JPS60146143A - 湿度計 - Google Patents
湿度計Info
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- JPS60146143A JPS60146143A JP136284A JP136284A JPS60146143A JP S60146143 A JPS60146143 A JP S60146143A JP 136284 A JP136284 A JP 136284A JP 136284 A JP136284 A JP 136284A JP S60146143 A JPS60146143 A JP S60146143A
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- Japan
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- humidity
- value
- microcomputer
- resistance value
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- Pending
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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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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
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- 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
- G01N27/122—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits
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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】
この発明は、湿度センサの出力にＨｒ定の４８号処理を
施して湿度に比例したレベルの電気信号を得る形式の湿
度計に関するものである。
施して湿度に比例したレベルの電気信号を得る形式の湿
度計に関するものである。
湿度を電気的に検出するための湿度センサとしては、あ
る種の半導体あるいはセラミックが水分を吸着すること
でその抵抗値を変えるという性質を利用したものが利用
されている。第１図に、この吸着型湿度センサの代表的
な湿度−抵抗値特性を示す。この図かられかるように、
抵抗値は、湿度の増加に対して対数に近い関数特性で減
少するとともに、この湿度−抵抗値の変化特性は周囲温
度信号して非線形の温度依存性を有している。したがっ
て湿度に直線的に対応した湿度信号を得るためには、湿
度センサの出力信号に何らかの信号処理を施す必要があ
る。
る種の半導体あるいはセラミックが水分を吸着すること
でその抵抗値を変えるという性質を利用したものが利用
されている。第１図に、この吸着型湿度センサの代表的
な湿度−抵抗値特性を示す。この図かられかるように、
抵抗値は、湿度の増加に対して対数に近い関数特性で減
少するとともに、この湿度−抵抗値の変化特性は周囲温
度信号して非線形の温度依存性を有している。したがっ
て湿度に直線的に対応した湿度信号を得るためには、湿
度センサの出力信号に何らかの信号処理を施す必要があ
る。
この吸着型湿度センサを用いた湿度計の信号処理の従来
技術としては、第２図に示すようなものがあった。発振
器１から出力された矩形波パルスは、湿度センサ３を構
成要素とする微分回路２で交流パルス化されたのち湿度
センサ３に印加され、これによって湿度センサ３の抵抗
値に比例した電正値な有する信号が取出され、ピークホ
ールド回路４でピークホールドされる。このピークホー
ルド値は、対数増幅器５で対数変換されることで湿度対
応値に変換され、減算器６に入力される。この減算器６
は、一方の入力である湿度対応値と、他方の入力である
サーミスタ等の温度センサ７から与えられた温度対応値
との差をとることで、湿度対応値に温度補償を施し、こ
れによって湿度値が得られるようになっている。ここで
湿度センサ３に交流パルスを印加するのは、水分により
分極が生じるのを防止するためである。
技術としては、第２図に示すようなものがあった。発振
器１から出力された矩形波パルスは、湿度センサ３を構
成要素とする微分回路２で交流パルス化されたのち湿度
センサ３に印加され、これによって湿度センサ３の抵抗
値に比例した電正値な有する信号が取出され、ピークホ
ールド回路４でピークホールドされる。このピークホー
ルド値は、対数増幅器５で対数変換されることで湿度対
応値に変換され、減算器６に入力される。この減算器６
は、一方の入力である湿度対応値と、他方の入力である
サーミスタ等の温度センサ７から与えられた温度対応値
との差をとることで、湿度対応値に温度補償を施し、こ
