JPS6142122Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、空気調和機等における湿度制御に用
いられる湿度センサーに関するものである。

従来、この種の湿度センサーは、温度変化に伴
つて抵抗値が変化するという温度特性（第３図参
照）を有しているため、使用に際しては温度保証
をする必要があつた。

そのため、従来、第４図に示すように、電源ａ
に接続された湿度センサーｂにサーミスタｃ等の
温度保証素子を直列に接続して、温度保証回路ｄ
を形成し、該温度保証回路ｄの湿度センサーｂと
サーミスタｃとの間に設けた出力端子ｅから出力
を取出して、前記湿度センサーｂに対する温度保
証が行われていた。

しかし、このものでは、サーミスタｃのＢ定数
が一定であるが、湿度センサーｂのＢ定数は第５
図に示すように高湿度側になるに従つて小さくな
り、湿度によつて変化するため、この湿度センサ
ーｂの変化分が誤差となつて出力にあらわれ、ま
たサーミスタｃのＢ定数と湿度センサーｂのＢ定
数とが完全に一致していないことによる誤差も生
じ、その結果、サーミスタｃ等の温度保証素子を
用いても湿度全域に亘つて温度保証を行うことが
できないという欠点があつた。

そこで、本考案者はかかる欠点を解消すべく鋭
意研究の結果、第３図に示す如く従来の湿度セン
サーの温度特性は温度変化に伴つてほぼ平行移動
する特性を有し、低温域では１℃当りの抵抗値変
化率ΔＲが大きいが、高温域では１℃当りの抵抗
値変化率ΔＲが極めて小さくなり、終局にはある
仮想の特性線に漸近して行くという特性を見出
し、このことより湿度センサーを室温より高温度
に保ちながら湿度を測定すれば、外気温度が変化
しても湿度センサーの温度がほぼ一定で、感湿特
性が変化しないことに着目して、本考案を完成す
るに至つたものである。

すなわち、本考案は、基板に面ヒータ、絶縁
体、電極および感湿体を順次積層してなる感湿素
子と、湿度測定時、前記面ヒータに通電して該面
ヒータの加熱により感湿素子を室温より高温度に
保持するように制御するとともに、この高温度で
の感湿素子の抵抗−湿度特性に基づいて湿度信号
を出力する制御手段とを備えたことを特徴とし、
このことにより、湿度測定時、感湿素子の温度特
性の変化がほとんどなく、かつ感湿特性もほぼ一
定となるので、温度保証を要さずに、全温度域お
よび全湿度域に亘つて湿度の測定を精度良く行う
ことができるものである。

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図は本考案に係る湿度センサーの感湿素子
を示し、１は感湿素子、２は基板、３は例えばモ
リブデンMo、タングステンＷなどの材料を写真
食刻法により印刷（厚膜）し焼付けした面ヒー
タ、４は例えば酸化硅素（SiO）薄膜、二酸化硅
素（SiO₂）薄膜などの電気絶縁体、５は電極で、
第２図に示す如く櫛歯状に形成されてその両端よ
りコードが引出されている。６はシリコン系焼結
体、塩化リチウム系、マグネタイトコロイド系、
カチオニツク系の高分子薄膜などの感湿体であ
り、前記感湿素子１はこれら基板１、面ヒータ
３、絶縁体４、電極５および感湿体６を順次積層
して形成されている。そして、湿度測定時、前記
面ヒータ３に通電して発熱させ、該面ヒータ３の
加熱により感湿素子１を室温よりも高温度（例え
ば60〜100℃）に保持するよう制御するととも
に、この高温度での感湿素子１の抵抗−湿度特性
に基づいて湿度信号を出力するようにした制御手
段が構成されている。

したがつて、前記感湿素子１を備えた湿度セン
サーにおいては、外気温度が変化した場合、その
変化量ΔＴに対応して面ヒータ３および感湿素子
１全体の温度は変化するが、湿度測定時、前記感
湿素子１は面ヒータ３の加熱によつて室温より高
温度に保持されていることにより、第３図に示す
如く高温域における感湿素子１の温度変化に対す
る抵抗値変化率ΔＲが極めて小さいので、殆んど
温度特性の変化がなく、しかも感湿特性もほぼ一
定であり、誤差も僅かなものとなる。よつて、従
来の如き温度保証を要することなく、すなわちＢ
定数のバラツキや湿度に対するＢ定数を考慮する
ことなく、湿度を全温度域および全湿度域に亘つ
て精度良く測定することができる。

さらに、前記面ヒータ３としての所定の温度
（例えば60〜100℃）以上で抵抗が急増するいわゆ
るキユリー点を有する正の抵抗−温度特性をもつ
サーミスタ（例えばモリブデン（Mo）、タングス
テン（Ｗ）などの材料を写真食刻法により印刷
（厚膜）し焼付けしたもの）を用い、かつ該面ヒ
ータ３にキユリー点以上になる電圧を印加してお
けば、感湿素子全体を一定温度に保持することが
できるとともに、外気温度が変化してもキユリー
点以上で用いているため、面ヒータ３および感湿
素子１全体の温度が殆んど変化しないので、前記
湿度測定をより一層正確に行うことができる。

以上の如く、本考案の湿度センサーによれば、
湿度測定時、感湿素子を室温よりも高温度に保持
した状態でその感湿特性に基づいて湿度を測定す
るようにしたことにより、従来の如き温度保証回
路を要さずに湿度センサーの外気温度変化による
温度特性をなくすことができるとともに、感湿特
性を一定に保つことができるので、簡単な構造で
もつて湿度を全温度域および全湿度域に亘つて正
確に測定することができるものである。特に、前
記面ヒータを所定の温度以上で抵抗が急増するキ
ユリー点を有する正の抵抗−温度特性をもつサー
ミスタで構成し、該面ヒータにキユリー点以上に
なる電圧を印加するようにすれば、前記湿度測定
をより一層正確に行うことができる利点を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案湿度センサーの実施例を示す断
面図、第２図は第１図の−線断面図、第３図
は従来の湿度センサーの温度特性を示すグラフ、
第４図は従来例の湿度センサーの温度保証回路
図、第５図は従来の湿度センサーの感湿特性を示
すグラフである。 １……感湿素子、２……基板、３……面ヒー
タ、４……絶縁体、５……電極、６……感湿体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 基板２に面ヒータ３、絶縁体４、電極５およ
   び感湿体６を順次積層してなる感湿素子１と、
   湿度測定時、前記面ヒータ３に通電して該面ヒ
   ータ３の加熱により感湿素子１を室温より高温
   度に保持するよう制御するとともに、この高温
   度での感湿素子１の抵抗−湿度特性に基づいて
   湿度信号を出力する制御手段とを備えたことを
   特徴とする湿度センサー。 (2) 面ヒータ３は、所定の温度以上で抵抗が急増
   するキユリー点を有する正の抵抗−温度特性を
   もつサーミスタで構成されており、制御手段は
   該面ヒータ３にキユリー点以上になる電圧を印
   加するように構成されている実用新案登録請求
   の範囲第(1)項記載の湿度センサー。