JPS61149852A - 湿度検出装置 - Google Patents
湿度検出装置Info
- Publication number
- JPS61149852A JPS61149852A JP27186284A JP27186284A JPS61149852A JP S61149852 A JPS61149852 A JP S61149852A JP 27186284 A JP27186284 A JP 27186284A JP 27186284 A JP27186284 A JP 27186284A JP S61149852 A JPS61149852 A JP S61149852A
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- humidity
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- sensor
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- high humidity
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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
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/56—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content
- G01N25/66—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content by investigating dew-point
- G01N25/68—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content by investigating dew-point by varying the temperature of a condensing surface
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、湿度検出装置に関する。
湿度センサとして、最も普及しているものに、セラミッ
クまたは有機化合物等の半導体物質の湿度の吸着現象に
伴う抵抗値変化を利用したものがある。
クまたは有機化合物等の半導体物質の湿度の吸着現象に
伴う抵抗値変化を利用したものがある。
この種の湿度センサにおいては、湿度測定レンジを広く
とるため、分解能すなわち単位湿度あたりの抵抗値変化
が小さく、従って、温度ドリフトの影響を強く受は精度
が落ちるという問題点があった。一方、測定湿度レンジ
は、８０ｔＩｂ程度以上の高湿度領域に限られるものの
、分解能の極めてよい吸着現象利用タイプの高湿度セン
サが市販され入手できるようになってきている。これら
の高湿度センサは、測定領域が高湿度であることから、
結露状態の検出もしくは予知の検出として使われるもの
の、低湿度領域では極めて高抵抗値を示し、簡単な構成
でその値の測定が不可能となる九め、広い範囲の測定レ
ンジを要求される湿度センサには適用できないという問
題点があった。
とるため、分解能すなわち単位湿度あたりの抵抗値変化
が小さく、従って、温度ドリフトの影響を強く受は精度
が落ちるという問題点があった。一方、測定湿度レンジ
は、８０ｔＩｂ程度以上の高湿度領域に限られるものの
、分解能の極めてよい吸着現象利用タイプの高湿度セン
サが市販され入手できるようになってきている。これら
の高湿度センサは、測定領域が高湿度であることから、
結露状態の検出もしくは予知の検出として使われるもの
の、低湿度領域では極めて高抵抗値を示し、簡単な構成
でその値の測定が不可能となる九め、広い範囲の測定レ
ンジを要求される湿度センサには適用できないという問
題点があった。
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもの
で、大きなペルチェ効果を示す金属けい化物等の熱電対
からなる冷却手段上に、高湿度センサを配置させて冷却
することにより、高湿度センサ近傍の雰囲気を冷却し高
湿度として測定可能状態とするとともに、この状態で高
湿度センサにより求まる湿度値と、上記の冷却手段近傍
に配置される温度検出手段により求まる冷却雰囲気の温