れによって湿度値が得られるようになっている。ここで
湿度センサ３に交流パルスを印加するのは、水分により
分極が生じるのを防止するためである。
このような従来の信号処理技術は、実際には正確な対数
関数でない湿度センサ３の湿度−抵抗特性を対数関数と
みなして処理しているために、このズレにより測定誤差
を生じるという欠点を有していた。また温度補償につい
ても、非線形の温度依存性は吸収できないため、精度を
保持できる温度範囲もきわめて狭い。
関数でない湿度センサ３の湿度−抵抗特性を対数関数と
みなして処理しているために、このズレにより測定誤差
を生じるという欠点を有していた。また温度補償につい
ても、非線形の温度依存性は吸収できないため、精度を
保持できる温度範囲もきわめて狭い。
この発明は、従来技術が有しているこのような欠点を取
り除（ためになされたもので、マイクロコンピュータの
演算機能を有効に利用することにより、上記のような湿
度−抵抗値特性を有する湿度センサの出力信号から精度
よく湿度値をめることができるようにした湿度計を提供
することを目的としている。
り除（ためになされたもので、マイクロコンピュータの
演算機能を有効に利用することにより、上記のような湿
度−抵抗値特性を有する湿度センサの出力信号から精度
よく湿度値をめることができるようにした湿度計を提供
することを目的としている。
つぎにこの発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第３図において、１は発振器、２は微分回路、３
は半導体またはセラミックからなる湿度センサ、４はピ
ークホールド回路である。
する。第３図において、１は発振器、２は微分回路、３
は半導体またはセラミックからなる湿度センサ、４はピ
ークホールド回路である。
これらの要素の構成および動作は第１図に示したものと
同じであり、したがってピークホールド回路４の出力と
して、湿度センサ３の抵抗値に対応する電圧値が得られ
る。
同じであり、したがってピークホールド回路４の出力と
して、湿度センサ３の抵抗値に対応する電圧値が得られ
る。
ピークホールド回路４の出力信号は増幅器８に入力され
る。アナログスイッチ９は、マイクロコンピュータ１０
からの指令にしたがって複数の抵抗の一つを選択する機
能を有する。この抵抗は、増幅器８の出力と反転入力と
の間に接続され、したがって選択された抵抗の大きさに
応じて増幅器８の増幅率が変化する。そしてこの増幅器
８の出力電圧がマイクロコンピュータ１０に入力される
。
る。アナログスイッチ９は、マイクロコンピュータ１０
からの指令にしたがって複数の抵抗の一つを選択する機
能を有する。この抵抗は、増幅器８の出力と反転入力と
の間に接続され、したがって選択された抵抗の大きさに
応じて増幅器８の増幅率が変化する。そしてこの増幅器
８の出力電圧がマイクロコンピュータ１０に入力される
。
また周囲温度は、温度センサ７の抵抗値に対応した電圧
値として検出され、これもマイクロコンピュータ１０に
入力される。１１は出力回路である。
値として検出され、これもマイクロコンピュータ１０に
入力される。１１は出力回路である。
第４図はマイクロコンピュータ１０の７１−ドウエア構
成を示し、２１はＣＰＵ、２２はＲＯＭ、２３はＲＡＭ
、２４はデータ出力ボート、２５は湿度電圧値入力ポー
ト、２６は温度電圧値入力ボート、２７は増幅率出力ボ
ート、２８はバスである。増幅器８および温度センサ７
から入力された電圧値は、それぞれ入力ポート２５およ
び２６でＡ／Ｄ変換されたのち、ＣＰＵ２１の指令にし
たがって、バス２８を介してＲＡＭ２３に格納される。
成を示し、２１はＣＰＵ、２２はＲＯＭ、２３はＲＡＭ
、２４はデータ出力ボート、２５は湿度電圧値入力ポー
ト、２６は温度電圧値入力ボート、２７は増幅率出力ボ
ート、２８はバスである。増幅器８および温度センサ７
から入力された電圧値は、それぞれ入力ポート２５およ
び２６でＡ／Ｄ変換されたのち、ＣＰＵ２１の指令にし
たがって、バス２８を介してＲＡＭ２３に格納される。
一方、ＲＯＭ２２には２種のデータが格納されている。
第５図は、温度Ｔをパラメータとした、湿度ＲＨと湿度
センサ３の抵抗値Ｒのｌｏｇ変換値であるｒとの関係の
一例を示している。この特性にもとづき、任意の湿度値
ＲＨ□〜ＲＨ５に対応する抵抗変換値ｒ（ＲＨ□）〜ｒ
（ＲＨ５）が決定され、この関係が各温度Ｔ１〜Ｔ６
について下記の第１表に示すようなテーブルとしてＲＯ
Ｍ２２に格納される。
センサ３の抵抗値Ｒのｌｏｇ変換値であるｒとの関係の
一例を示している。この特性にもとづき、任意の湿度値
ＲＨ□〜ＲＨ５に対応する抵抗変換値ｒ（ＲＨ□）〜ｒ
（ＲＨ５）が決定され、この関係が各温度Ｔ１〜Ｔ６
について下記の第１表に示すようなテーブルとしてＲＯ
Ｍ２２に格納される。
第 １ 表
ＲＯＭ２２に格納されているもう１種のデータは、温度
センサＴの抵抗値に対応する電圧値と周囲温度Ｔとの対
応関係を示すテーブルであるｂ増幅器８および温度セン
サ７から与えられた湿度電圧値および温度電圧値から湿
度値を演算するためのマイクロコンピュータ１０の動作
フローチヤードを第６図に示す。ここで、検出された周
囲温度Ｔの値が、第７図に示すように、 Ｔｉ≦Ｔ≦Ｔｉ＋１ の関係にあるものと仮定する。Ｔｉ およびＴｉ＋１は
