JPS587041B2 - 相対湿度用感湿抵抗素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二酸化錫を用いて湿度変化を電気抵抗変化と
してとらえる感湿抵抗素子に関するものである。

一般に、金属酸化物半導体は、イオンやガス等の吸着吸
湿によってその電導度が変化し易く、その変化の度合は
イオンやガスの絶対量に依存するという性質がある。

つまり、湿度について言えぱ、金属酸化物半導体の置か
れている雰囲気中の水蒸気量の多少によって電導度が変
化することになる。

例えば、焼結した二酸化錫抵抗体について相対湿度変化
に対する抵抗値変化をプロットすると、第１図に示すよ
うに、抵抗温度係数が５〜１０％／℃にも達するため、
温度補償なしには相対温度を測定することはできない。

そこで、従来、相対湿度用としては、他の金属酸化物、
例えば酸化アンチモンを所定量添加して基板に塗布し焼
付けるなどの手法を採らざるを得なかった。

また、従来の感湿抵抗素子は形状も大きいのでスペース
を広くしなげればならないし、更には一般的に交流電圧
を印加して使用するので回路がコスト高になるなど使い
に《いものであった。

本発明の目的は、このような従来の感湿抵抗素子に比べ
てはるかに製造容易であり、しかも小型化に適し使い易
く、再現性、信頼性の高い感湿抵抗素子を提供すること
にある。

種々実験検討を重ねた結果、二酸化錫粉末を水分透過性
接着剤で固めたものは、二酸化錫焼結体からは到底予期
しえないような特異な挙動を呈し、抵抗温度係数が極め
て小さい特性を持つということを知得し、遂に本発明を
完成するに至ったものである。

即ち本発明は、二酸化錫粉末を水分透過性接着剤で固め
たものを感湿抵抗体として使用するようにした相対湿度
用感湿抵抗素子である。

以下、図面に基づき本発明について更に詳しく説明する
。

好ましい一実施例は次の如《である。まず、予め微粉末
化した二酸化錫（Ｓｎ０２）に重量比で１０％のエチル
セルロースを秤量混合し、これに溶剤としてアルコール
を加え混練してペースト状とする。

第２図に示すように、やや離れて相対向する如《金電極
１ａ，１ｂを形成してあるアルミナセラミックス基板２
上に、前記ペーストを薄く塗布し、自然乾燥後、１２０
℃で２時間乾燥させ、感湿抵抗体３を形成する。

このようにして得られた感湿抵抗素子４の相対湿度変化
に対する抵抗値変化特性を、直流電圧（５ｖ）を印加し
て測定し、温度をパラメータとしてプロットすると第３
図のようになる。

同図から明らかなように、抵抗温度係数は０．２〜０．
４％（Ｒ．Ｈ，）／℃と小さく、抵抗値も数ｋΩと低く
、極めて良好な特性を呈する。

このことは、前出の第１図と比較すると一層明瞭であろ
う。

本発明に係る水分透過性接着タイプの感湿抵抗素子は、
何も添加物を加えずとも、従来の焼結タイプのものとは
異なり、温度補償なしに使用できる。

勿論、素子の抵抗値や温度係数を度外視すれぱ、添加物
として他の金属酸化物あるいは絶縁物等の１種以上を混
合してもよい。

そして、その場合、添加物の混合比率は自由である。

例えば酸化ケイ素ＳｉＯを添加すると、応答速度を早く
することができる。

また、上記実施例では、接着剤としてエチルセルロース
を用いているが、それに限らず、ポリビニルアルコール
、フロビルセルロース、あるいはエマルジョン系接着剤
、その他水分透過性を有するものであれば用いることが
できる。

勿論、電極や基板の構造や材質なども自由である。

本発明は上記のように二酸化錫の粉末を水分透過性接着
剤で固めた素子であるから、極めて簡単に製造でき、か
つ小型化でき、温度係数も小さく、直流電圧印加でも使
用でき、再現性、信頼性も高いなど数々のすぐれた効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の焼結タイプの二酸化錫感湿抵抗素子の相
対湿度一抵抗値特性曲線図、第２図は本発明に係る感湿
抵抗素子の構造説明図、第３図はその相対湿度一抵抗値
特性曲線図である。 １ａ，１ｂ・・・・・・金電極、２・曲・アルミナセラ
ミック基板、３・・・・・・感湿抵抗体、４・・・・・
・感湿抵抗素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 二酸化錫粉末を水分透過接着剤で固めたものを感湿
   抵抗体として使用することを特徴とする相対湿度用感湿
   抵抗素子。