JPS59180433A - 複合センサ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、温度、湿度、結露、腐食性ガス、導電性塵
埃などを検出する複合センサ装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来の該種装置は第１図に示す如く構成されていた。１
１．１２、・・・、１ｒ！まセンサ部、２□、２２、・
・・、２ｎは検出部、３は処理部を示し、４は例えは「
異常あり」を示す出力である。センサ部１１．１□、・
・・、１ｎは、各種の検出項目に対して単−機能を有す
るものであり、電子応用装置などの周囲に設置され環境
条件を監視する。

〔背景技術の問題点〕

ところが、腐食性ガス、塵埃などのセンナ部は、大型、
昼価なものであり、また、センサ部は単一機能を有する
ものであるため、設置された場Ｉツ「の環境を総合的に
検出、伝達することはできなかった。

更に、センナ部は応用電子装置等の周囲に設置されるた
め、該応用電子装置自体に対する直接の影響と、センサ
部が作動する基準値との相関関係を知ることが困難であ
った。

〔発明の目的〕

本発明は、以上述べた従来の複合センサ装置の欠点に鑑
みなされたもので、その目的は、温度、湿度、結露、腐
食性ガス、導電性塵埃などを多角的に検出するとともに
、コンパクトで安価であり、電子応用装置等に適用した
場合には、電子応用装置等に対する影響を直接に知り得
る複合センサ装置を提供することである。

〔発明の概要〕

そこで、本発明では、２づの櫛形パターンを接触せぬよ
うに咬合しその櫛形パターン間が無限大の抵抗を有する
ように形成した第１のセンサと、この第１のセンサに直
列接続され２つの櫛形パターンを接触せぬように咬合し
そのｉＮｉ形パターン間に感湿抵抗皮膜を塗布した第２
のセンサと、この第２のセンサに直列接続され極細の波
形パターンを高密度に配置して形成した第６のセンサと
、前記第１乃至第６のセンサが載置されて形成される絶
縁基板と、第１のセンサと第６のセンサ間に電圧を与え
るための端子と、第２のセンサと第３のセンサ間から出
力を取り出すための端子とにより複合センサ装置を構成
した。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の実施例のｆＡａ図である。同図におい
て、１０は例えは、２ｃ！ｎ四方程度の絶縁基板を示す
。絶縁基板１０上には、櫛形パターン１１．、。

１１２とを対向させ、両者が接触せぬように咬合して、
第１のセンサ１２が形成される。この第１のセンサ１２
は、常時において、抵抗が無限大であり、湿度、腐食性
ガス、導電性塵埃などによる絶縁特性の変化を検出する
ものである。１６は第２のセンサで、この第２のセンサ
１６は、櫛形パターン１４□、１４□を対向させて両者
が接触せぬように咬合して形成する。櫛形パターン１４
１．１４□の間には、感湿抵抗皮膜１５を塗布する。こ
の第２のセンサ１６は、通常抵抗値が低く、湿度が高く
なると感湿抵抗皮膜１５により、抵抗値が犬となるよう
な、湿度検出用のものである。

１６は第３のセンサを示す。第３のセンサ１６は、極細
の波形パターン１７を高密度に配置して形成したもので
、腐食性ガス等による抵抗増大、断線、及び温度変化に
よる抵抗変化を検出するためのものである。これら第１
乃至第３のセンサ１１．１６．１６は、接続用の端子１
８２〜１８．と、これらを接続する信号線１９□〜１９
４とにより、直列に接Ｕｃされる。

また１、端子Ｌ８１．１８ａはこの直列回路に、所定電
圧Ｖｏを与えるためのもので、信号線１９□と信号線１
９゜との間に電圧■。が印加される。また、端子１８５
．１８６は出力取り出し用の端子で、信号線１９３．１
９゜間から出力信号が取り出される。以上の櫛形パター
ン１１３．１１１．１４１．１４２、波形パターン１７
は、エツチング、蒸着等の公知技術により形成される。

このように構成された、複合センサ装置の等価回路を第
６図に示す。鳳、ＲＢ、ＲＯは夫々、第１乃至第３のセ
ンサの抵抗を示し、端子１８．に電圧■。、端子１８６
に０■が与えられたとき、端子１８３から電圧珈が出力
されることを示す。第４図は、抵抗ＲＡ、　ＲＢ、　ｋ
の抵抗値Ｒが、環境悪化度Ｑに対していかに変化するか
を示す図である。図から明らかな如く通常時において、
抵抗ＲＡはω、抵抗ＲＢＳＲｅは数十〇の抵抗値を有し
、環境の悪化とともに、抵抗Ｒ屑ま００へ、抵抗ＲＢ％
助はωΩへ夫々、図の曲線にそって変化する。