、それぞれの温度における湿度ＲＨと抵抗変換値ｒとの
関係が第１表のようなテーブルでＲＯＭ２２に格納され
ている温度を示すものとする。
センサＴの抵抗値に対応する電圧値と周囲温度Ｔとの対
応関係を示すテーブルであるｂ増幅器８および温度セン
サ７から与えられた湿度電圧値および温度電圧値から湿
度値を演算するためのマイクロコンピュータ１０の動作
フローチヤードを第６図に示す。ここで、検出された周
囲温度Ｔの値が、第７図に示すように、 Ｔｉ≦Ｔ≦Ｔｉ＋１ の関係にあるものと仮定する。Ｔｉ およびＴｉ＋１は
、それぞれの温度における湿度ＲＨと抵抗変換値ｒとの
関係が第１表のようなテーブルでＲＯＭ２２に格納され
ている温度を示すものとする。
マイクロコンピュータ１０は、温度ＴｉおよびＴｉ＋１
の湿度ＲＨｊでの抵抗変換値ｒ７（ＲＨｊ）およびｒ
Ｈ＋ｘ （ＲＨ」＋１）を使い、周囲温度Ｔにおける各
ＲＨｊでの抵抗変換値ｒ（ＲＨＪ） を下式にしたがっ
てめる演算を行う。
の湿度ＲＨｊでの抵抗変換値ｒ７（ＲＨｊ）およびｒ
Ｈ＋ｘ （ＲＨ」＋１）を使い、周囲温度Ｔにおける各
ＲＨｊでの抵抗変換値ｒ（ＲＨＪ） を下式にしたがっ
てめる演算を行う。
−１４ｒ Ｈ（ＲＨρＸＴｉ＋ｘ Ｔｉ＋１（ＲＨｊ）
Ｘ Ｔ７ ）） ・−・（１）この演算によってめられ
た抵抗変換値が第７図に示したＸ印に相当する。
Ｘ Ｔ７ ）） ・−・（１）この演算によってめられ
た抵抗変換値が第７図に示したＸ印に相当する。
さらにマイクロコンピュータ１０は、増幅器８の出力値
と、その時点におけるアナログスイッチ９の選択位置と
にもとづいて、湿度センサ３の抵抗値Ｒをめ、この値を
対数変換してｒ＝１ｏｇＲをめる。このようにしてめら
れたｒの値と、第７図に示すように、ｒ（ＲＨｊ）の個
々の値を直線補間した直線との交点におけるＲＨ３の値
がめる湿度ＲＨであり、この演算も、第６図のフローチ
ャートにしたがって、マイクロコンピュータ１０で行わ
れる。
と、その時点におけるアナログスイッチ９の選択位置と
にもとづいて、湿度センサ３の抵抗値Ｒをめ、この値を
対数変換してｒ＝１ｏｇＲをめる。このようにしてめら
れたｒの値と、第７図に示すように、ｒ（ＲＨｊ）の個
々の値を直線補間した直線との交点におけるＲＨ３の値
がめる湿度ＲＨであり、この演算も、第６図のフローチ
ャートにしたがって、マイクロコンピュータ１０で行わ
れる。
なお上記の実施例では、分極を防止するために湿度セン
サに交流パルスを印加する場合について説明したが、こ
の発明は、分極に対する影響を無視できる程度にデュー
テ比の小さい直流パルスを印加するように構成した場合
にも同様に適用できる。
サに交流パルスを印加する場合について説明したが、こ
の発明は、分極に対する影響を無視できる程度にデュー
テ比の小さい直流パルスを印加するように構成した場合
にも同様に適用できる。
以上のようにこの発明によれば、マイクロコンピュータ
のメモリに、周囲温度をパラメータとして、湿度センサ
の湿度−抵抗値特性を所定の区間区分で直線近似させた
データをテーブルとして記憶させておき、検出した周囲
温度における湿度−抵抗値特性を演算によりめ、この湿
度−抵抗特性にもとづいて、湿度センサの抵抗値から湿
度を演算によりめるようにしたので、湿度センサの抵抗
値に比例した電圧を対数変換したのち温度補償するよう
に構成した従来のものと比較して、きわめて高い測定精
度を実現できる。
のメモリに、周囲温度をパラメータとして、湿度センサ
の湿度−抵抗値特性を所定の区間区分で直線近似させた
データをテーブルとして記憶させておき、検出した周囲
温度における湿度−抵抗値特性を演算によりめ、この湿
度−抵抗特性にもとづいて、湿度センサの抵抗値から湿
度を演算によりめるようにしたので、湿度センサの抵抗
値に比例した電圧を対数変換したのち温度補償するよう
に構成した従来のものと比較して、きわめて高い測定精
度を実現できる。
第１図は代表的な吸着型湿度センサの湿度−抵抗値特性
図、第２図は従来の湿度計の構成を示すブロック図、第
３図はこの発明の一実施例による湿度計の構成を示すブ
ロック図、第４図は第３図の湿度計におけるマイクロコ
ンピュータのハードウェア構成図、第５図はある温度に
おける湿度センサの湿度−抵抗特性図、第６図は第３図
の湿度計に用いられたマイクロコンピュータの動作フロ
ーチャート、第７図はこのマイクロコンピュータにおけ
る演算動作を説明するためのグラフである。 １・・・発振器、２・・・微分回路、３・・・湿度セン
サ、４・・・ピークホールド回路、７・・・温度センサ
、８・・・増幅器、９°°゛アナログスイツチ、１０・
・・マイクロコンピュータ、１１・・・出力回路。 第１図 鼻＆ ＲＨ（’ム） 第５図 Ｒ１−ｈ ＲＨ２ＲＨ３ＲＨ４ＲＨ５ＲＨ第６図
図、第２図は従来の湿度計の構成を示すブロック図、第
３図はこの発明の一実施例による湿度計の構成を示すブ
ロック図、第４図は第３図の湿度計におけるマイクロコ
ンピュータのハードウェア構成図、第５図はある温度に
おける湿度センサの湿度−抵抗特性図、第６図は第３図
の湿度計に用いられたマイクロコンピュータの動作フロ
ーチャート、第７図はこのマイクロコンピュータにおけ
る演算動作を説明するためのグラフである。 １・・・発振器、２・・・微分回路、３・・・湿度セン
