JPS6152939B2 - - Google Patents
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- JPS6152939B2 JPS6152939B2 JP8462179A JP8462179A JPS6152939B2 JP S6152939 B2 JPS6152939 B2 JP S6152939B2 JP 8462179 A JP8462179 A JP 8462179A JP 8462179 A JP8462179 A JP 8462179A JP S6152939 B2 JPS6152939 B2 JP S6152939B2
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- Japan
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- humidity sensor
- electrode
- sensor element
- power source
- heater
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、センサーの制御手段に関し、特に湿
度センサーの制御方法の改良に関する。
度センサーの制御方法の改良に関する。
従来、電子レンジ等の加熱調理の制御手段とし
て、食品等が加熱されたとき放出される水蒸気を
検出して、加熱をコントロールする方法が発明さ
れ、一部実用化されている。このような場合、一
般に電子レンジ等の排気ダクト内あるいはオーブ
ン庫内に湿度センサーが装着される構造となつて
いるため、空気中に含まれるホコリあるいは加熱
された食品等から出た油蒸気等が湿度センサーに
付着して、検知感度の劣化を呈する。
て、食品等が加熱されたとき放出される水蒸気を
検出して、加熱をコントロールする方法が発明さ
れ、一部実用化されている。このような場合、一
般に電子レンジ等の排気ダクト内あるいはオーブ
ン庫内に湿度センサーが装着される構造となつて
いるため、空気中に含まれるホコリあるいは加熱
された食品等から出た油蒸気等が湿度センサーに
付着して、検知感度の劣化を呈する。
すでに発明された方法では、これらの付着した
ホコリ、油等を取り除く方法として、第５図に示
すように湿度センサー素子の周囲近傍にコイル状
のヒータを設け、このヒータの熱で湿度センサー
素子を約450℃に加熱しホコリ、油等を焼き切つ
て、検知感度の劣化を防いでいた。この湿度セン
サー素子としては、マグネシウムスピネル
MgCrO4とルチルTiO2とから成るセラミツクを用
いており、相対湿度に対して電気抵抗が変化する
湿度特性（第４図ａ）の他に、温度が約150℃以
上になると、温度に対して電気抵抗値が変化する
サーミスタ特性（第４図ｂ）をも有するものであ
る。
ホコリ、油等を取り除く方法として、第５図に示
すように湿度センサー素子の周囲近傍にコイル状
のヒータを設け、このヒータの熱で湿度センサー
素子を約450℃に加熱しホコリ、油等を焼き切つ
て、検知感度の劣化を防いでいた。この湿度セン
サー素子としては、マグネシウムスピネル
MgCrO4とルチルTiO2とから成るセラミツクを用
いており、相対湿度に対して電気抵抗が変化する
湿度特性（第４図ａ）の他に、温度が約150℃以
上になると、温度に対して電気抵抗値が変化する
サーミスタ特性（第４図ｂ）をも有するものであ
る。
前述の湿度センサー素子を約450℃に加熱して
付着したホコリ、油等を焼き切る時、このサーミ
スタ特性を利用して、湿度センサー素子が約450
℃に加熱されたことを検出している。
付着したホコリ、油等を焼き切る時、このサーミ
スタ特性を利用して、湿度センサー素子が約450
℃に加熱されたことを検出している。
しかし、このような構造ではコイル状のヒータ
と湿度センサー素子の間は空間を隔てて位置して
いるため湿度センサー素子を加熱するためには、
比較的大きなワツト数のヒータが必要であり、ヒ
ータの熱容量も大きくなつていた。そのため、湿
度センサー素子が約450℃に達したことをサーミ
スタ特性で検出し、コイル状のヒータへの通電を
切つた後も、しばらくは湿度センサー素子の温度
が定常状態に戻らず、この間は湿度検知機能を果
し得ないという欠点があつた。
と湿度センサー素子の間は空間を隔てて位置して
いるため湿度センサー素子を加熱するためには、
比較的大きなワツト数のヒータが必要であり、ヒ
ータの熱容量も大きくなつていた。そのため、湿
