JPS6040947A

JPS6040947A - 湿度検出回路

Info

Publication number: JPS6040947A
Application number: JP14913683A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Unokuchi; 鵜ノ口　武彦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-08-17
Filing date: 1983-08-17
Publication date: 1985-03-04

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】（産業上の利用分野）本発明は、湿度検出回路に関するものである。

（従来例の構成とその問題点）第１図は従来の湿度検出回路、第２図はそのタイミング
チャートを示す図で、湿度に応じて静電容量ｌ（湿度セ
ンサ）の容量が変化し、発振回路２は、静電容量に応じ
た発振周波数で発振し翫信号ａを得、同時に信号ａでパ
ルス発生器１０をトリガし、信号ａと同一周波数で、パ
ルス幅一定のパルス出力すを得る。信号ａのデーティを
５０係とすると、信号ａと信号すが入力されるＥＸＯＲ
ＩＩの出力には、信号ａとｂのパルス幅の差のノｅルス
出力Ｃが得られ、これを抵抗１２とコンデンサ１３によ
シ積分し、湿度に応じたレベルの信号ｄを得てメータ１
４を振らしている。

この場合、一般に静電容量変化形湿度センサは、湿度−
静電容量変化特性（感度）が０〜８０％ＲＨで役１３倍
程度であり、抵抗変化形の湿度センナと比較するとけた
違いに悪いため、これら従来の湿度検出回路方式ではパ
ルス幅の変化が３０チ程度であシ、分解能が良いとは言
えなかった。　・（発明の目的）本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもので、湿５セン
サで得られる僅かな変化量を電気的に増大口、φ比を上
げ、高感度・高分解能で湿度検出しようとするものであ
る。

（発明の構成）この目的を達成するために本発明は、湿度センサを用い
て発振する第１の発振器と、基準周波数を発振する第２
の発振器を用い、それぞれの発振器の出力信号を合成し
て、中間周波数信号を得、この中間周波数信号をフィル
タに加え、このフィルタのスロープ部を用いて、レベル
変換し出力する。

この構成により、湿度センサで検出される静電容量の変
化分が少なくても、中間周波数に変換することによシ、
前記変化量が増大し、検出感度が上がると同時にＳ／Ｎ
比も改善されることになる。

又サーミスタをフィルタ部に用いることによ多温度補償
を行なうことができる。

（実施例の説明）以下、本発明の一実施例を第３図の図面を用いて説明す
る。なお第３図中、第１図と同一部品については同一番
号を付している。

図において、静電容量変化形湿度センサｌで時定数回路
又は共振回路を構成して発振回路２を構成し、湿度に応
じた発振周波数の信号Ａを得る。

３ば、基準周波数を発振する発振器であり、出力信号Ｂ
が得られる。

この２つの周波数の信号Ａ、Ｂを混合器４（この混合器
には、論理グー）ＩＣや平衡変調器、加算回路などが使
用できる。）に人力し、その出力信号Ｃは信号ＡとＢの
和の信号と差の中間周波数信号と々る。但し本発明に使
用できる中間周波信号は、差の信号である。ここで、例
えば信号Ａの発信周波数は、湿度センサの特性により、
０％ＲＨのとき１００　ｋＨｚ、　８０％ＲＨのときに
８０　ｋＨｚでちったとして、信号Ｂとしては、１０５
　ｋＨｚを基準周波数に設定したとすると、中間周波数信号Ｃは、Ｃ＝、Ｂ−Ａ　・・・・・・・・・（１）となシ、０係
ＲＨのとき１０５　ｋｉ（ｚ−１００ｋＨｚ＝＝５　ｋＨｚ　・・
・・・・−（２）また、８０チＲＨのとき１０５　ｋＨｚ　−８０ｋＨｚ　＝　２５　ｋＨｚ　・
−−・・（３）となる。

これによって得られる感度は湿度センサのときの１００
７８０　＝　１．２５倍が、２５１５＝５倍の周波数変
化として得られたことになる。

この周波数の変化を、フィルタ５のスロープ部によシ、
電圧（電流）の変化として端子６に出力し、Ｄのレベル
を得ることによシ、メータを振らすことも可能である。

又、ＯＮ−□ＦＦの信号を得たい場合は、Ｄに出力され
た中間周波信号のピーク値を電圧比較器で検出比較して
出力するか、又は、その中間周波数信号を整流してから
電圧比較器で検出比較し、得る方法が公知の技術で可能
である。

次に、湿度センサが有する温度依存性を補正する回路に
ついて説明する。

一般に静電容量変化形の湿度センサは、温度が上昇する
と静電容量も増加する方向にあシ、本発明の実施例に使
用した場合、湿度センナの静電容量が増加すると信号Ａ
の周波数は下がる方向にあるため、（１）式よシその中
間周波数信号Ｃは、上がる方向に動作する。

よって第４図のように構成することにょ多温度補償を行
なうことができる。

すなわち、第４図は、第３図のフィルタ５を具体化した
回路であシ、中間周波数信号が入力されるサーミスタ７
と補正感度調整用の可変抵抗８゜８′、コンデンサ９に
よジロー／ぐスフィルタを構成している。

このローパスフィルタは、第５図のような特性を示し、
検出に用いる最低湿度のときの中間周波数を、スロープ
部の一部（例えば３ｄｂ下がった点等）に接定したとす
ると、Ｔ℃のときは、第５図のＴ℃で示したスロープに
そっ−Ｃ湿度が増加すると共に出力レベルが下がってい
く。次に湿度を一定にして温度を高くすると、湿度セン
ツーの静電容量が増加すると共に中間周波数信号Ｃも増
加する。

このときＴ℃のスロープ部のみであると、温度か上列し
たことによシ、出力（ｄ１湿度が一定にもかかわらずレ
ベルが下がったことになる。

しかし、サーミスタ７は温度上昇によシ抵抗値が下がシ
、カットオフ周波数を高くするように動作し、第５図、
Ｔ十Δｔ℃のスロープが得られる。

このカットオフ周波数の増加分と、湿度センサの温度変
化によって増加した中間周波数とが同一になるように抵
抗８，８′又、コンデンサ９を設定すれば、温度上昇に
よる出力変化を補償すると七ができる。

又温度が下がったときは、第５図、Ｔ−Δｔ℃のスロー
プがサーミスタ７の抵抗増加により得られ、同様に温度
低下による出力変化の補償がされる。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、湿度センサの検出感度及
び分解能を高めることができ、その結果Ｓ／Ｎ比の良い
検出が行なえると共に温度補償も簡単に行なうことがで
きるなどの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来例の構成図、第２図は、従来例のタイミ
ングチャート、第３図、第４図は、本発明の一実施例を
示す図、第５図はフィルターの特性を示す図である。１・・・湿度センサ、２・第１の発振器、３・・・第２
の発振器、４・・・混合器、５・・・フィルター、７・
・・サーミスタ、８．８’・・・抵抗又は可変抵抗、９
・・・コンデンサ。第１図第２図第３図第４図第５図＋閉ｌ裏朕（Ｈ２）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）静電容量変化形湿度センサを用いて構成した第１
の発振器と、基準周波数を得るための第２の発振器を備
え、前記第１と第２の発振器の出力信号を合成して中間
周波数信号を得、この中間周波数信号をフィルタに加え
、このフィルタのスロープ部を用いて、前記静電容量変
化形湿度センサの湿度−静電容量変化を電気的信号レベ
ルに変換出力することを特徴とする湿度検出回路。
（２）　フィルタ部にサーミスタなどの感温素子を用い
、前記フィルタの力、トオフ周波数を変化させて温度補
償を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載の湿度検出回路。