度値と、室温検出手段により求まる室温の温度値とを使
い、これらの値を演算することにより室温での湿度値を
精度よく求める湿度検出装置を得ることを目的とする。
で、大きなペルチェ効果を示す金属けい化物等の熱電対
からなる冷却手段上に、高湿度センサを配置させて冷却
することにより、高湿度センサ近傍の雰囲気を冷却し高
湿度として測定可能状態とするとともに、この状態で高
湿度センサにより求まる湿度値と、上記の冷却手段近傍
に配置される温度検出手段により求まる冷却雰囲気の温
度値と、室温検出手段により求まる室温の温度値とを使
い、これらの値を演算することにより室温での湿度値を
精度よく求める湿度検出装置を得ることを目的とする。
以下、本発明による一実施例を図面を参照しながら説明
する。
する。
第１−１図は、本発明で使用される湿度番温度検出セン
サの一例を示す構造図であシ、図において１は高湿度セ
ンサ、２は高湿度センサ１上に設けられた電極、３は冷
却を効率よく高湿度センサ１に伝える金属板、４は温度
検出手段、５はＰ−ＮジャンクショＸ、６は金属けい化
物からなる熱電対、ＴはＰ−Ｎジャンクション５の中間
に介在された絶縁物である。
サの一例を示す構造図であシ、図において１は高湿度セ
ンサ、２は高湿度センサ１上に設けられた電極、３は冷
却を効率よく高湿度センサ１に伝える金属板、４は温度
検出手段、５はＰ−ＮジャンクショＸ、６は金属けい化
物からなる熱電対、ＴはＰ−Ｎジャンクション５の中間
に介在された絶縁物である。
上記した構造において、冷却手段は例えば金属けい化物
のＰ−Ｎジャンクションの熱電対６から構成される。上
記の金属けい化物としては、例えばＦ＠８１２が知られ
ておＦ） 、Ｍｎ等の不純物制御によｐＰｆｉ化され、
ＣＯ等の不純物制御によ＃）Ｎ型化されたＦｅＳ ｌ
２の対で上記の熱電対６が構成される。上記の熱電対６
に電流を流すと、Ｐ−Ｎジャンクション５部分が冷却さ
れる。これは、ペルチェ効果と呼ばれ、冷却のレベルは
上記した電流の大きさにほぼ比例する。金属けい化物は
、極めて冷却能力が大きいことから、熱電対６の上に金
属板３を介して高湿度センサ１を配置する。ま九、上記
の金属板３の間には冷却雰囲気の温度を測定するための
温度検出手段４を配置する。なお、第１−２図は第１−
１図の中央横断面図である。
のＰ−Ｎジャンクションの熱電対６から構成される。上
記の金属けい化物としては、例えばＦ＠８１２が知られ
ておＦ） 、Ｍｎ等の不純物制御によｐＰｆｉ化され、
ＣＯ等の不純物制御によ＃）Ｎ型化されたＦｅＳ ｌ
２の対で上記の熱電対６が構成される。上記の熱電対６
に電流を流すと、Ｐ−Ｎジャンクション５部分が冷却さ
れる。これは、ペルチェ効果と呼ばれ、冷却のレベルは
上記した電流の大きさにほぼ比例する。金属けい化物は
、極めて冷却能力が大きいことから、熱電対６の上に金
属板３を介して高湿度センサ１を配置する。ま九、上記
の金属板３の間には冷却雰囲気の温度を測定するための
温度検出手段４を配置する。なお、第１−２図は第１−
１図の中央横断面図である。
上記の高湿度センサ１は、吸湿材料の上に対向するくし
形状の電極２を配設して構成され、湿度が吸着すると、
上記の電極２間の抵抗値が下がる。
形状の電極２を配設して構成され、湿度が吸着すると、
上記の電極２間の抵抗値が下がる。
なお、この抵抗値を測定するときは、高湿度センサ１は
一般に吸湿材料の電気分解等を防ぐために交流電圧で駆
動される。第２図に、上記の高湿度センサ１の特性デー
タを示す。横軸は相対湿度であシ、縦軸は抵抗値である
。なお、第２図に示すデータ中の温度は、冷却雰囲気の
温度である。
一般に吸湿材料の電気分解等を防ぐために交流電圧で駆
動される。第２図に、上記の高湿度センサ１の特性デー
タを示す。横軸は相対湿度であシ、縦軸は抵抗値である
。なお、第２図に示すデータ中の温度は、冷却雰囲気の
温度である。
次に、本発明による湿度検出装置の全体構成図を第３図
に示し説明する。
に示し説明する。
図において、１は第１−１図（第１−２図）で説明した
高温度センサ、４は上記の高湿度センサ１近傍に設けら
れた温度検出手段、６も第１−１図（第１−２図）で説
明した金属けい化物からなる熱電対である。８は室内の
温度値を検出する第１−１図（第１−２図）に示した冷
却エレメントとは切離されて配置された室温検出手段、
９は上記の高湿度センサ１を駆動する交流パルス発振器
、１０は電圧値のピーク値を読取るピークホールド回路
、１１は上記熱電対６に電流を供給する電流源手段、１