度センサー素子が約450℃に達したことをサーミ
スタ特性で検出し、コイル状のヒータへの通電を
切つた後も、しばらくは湿度センサー素子の温度
が定常状態に戻らず、この間は湿度検知機能を果
し得ないという欠点があつた。
そこで本発明は、このような欠点を解消するた
めの方法を提供する。
めの方法を提供する。
第１図ａ、第１図ｂに湿度センサーの構造を示
す。１はマグネシウムスピネルMgCrO4とルチル
TiO2とから成る湿度センサー素子、２は第１の
電極で、２本のリード線４，５が接着されてい
る。３は第２の電極でリード線６が接着されてい
る。第１、第２の電極２，３は共に酸化ルテニウ
ムRuO2で出来ており、湿度センサー素子１の両
面に接着されている。７はガード電極８のリード
線であり、ガード電極８はリード線４，５，６を
囲んで設けられている。９はアルミナ製のベース
であり、リード線４，５，６，７が固持され、
又、ガード電極８が印刷配線されている。
す。１はマグネシウムスピネルMgCrO4とルチル
TiO2とから成る湿度センサー素子、２は第１の
電極で、２本のリード線４，５が接着されてい
る。３は第２の電極でリード線６が接着されてい
る。第１、第２の電極２，３は共に酸化ルテニウ
ムRuO2で出来ており、湿度センサー素子１の両
面に接着されている。７はガード電極８のリード
線であり、ガード電極８はリード線４，５，６を
囲んで設けられている。９はアルミナ製のベース
であり、リード線４，５，６，７が固持され、
又、ガード電極８が印刷配線されている。
第２図は湿度センサーの制御回路の一部基本構
成である。１０は信号源であり、一端はコンデン
サ１１を介して、湿度センサーのリード線６に、
又他端は、第１の接地点１３に接続される。１２
は抵抗であり、一端はリード線５へ他端は第１の
接地点１３に接続される。今、電極２，３間の湿
度センサー素子１のインピーダンスをRs、信号
源１０をvｓ（ω）、抵抗１２、コンデンサ１１の
値をRo、Ｃとすると、リード線５から得られる
出力電圧vｏは、 となり、相対湿度の変化による、Rsの変化が、
出力電圧〓ｏに変化によつて検出される。
成である。１０は信号源であり、一端はコンデン
サ１１を介して、湿度センサーのリード線６に、
又他端は、第１の接地点１３に接続される。１２
は抵抗であり、一端はリード線５へ他端は第１の
接地点１３に接続される。今、電極２，３間の湿
度センサー素子１のインピーダンスをRs、信号
源１０をvｓ（ω）、抵抗１２、コンデンサ１１の
値をRo、Ｃとすると、リード線５から得られる
出力電圧vｏは、 となり、相対湿度の変化による、Rsの変化が、
出力電圧〓ｏに変化によつて検出される。
次に、１４は湿度センサー素子１を約450℃の
高温に加熱し、湿度センサー表面に付着したホコ
リ、油などを焼き切るクリーニング動作のためと
湿度センサー素子１が結露しないように、常時、
湿度センサー素子１の温度を５℃程度上げておく
予熱動作のためのヒータ電源で直流である。ヒー
タ電源１４の一端は、スイツチ１７を介して、リ
ード線４に、他端はリード線６および第２の接地
点１５に接続される。１６は抵抗であり、スイツ
チ１７と並列に接続されている。スイツチ１７が
OFFのときは、ヒータ電源１４は抵抗１６を介
して第１の電極２に接続される。第１の電極２は
酸化ルチニウムから成る数十オームの抵抗値をも
つ抵抗体であるため、電圧を印加すると発熱体と
なる。すなわち、スイツチ１６がOFFのときは
ヒータ電源電圧vＨは抵抗１６と、第１の電極２
とに分圧されて印加されるため抵抗１６を適当に
設定することにより、第１の電極２における発熱
量を５℃程度温度上昇するようにコントロールで
きる。スイツチ１７がONのときは、ヒータ電源
電圧vＨは全て第１の電極２に印加され、湿度セ
ンサー素子１は急速に温度があがり、約450℃と
なつてクリーニング動作を行なう。尚、湿度セン
サー素子１が約450℃に達したことは、第４図ｂ
に示される湿度センサー素子１のサーミスタ特性
によつて、そのインピーダンスＲsHを検出するこ
とによつて知ることができる。
高温に加熱し、湿度センサー表面に付着したホコ
リ、油などを焼き切るクリーニング動作のためと
湿度センサー素子１が結露しないように、常時、
湿度センサー素子１の温度を５℃程度上げておく
予熱動作のためのヒータ電源で直流である。ヒー
タ電源１４の一端は、スイツチ１７を介して、リ
ード線４に、他端はリード線６および第２の接地
点１５に接続される。１６は抵抗であり、スイツ