サ、４・・・ピークホールド回路、７・・・温度センサ
、８・・・増幅器、９°°゛アナログスイツチ、１０・
・・マイクロコンピュータ、１１・・・出力回路。 第１図 鼻＆ ＲＨ（’ム） 第５図 Ｒ１−ｈ ＲＨ２ＲＨ３ＲＨ４ＲＨ５ＲＨ第６図
Claims (1)
- 湿度の変化に応じて抵抗値を変える湿度センサの抵抗値
に対応した電圧の湿度値（ｉ７号を発生する手段と、周
囲温度に対応した電圧の周囲温度信号を発生する手段と
、周囲温度をパラメータとして、上記湿度センサの湿度
−抵抗値ＱＭ性を所定の区間区分で直線近似させたデー
タをテーブルとして記憶するメモリと、上記テーブルか
ら、上記温度センサによって検出された周囲温度におけ
る湿度−抵抗値特性を演算によってめる手段と、上記湿
度信号から上記湿度センサの抵抗値を演算によりめ、そ
の値を対数処理する手段と、この対数処理された値にも
とづいて上記周囲温度における湿度−抵抗値特性から湿
度値を演算によってめる手段とを備えた湿度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP136284A JPS60146143A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 湿度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP136284A JPS60146143A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 湿度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60146143A true JPS60146143A (ja) | 1985-08-01 |
Family
ID=11499379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP136284A Pending JPS60146143A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 湿度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60146143A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6358141A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-12 | Ketsuto Kagaku Kenkyusho:Kk | 電気抵抗式水分計 |
| US4801211A (en) * | 1985-10-12 | 1989-01-31 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Humidity and dew point detector |
| JPH0210258A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-16 | Taiyo Yuden Co Ltd | 湿度測定装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56112637A (en) * | 1980-02-13 | 1981-09-05 | Canon Inc | Measuring method for temperature and humidity |
-
1984
- 1984-01-10 JP JP136284A patent/JPS60146143A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56112637A (en) * | 1980-02-13 | 1981-09-05 | Canon Inc | Measuring method for temperature and humidity |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4801211A (en) * | 1985-10-12 | 1989-01-31 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Humidity and dew point detector |
| JPS6358141A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-12 | Ketsuto Kagaku Kenkyusho:Kk | 電気抵抗式水分計 |
| JPH055304B2 (ja) * | 1986-08-28 | 1993-01-22 | Kett Electric Lab | |
| JPH0210258A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-16 | Taiyo Yuden Co Ltd | 湿度測定装置 |
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