２は表示器、１３は湿度演算手段としてのマイクロコン
ピュータであプＣＰＵ １４ 、 ＲＯＭ １５ 、
ＲＡＭ１６そして外部との信号のやりとりのための１局
ボートを備えている。
高温度センサ、４は上記の高湿度センサ１近傍に設けら
れた温度検出手段、６も第１−１図（第１−２図）で説
明した金属けい化物からなる熱電対である。８は室内の
温度値を検出する第１−１図（第１−２図）に示した冷
却エレメントとは切離されて配置された室温検出手段、
９は上記の高湿度センサ１を駆動する交流パルス発振器
、１０は電圧値のピーク値を読取るピークホールド回路
、１１は上記熱電対６に電流を供給する電流源手段、１
２は表示器、１３は湿度演算手段としてのマイクロコン
ピュータであプＣＰＵ １４ 、 ＲＯＭ １５ 、
ＲＡＭ１６そして外部との信号のやりとりのための１局
ボートを備えている。
上記した構成からなる湿度検出装置において、高湿度セ
ンサ１は交流パルス発振器９で駆動され、ピークホール
ド回路１０で直列接続された抵抗分割の電圧値のピーク
値が読取られる。なお、上記のピークホールド回路１０
で読取られたピーク値が、高温度センサ１の抵抗値に対
応するものである。金属けい化物からなる熱電対６は、
電流源手段１１から供給される電流により冷却される。
ンサ１は交流パルス発振器９で駆動され、ピークホール
ド回路１０で直列接続された抵抗分割の電圧値のピーク
値が読取られる。なお、上記のピークホールド回路１０
で読取られたピーク値が、高温度センサ１の抵抗値に対
応するものである。金属けい化物からなる熱電対６は、
電流源手段１１から供給される電流により冷却される。
また、湿度検出手段４は、第１−１図（第１−２図）に
示した高湿度センサ１近傍に設けられた温度検出手段で
あり、室温検出手段８は第１−１図（第１−２図）に示
した冷却エレメントとは切離されて配置されている。
示した高湿度センサ１近傍に設けられた温度検出手段で
あり、室温検出手段８は第１−１図（第１−２図）に示
した冷却エレメントとは切離されて配置されている。
第４図は、周知の飽和水蒸気圧を示すデータである。横
軸に温度、縦軸に水蒸気圧を示す。温度がＴａのときの
飽和水蒸気圧はＰａで、このときの水蒸気圧がＰｌのと
き、ＴＩＬの相対・湿度はＰ１／ｐｍとなる。
軸に温度、縦軸に水蒸気圧を示す。温度がＴａのときの
飽和水蒸気圧はＰａで、このときの水蒸気圧がＰｌのと
き、ＴＩＬの相対・湿度はＰ１／ｐｍとなる。
同様にして、温度がＴｄのときの相対湿度はＰ１／ｐｍ
となる。従って、ある室温のときの水蒸気ＩＢ）ｌは一
定であることから、冷却することにより相対湿度は高く
なることがわかる。
となる。従って、ある室温のときの水蒸気ＩＢ）ｌは一
定であることから、冷却することにより相対湿度は高く
なることがわかる。
続いて、第５図に示すフローチャートに従い、本発明の
詳細な説明する。
詳細な説明する。
マイクロコンピュータ１３のＣＰＵ １４は、高湿度セ
ンサ１の抵抗値が設定値（例えば第２図の破線で示した
設定値）となるように、電流源手段１１を制御する。そ
して、上記の設定値と検出値とから制御演算を行ない、
制御出力を上記の電流源手段１１に送出することにより
、冷却手段すなわち金属けい化物からなる熱電対６の冷
却能力が決めラレル。すなわち、ステップ５１で高湿度
センサ１の抵抗値を読込み、ステップ５２で制御演算を
行なって制御出力を電流源手段１１に送出する。
ンサ１の抵抗値が設定値（例えば第２図の破線で示した
設定値）となるように、電流源手段１１を制御する。そ
して、上記の設定値と検出値とから制御演算を行ない、
制御出力を上記の電流源手段１１に送出することにより
、冷却手段すなわち金属けい化物からなる熱電対６の冷
却能力が決めラレル。すなわち、ステップ５１で高湿度
センサ１の抵抗値を読込み、ステップ５２で制御演算を
行なって制御出力を電流源手段１１に送出する。
そして、ＣＰＵ １４はステップ５３で高湿度センサ１
の抵抗値が所定の設定値に達したことを確認すると、ス
テップ５４で上記の高湿度センサ１近傍に設けられた温
度検出手段４が検出する冷却雰囲気温度Ｔｄと、室温検
出手段８が検出する室温ＴａとがＩ１０ポートを介して
読込まれる。なお、上記のステップ５３において、高湿
度センサ１の抵抗値が所定の設定値に達していなければ
、ステップ５１に戻る。上記のようにして、ステップ５
４で冷却雰囲気温度Ｔｄと、室温’ｒａとを読込むと、
ＣＰＵ １４はＲＯＭ１５内に関数近似等をもって格納
された第４図に示した飽和水蒸気のデータから、ステッ
