件に感湿素子を放置した
際の特性をそれぞれ第３図及び＠４図に示すが、放置後
しばらくはわずかに抵抗値が変化するものの、４００時
間以降は安定した抵抗値を示し、長期に亘０ても感湿素
子は充分安定して外り、′＃ＩＩｆ良く湿度を検出する
ことが可能であることが確認され九。その他の実施例及
び比較例については実施例１を含めて、組成、及びその
場合の感湿特性（感湿特性としては２５℃１０−Ｒ，Ｈ
，及び９０チＩ％、Ｈ，で示す）を表に示す。
以下余白
表かられかる如く、いずれも広範囲な湿度で使いやすい
抵抗値を有していることが確認でなた。
抵抗値を有していることが確認でなた。
さらに実施例１と同じ条件で長期安定性を調べたところ
、実施例１と殆んど同じような変化を示し。
、実施例１と殆んど同じような変化を示し。
長期Ｋｌｉって安定であることが確間できた。
ところで実施例１の組成について各種の温度で焼繍を行
なったところ、焼結体のポロシティは焼緒温ばと共に単
調な変化をせずに第５図に示す如く変化した。またこの
時の２５℃５０４Ｂ、Ｈ，の抵抗値を併せて示しておく
。他の実施例についても同様な操作を行なっ九ところ、
広範囲の湿度領域で良好な抵抗値を得るには、焼結体の
ポロシティが１５〜３０−の間にあるのか好ましいこと
がわかった。
なったところ、焼結体のポロシティは焼緒温ばと共に単
調な変化をせずに第５図に示す如く変化した。またこの
時の２５℃５０４Ｂ、Ｈ，の抵抗値を併せて示しておく
。他の実施例についても同様な操作を行なっ九ところ、
広範囲の湿度領域で良好な抵抗値を得るには、焼結体の
ポロシティが１５〜３０−の間にあるのか好ましいこと
がわかった。
以上本発明による感湿素子は広範囲の湿度領域で抵抗Ｉ
ｌは極めて使いやすい値を有してお抄、かつ長期に匿っ
て４安定した湿度の棲出が可能であることが確認でき、
その効果は極めて顕著なものといえる。
ｌは極めて使いやすい値を有してお抄、かつ長期に匿っ
て４安定した湿度の棲出が可能であることが確認でき、
その効果は極めて顕著なものといえる。
第１図本発明に係る感湿素子の斜視図、第２図本発明に
係る感湿素子の感湿特性を示す曲線図、第３図４０℃９
０ Ｓ Ｒ，Ｈ，に放置し九場合の感湿特性の安定性を
示す曲線図、第３図４０℃９ Ｏ％ Ｒ，ｔｔに放置し
た場合の感湿特性の安定性を示す曲線図、第５図焼結温
度と２５°０５０％Ｒ，Ｈ，ｆ）抵抗値およびポロシテ
ィの量の関係を示す曲線図。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第 １ 図 第 ２ 凶
相対Ｉ（勉う
係る感湿素子の感湿特性を示す曲線図、第３図４０℃９
０ Ｓ Ｒ，Ｈ，に放置し九場合の感湿特性の安定性を
示す曲線図、第３図４０℃９ Ｏ％ Ｒ，ｔｔに放置し
た場合の感湿特性の安定性を示す曲線図、第５図焼結温
度と２５°０５０％Ｒ，Ｈ，ｆ）抵抗値およびポロシテ
ィの量の関係を示す曲線図。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第 １ 図 第 ２ 凶
相対Ｉ（勉う
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｔｌ）ＬｉＺｎＯＶＯ４１５〜１モｋｆ＆Ｚｎ０
３５〜８０モル優 Ｍｇ０ ５０〜１９モル噂 を必須成分とした焼結体から成ることを特徴とする感湿
素子。 （２）焼曹体の気孔率が１５〜３０％であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の感湿素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56134208A JPS5835901A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 感湿素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56134208A JPS5835901A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 感湿素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5835901A true JPS5835901A (ja) | 1983-03-02 |
| JPS6359521B2 JPS6359521B2 (ja) | 1988-11-21 |
Family
ID=15122941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56134208A Granted JPS5835901A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 感湿素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5835901A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62223054A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-10-01 | 工業技術院長 | 感湿素子並びにその製造方法 |
| JPS62223053A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-10-01 | 工業技術院長 | 感湿素子材料並びにその製造方法 |
-
1981
- 1981-08-28 JP JP56134208A patent/JPS5835901A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62223054A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-10-01 | 工業技術院長 | 感湿素子並びにその製造方法 |
| JPS62223053A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-10-01 | 工業技術院長 | 感湿素子材料並びにその製造方法 |
| JPH0541589B2 (ja) * | 1986-03-24 | 1993-06-23 | Kogyo Gijutsuin |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6359521B2 (ja) | 1988-11-21 |
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