チ１７と並列に接続されている。スイツチ１７が
OFFのときは、ヒータ電源１４は抵抗１６を介
して第１の電極２に接続される。第１の電極２は
酸化ルチニウムから成る数十オームの抵抗値をも
つ抵抗体であるため、電圧を印加すると発熱体と
なる。すなわち、スイツチ１６がOFFのときは
ヒータ電源電圧vＨは抵抗１６と、第１の電極２
とに分圧されて印加されるため抵抗１６を適当に
設定することにより、第１の電極２における発熱
量を５℃程度温度上昇するようにコントロールで
きる。スイツチ１７がONのときは、ヒータ電源
電圧vＨは全て第１の電極２に印加され、湿度セ
ンサー素子１は急速に温度があがり、約450℃と
なつてクリーニング動作を行なう。尚、湿度セン
サー素子１が約450℃に達したことは、第４図ｂ
に示される湿度センサー素子１のサーミスタ特性
によつて、そのインピーダンスＲsHを検出するこ
とによつて知ることができる。
次に、ヒーター電源１４が信号の出力電圧vｏ
に影響しないことを説明する。今、湿度センサー
を等価的に示すと、第３図のように考えられる。
に影響しないことを説明する。今、湿度センサー
を等価的に示すと、第３図のように考えられる。
１８，１９は、第１の電極２の抵抗値を示し、
２０は第４図ａ、第４図ｂに特性が示されるよう
な、湿度センサー素子１のインピーダンスであ
る。
２０は第４図ａ、第４図ｂに特性が示されるよう
な、湿度センサー素子１のインピーダンスであ
る。
このような構成において、ヒータ電源１４は直
流であるため湿度センサー素子１のインピーダン
ス２０、抵抗１２、信号電源１０、コンデンサ１
１などより構成される電気ループは、コンデンサ
１１によつて、カツトされる。従つて、出力電圧
vｏにはヒータ電源１４による電気信号は現われ
ない。このことを更に拡張すれば、ヒータ電源１
４を直流と限定しなくても、ヒータ電源１４の周
波数と信号電源１０の周波数の差を大きくすれ
ば、適当なコンデンサ容量ｃあるいは適当なフイ
ルターを用いることによつて、ヒータ電源１４に
よる電気信号と信号電源による電気信号を分離し
て選択的に検出することが可能である。
流であるため湿度センサー素子１のインピーダン
ス２０、抵抗１２、信号電源１０、コンデンサ１
１などより構成される電気ループは、コンデンサ
１１によつて、カツトされる。従つて、出力電圧
vｏにはヒータ電源１４による電気信号は現われ
ない。このことを更に拡張すれば、ヒータ電源１
４を直流と限定しなくても、ヒータ電源１４の周
波数と信号電源１０の周波数の差を大きくすれ
ば、適当なコンデンサ容量ｃあるいは適当なフイ
ルターを用いることによつて、ヒータ電源１４に
よる電気信号と信号電源による電気信号を分離し
て選択的に検出することが可能である。
以上説明したようは本発明によれば次のような
効果が期待できる。
効果が期待できる。
(1) 従来の湿度センサーのコイル状のヒータを電
極ヒータにしたため、熱時定数が非常に少なく
なり、湿度センサーを加熱クリーニングした後
早く定常状態に復帰することができる。
極ヒータにしたため、熱時定数が非常に少なく
なり、湿度センサーを加熱クリーニングした後
早く定常状態に復帰することができる。
(2) 同じ理由で、加熱クリーニングに要する電力
量を少なくできる。
量を少なくできる。
(3) ヒータ電源を直流に、信号電源を交流にする
というように、ヒータ電源と信号電源の周波数
の差を大きくすることにより、信号電源による
電気信号を、ヒータ電源による電気信号から分
離して検出できるため、精度の良い湿度センサ
ー素子のインピーダンス検出が可能となる。
というように、ヒータ電源と信号電源の周波数
の差を大きくすることにより、信号電源による
電気信号を、ヒータ電源による電気信号から分
離して検出できるため、精度の良い湿度センサ
ー素子のインピーダンス検出が可能となる。
第１図ａおよびｂは本発明に用いる湿度センサ
ーの外観図、第２図は同じく電気回路の一部基本
構成図、第３図は同じく湿度センサーの等価回路
図、第４図ａは同湿度センサーの湿度特性図、第
４図ｂは同湿度センサーのサーミスタ特性図、第
５図は従来の湿度センサの外観図である。 １……センサー素子、２……第１電極、３……
第２電極、８……ガード電極、９……ベース、１
４……ヒータ電源、１７……スイツチ。
ーの外観図、第２図は同じく電気回路の一部基本
構成図、第３図は同じく湿度センサーの等価回路
図、第４図ａは同湿度センサーの湿度特性図、第
４図ｂは同湿度センサーのサーミスタ特性図、第