プ５５において上記の温度Ｔｄ、Ｔａにおける飽和水蒸
気圧Ｐｄ、Ｐｄを演算により求める。続いて、ＣＰＵ１
４は抵抗値の測定値とＲＯＭ １５内に関数近似等をも
って格納された第２図に示した高湿度センサ１のデータ
から、周知の直線補間の方式を使いステップ５６におい
て冷却雰囲気温度Ｔｄにおける相対湿度Ｒを求める。な
お、冷却することにより高湿度となっているため、この
測定精度は高いもの罠なっている。上記の相対湿度Ｒは
、冷却雰囲気温度Ｔｄにおける飽和水蒸気圧Ｐｄと、未
知の値である水蒸気圧Ｐ１とＲ＝刀の関係にある。従っ
て、ＰＬ＝Ｒ・ＰｄよりＰｌが求まる。また、室温Ｔａ
における相対湿度Ｒは、Ｒ′＝ムで定義されるから Ｐａ 従って、ＣＰＵ １４はステップ５ＴにおいてＲ１Ｐａ
、Ｐｄから室温Ｔａにおける相対湿度イを求める。
の抵抗値が所定の設定値に達したことを確認すると、ス
テップ５４で上記の高湿度センサ１近傍に設けられた温
度検出手段４が検出する冷却雰囲気温度Ｔｄと、室温検
出手段８が検出する室温ＴａとがＩ１０ポートを介して
読込まれる。なお、上記のステップ５３において、高湿
度センサ１の抵抗値が所定の設定値に達していなければ
、ステップ５１に戻る。上記のようにして、ステップ５
４で冷却雰囲気温度Ｔｄと、室温’ｒａとを読込むと、
ＣＰＵ １４はＲＯＭ１５内に関数近似等をもって格納
された第４図に示した飽和水蒸気のデータから、ステッ
プ５５において上記の温度Ｔｄ、Ｔａにおける飽和水蒸
気圧Ｐｄ、Ｐｄを演算により求める。続いて、ＣＰＵ１
４は抵抗値の測定値とＲＯＭ １５内に関数近似等をも
って格納された第２図に示した高湿度センサ１のデータ
から、周知の直線補間の方式を使いステップ５６におい
て冷却雰囲気温度Ｔｄにおける相対湿度Ｒを求める。な
お、冷却することにより高湿度となっているため、この
測定精度は高いもの罠なっている。上記の相対湿度Ｒは
、冷却雰囲気温度Ｔｄにおける飽和水蒸気圧Ｐｄと、未
知の値である水蒸気圧Ｐ１とＲ＝刀の関係にある。従っ
て、ＰＬ＝Ｒ・ＰｄよりＰｌが求まる。また、室温Ｔａ
における相対湿度Ｒは、Ｒ′＝ムで定義されるから Ｐａ 従って、ＣＰＵ １４はステップ５ＴにおいてＲ１Ｐａ
、Ｐｄから室温Ｔａにおける相対湿度イを求める。
なお、上記の高湿度センサ１の抵抗値を一定に保つよう
に冷却能力を制御する方式は、結露状態に達しないよう
にすることで、応答速度が速くできるとともに、ゴミの
付着等がなく信頼性の高いものにすることができる。他
の方式としては、冷却雰囲気温度Ｔｄをある一定に保つ
ように冷却能力を制御する方式がある。この方式は、一
定温度のため第２図に示した一つの直線のみをメモリさ
せておけばよく、メモリ容量を少なくすることができる
とともに、精度も向上できる。本発明は、上記したいず
れの方式でも実現することができる。
に冷却能力を制御する方式は、結露状態に達しないよう
にすることで、応答速度が速くできるとともに、ゴミの
付着等がなく信頼性の高いものにすることができる。他
の方式としては、冷却雰囲気温度Ｔｄをある一定に保つ
ように冷却能力を制御する方式がある。この方式は、一
定温度のため第２図に示した一つの直線のみをメモリさ
せておけばよく、メモリ容量を少なくすることができる
とともに、精度も向上できる。本発明は、上記したいず
れの方式でも実現することができる。
本発明は以上説明したとおシ、ベルチェ効果を示す金属
けい化物等の熱電対からなる冷却手段上に、高湿度セン
サを配置させて冷却するとともに、該高湿度センサ近傍
に温度検出手段を配置し、上記の高湿度センサにより求
まる湿度値と、上記の冷却雰囲気の温度値と、室温検出
手段により求まる室温値とを演算することにより室温で
の湿度値を求めるように構成したので、高精度で湿度値
を検出できる効果が得られる。
けい化物等の熱電対からなる冷却手段上に、高湿度セン
サを配置させて冷却するとともに、該高湿度センサ近傍
に温度検出手段を配置し、上記の高湿度センサにより求
まる湿度値と、上記の冷却雰囲気の温度値と、室温検出
手段により求まる室温値とを演算することにより室温で
の湿度値を求めるように構成したので、高精度で湿度値
を検出できる効果が得られる。
第１−１図は本発明で使われる湿度・温度センサの一例
を示す構造図、第１−２図は第１−１図の中央横断面図
、第２図は高湿度センサの相対湿度対抵抗値曲線図、第
３図は本発明による湿度検出装置の全体構成図、第４図
は温度対水蒸気圧を示す特性図、第５図は本発明の湿度
検出装置の動作を説明する九めの７０−チャートである