第５図は、環境悪化度Ｑに対するセンサ装置の出力電圧
Ｖｓの変化を示す図である。第３図の等価回路から明ら
かな如（、 凡Ｂ十七 ■＝ＲＡ＋ＲＢ＋部・兄・・−・・（１）が成立する。

例えば、腐食性ガスや導電性塵埃、湿度により、第２図
の櫛形パターン１１０．１１２間の絶縁劣化を生じ、抵
抗−の抵抗値が減少する。また、結露などにより、第２
図の感湿抵抗皮膜１５が吸湿し、抵抗化の抵抗値が増大
する。更に、腐食性ガスなどにより、第２図の波形パタ
ーン１７が腐食され、抵抗板の抵抗値が増大しまたは断
線となる。

このような原因で第５図の出力電圧Ｖｄζ変化するが、
（１）式から判るように、抵抗風、ＲＢ、Ｒｅが単独の
要因で変化しても、複合的要因で変化しても、出力重圧
■成ま第５図の曲線の特性を示す。従って、環境悪化度
Ｑの閾値さえ決定すれば、どのような要因によっても出
力電圧Ｖｓは所定の値を越えることになる。

第６図は、複合センサ装置６を、スイッチング回路７に
接続した回路図である。

このスイッチング回路７は、通當時において、トランジ
スタＱ、、Ｑ、、Ｑ、がオフ状態で、トランジスタｑが
オン状態である。このため、出力端子Ｏ１には０■の電
圧が現われる。

ところか、環境悪化により、端子８３かも出力される電
圧Ｖｓが所定値を越えると、コンデンサらに電荷が蓄積
され、ついには、トランジスタｑがオン状態となる。１
−ると抵抗ｒ、を介した電流がなくなりトランジスタｑ
はオフ状態となり、トランジスタｑ１ｑがオン状態とな
る。

このため、スイッチング回路７は、異常時において、ト
ランジスタＱ、、　Ｑ、、　ｑがオン状態であり、電流
は、抵抗ｒ１、’＊からトランジスタＱを介して、抵抗
ｒＩへ流れる。また、抵抗ｒ４、節点Ｐ、からトランジ
スタｑへ流れ、更に、トランジスタｑ、節点Ｐ２からト
ランジスタｑを介して抵抗ｒ、とダイオードＤ、へ流れ
る。このため、端子０２には抵抗ｒ６による所定電圧が
現われる。

従って、端子０□に電圧■。を与え、端子０．をグラン
ドとしておけば、端子０２に現われる電圧に基づき、電
源のオンオフ制御や、点燈表示を行なわせることができ
る。これにより、環境の悪化を総合的に監視できる。尚
、スイッチング回路７はＮ巾変換器でも良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれは、複合センサ装置
を小型で構成でき、電子応用装置内に配備可能であるか
ら、温度、湿度、腐食性ガス顧埃などの電子応用装置へ
の影響を直接的に検出でき、予防、保守が容易となる。

また、小型化により実装に必要なデータを、その直近に
おいて測定可能となったので、基準値の較正、個々の場
所での設定が不要となる。検知対象が単独で変化した場
合及び複合的に変化した場合に対応できる。原理が単純
であり、高信頼性があり、小型化に適し、かつ安価であ
るという優れた特徴をイＪする。

更に、電子機器内に実装する以外に、一般的な周囲環境
センサ装置として、また、各板機械装置に実装しても上
記と同様の効果を得ることができ、応用範囲も広い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のブロック図、第２図は本発明の実施例
の斜視図、第６図は第２図の等価回路、第４図、第５図
は第６図の回路の特性を示す図、第６図は本発明の装置
をスイッチング回路と接続した場合の回路図である。 １０・・・絶縁基板、１１・・・第１のセンサ、１２、
．１２．．１４．．１４．・・・櫛形パターン、１３・
・・第２のセンサ、１５・・・感湿抵抗皮膜、１６・・
・第６のセンサ、１７・・・波形パターン、１８、〜１
８６・・・端子、１９、〜１９．・・・信号線代理人　
弁理士　本　１）　崖 １９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２つの櫛形パターンを接触せぬように咬合しその櫛形パ
   ターン間が無限大の抵抗を有するように形成した第１の
   センサと、この第１のセンサに直列接続され２つの櫛形
   パターンを接触せぬように咬合しその櫛形パターン間に
   感湿抵抗皮膜を塗布した第２のセンサと、この第２のセ
   ンサに直列接続され極細の波形パターンを高密度に配置
   して形成した第３のセンサと、前記第１乃至第３のセン
   サが載置されて形成される絶縁基板と、第１のセンサと
   第３のセンサ間に電圧を与えるための端子と、第２のセ
   ンサと第３のセンサ間から出力を取り出すための端子と
   からなる複合センサ装置。