５図は従来の湿度センサの外観図である。 １……センサー素子、２……第１電極、３……
第２電極、８……ガード電極、９……ベース、１
４……ヒータ電源、１７……スイツチ。
Claims (1)
- １ 平板状の湿度センサー素子に、第１の電極と
加熱クリーニングのためのヒータ体として機能す
る第２の電極とを設け、第２の電極から、第１、
第２の２本のリード線を引出し、第１の電極から
第３のリード線を引き出し、前記第１、第２のリ
ード線のいずれかにフイルタ素子を介して信号源
の一端を接続し、前記第３のリード線と前記信号
源の他端の間に抵抗を接続し、この抵抗間に出力
される電圧値を検出することによつてセンサー素
子のインピーダンスを計測するとともに、このイ
ンピーダンス測定系とは独立したヒータ電源を前
記第１、第２のリード線間に印加する構成とする
とともに、上記信号源とヒータ電源のうち一方の
直流とし他方を交流とした湿度センサー制御回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8462179A JPS5610241A (en) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | Humidity sensor controlling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8462179A JPS5610241A (en) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | Humidity sensor controlling device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5610241A JPS5610241A (en) | 1981-02-02 |
| JPS6152939B2 true JPS6152939B2 (ja) | 1986-11-15 |
Family
ID=13835747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8462179A Granted JPS5610241A (en) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | Humidity sensor controlling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5610241A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11110634B2 (en) | 2015-10-12 | 2021-09-07 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Method and apparatus for making a polymeric aircraft window panel |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5915009A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-26 | 株式会社東京自働機械製作所 | 粉状物用製袋充填包装装置 |
| JPS59168518A (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-22 | Toshiba Corp | 加湿器 |
-
1979
- 1979-07-04 JP JP8462179A patent/JPS5610241A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11110634B2 (en) | 2015-10-12 | 2021-09-07 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Method and apparatus for making a polymeric aircraft window panel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5610241A (en) | 1981-02-02 |
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