。 １・・・高湿度センサ、３・・・金属板、４・・・温度
検出手段、６・・・熱電対（冷却手段）、８・・・室温
検出手段、１１・・・電流源手段、１３・・・マイクロ
コンピュータ（演算手段）。 特許出願人 山武ハネウェル株式会社第１−１図 第１−２図 第２図 第３図 萼 一−γ 「 冒 ゝゝ１３：Ｘイクロフ↓ビλ−夕 第４図 Ｔｄ Ｔａ Ｔ 第５図
を示す構造図、第１−２図は第１−１図の中央横断面図
、第２図は高湿度センサの相対湿度対抵抗値曲線図、第
３図は本発明による湿度検出装置の全体構成図、第４図
は温度対水蒸気圧を示す特性図、第５図は本発明の湿度
検出装置の動作を説明する九めの７０−チャートである
。 １・・・高湿度センサ、３・・・金属板、４・・・温度
検出手段、６・・・熱電対（冷却手段）、８・・・室温
検出手段、１１・・・電流源手段、１３・・・マイクロ
コンピュータ（演算手段）。 特許出願人 山武ハネウェル株式会社第１−１図 第１−２図 第２図 第３図 萼 一−γ 「 冒 ゝゝ１３：Ｘイクロフ↓ビλ−夕 第４図 Ｔｄ Ｔａ Ｔ 第５図
Claims (3)
- （１）ペルチエ効果を示す熱電対からなる冷却手段と、
該冷却手段の基台上に配置される高湿度領域測定用の高
湿度センサと、該高湿度センサ近傍に配置される温度検
出手段と、上記冷却手段の冷却能力を決定する電流源手
段と、室温を検出する室温検出手段と、上記高湿度セン
サが検出する上記冷却手段により冷却された雰囲気中の
湿度値と、上記温度検出手段が検出する上記冷却された
雰囲気中の温度値と、上記室温検出手段が検出する室温
値とを入力し、演算により室温での湿度値を求める湿度
演算手段とを備えた湿度検出装置。 - （２）上記熱電対は、金属けい化物からなることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載の湿度検出装置。 - （３）上記高湿度センサと上記冷却手段とを金属を介し
て密着させるとともに、上記金属部に上記温度検出手段
を配置したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載の湿度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27186284A JPS61149852A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 湿度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27186284A JPS61149852A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 湿度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61149852A true JPS61149852A (ja) | 1986-07-08 |
Family
ID=17505926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27186284A Pending JPS61149852A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 湿度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61149852A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008096412A1 (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-14 | Mitsubishi Electric Corporation | 衣類等の脱臭方法及び装置 |
-
1984
- 1984-12-25 JP JP27186284A patent/JPS61149852A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008096412A1 (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-14 | Mitsubishi Electric Corporation | 衣類等の脱臭方法及び装置 |
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