JPS6152940B2 - - Google Patents
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- JPS6152940B2 JPS6152940B2 JP54084646A JP8464679A JPS6152940B2 JP S6152940 B2 JPS6152940 B2 JP S6152940B2 JP 54084646 A JP54084646 A JP 54084646A JP 8464679 A JP8464679 A JP 8464679A JP S6152940 B2 JPS6152940 B2 JP S6152940B2
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- Japan
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- humidity sensor
- electrode
- sensor element
- heater
- lead wires
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Classifications
-
- 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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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は湿度センサーの制御装置に関し、特に
湿度センサーの制御方法の改良に関する。
湿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れて位置し
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
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。尚１
は湿度センサー素子、１７はコイル状のヒータで
ある。
タと湿度センサー素子の間は空間を隔れて位置し
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
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。尚１
は湿度センサー素子、１７はコイル状のヒータで
ある。
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。
た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本の第１、第２のリード線４，６が
接着されている。３は第２の電極で第３のリード
線５が接着されている。第１、第２の電極２，３
は共に酸化ルチニウム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本の第１、第２のリード線４，６が
接着されている。３は第２の電極で第３のリード
線５が接着されている。第１、第２の電極２，３
は共に酸化ルチニウム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、一端は抵抗１
１と１２の接続点Ａへ他端は第１の接地点１４へ
接続される。抵抗１１と１２の他端はそれぞれ、
湿度センサーのリード線４と６に接続される。１
３は抵抗であり、一端は、湿度センサーのリード
線５に、他端は第１の接地点１４へ接続される。
構成である。１０は信号源であり、一端は抵抗１
１と１２の接続点Ａへ他端は第１の接地点１４へ
接続される。抵抗１１と１２の他端はそれぞれ、
湿度センサーのリード線４と６に接続される。１
３は抵抗であり、一端は、湿度センサーのリード
線５に、他端は第１の接地点１４へ接続される。
今、抵抗１１，１２の値を湿度センサーの電極
２―３間の抵抗値ＲSに比べて充分小さくなるよ
うに設定し、又、リード線４―６間の抵抗値もＲ
Sに比べて充分小さく作ることができるのでＡ点
―Ｂ点間の抵抗は、ほぼ、ＲSと考えてよい。従
つて、Ｂ点の電圧すなわち、出力電圧ＵO＝
ＲＯ／ＲＳ＋ＲＯ・ＵSとなり、相対湿度の変化による
ＲS の変化が出力電圧ＵOの変化による検出される。
２―３間の抵抗値ＲSに比べて充分小さくなるよ
うに設定し、又、リード線４―６間の抵抗値もＲ
Sに比べて充分小さく作ることができるのでＡ点
―Ｂ点間の抵抗は、ほぼ、ＲSと考えてよい。従
つて、Ｂ点の電圧すなわち、出力電圧ＵO＝
ＲＯ／ＲＳ＋ＲＯ・ＵSとなり、相対湿度の変化による
ＲS の変化が出力電圧ＵOの変化による検出される。
次に、１５は、湿度センサーを約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、湿度センサーが結露しないように常時、湿度
センサーの温度を５℃程度上げておく予熱動作た
めのヒータ電源である。ヒータ電源１５の一端
は、スイツチ１６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１８に接続され
る。１７は抵抗であり、スイツチ１６と並列に接
続されている。スイツチ１６がOFFのときは、
ヒータ電源１５は、抵抗１７を介して、第１の電
極２に接続される。第１の電極２は酸化ルテニウ
ムから成るが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１７と第１の電極２とに分
圧されて印加されるため抵抗１７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１６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は急速に温度が上り、約450℃となつて、ク
リーニング動作を行なう。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、検
出することができる。
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、湿度センサーが結露しないように常時、湿度
センサーの温度を５℃程度上げておく予熱動作た
めのヒータ電源である。ヒータ電源１５の一端
は、スイツチ１６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１８に接続され
る。１７は抵抗であり、スイツチ１６と並列に接
続されている。スイツチ１６がOFFのときは、
ヒータ電源１５は、抵抗１７を介して、第１の電
極２に接続される。第１の電極２は酸化ルテニウ
ムから成るが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１７と第１の電極２とに分
圧されて印加されるため抵抗１７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１６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は急速に温度が上り、約450℃となつて、ク
リーニング動作を行なう。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、検
出することができる。
さて、以上の構成において、ヒータ電源１５に
よる電気信号が出力電圧ＵOに現われないための
条件はＡ点とＢ点の第２の接地点に対する電位が
全く等しいことである。今、湿度センサーの等価
回路を第３図のように考えて、抵抗２０，２１が
等しいとし、又、抵抗１１，１２を等しく設定す
れば、Ａ点とＢ点の第２の接地点１８に対する電
位は等しくなることは明らかである。尚、抵抗２
０，２１は、湿度センサー素子の湿度特性（第４
図ａ）あるいはサーシスタ特性（第４図ｂ）に関
する第１、第２の電極２―３間のインピーダンス
を示し、抵抗１９は、第１の電極２のリード線４
―６間のインピーダンスを示している。
よる電気信号が出力電圧ＵOに現われないための
条件はＡ点とＢ点の第２の接地点に対する電位が
全く等しいことである。今、湿度センサーの等価
回路を第３図のように考えて、抵抗２０，２１が
等しいとし、又、抵抗１１，１２を等しく設定す
れば、Ａ点とＢ点の第２の接地点１８に対する電
位は等しくなることは明らかである。尚、抵抗２
０，２１は、湿度センサー素子の湿度特性（第４
図ａ）あるいはサーシスタ特性（第４図ｂ）に関
する第１、第２の電極２―３間のインピーダンス
を示し、抵抗１９は、第１の電極２のリード線４
―６間のインピーダンスを示している。
上記の抵抗２０，２１が等しいという仮定に対
し、実際においても、抵抗２０と２１の抵抗値の
差は非常に少なく製作できることが確認されてい
る。
し、実際においても、抵抗２０と２１の抵抗値の
差は非常に少なく製作できることが確認されてい
る。
以上説明したように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ヒータを、電
極ヒータにしたため、熱時定数が非常に小さく
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、熱時定数が非常に小さく
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) ヒーター電源の接地点と信号源の接地点を電
気的に浮かせ、かつ第２図のＡ点とＢ点のヒー
ター電源の接地点に対する電位をほゞ等しくす
ることにより、ヒーター電源の出力信号に対す
る影響を小さくすることができ、ヒーター電源
による、クリーニング動作あるいは予熱動作を
行ないながら同時に、湿度センサー素子のイン
ピーダンスを検出することができる。
気的に浮かせ、かつ第２図のＡ点とＢ点のヒー
ター電源の接地点に対する電位をほゞ等しくす
ることにより、ヒーター電源の出力信号に対す
る影響を小さくすることができ、ヒーター電源
による、クリーニング動作あるいは予熱動作を
行ないながら同時に、湿度センサー素子のイン
ピーダンスを検出することができる。
第１図、ａ，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ーの外観図である。 １……湿度センサー素子、２……第１の電極、
３……第２の電極、４……第１のリード線、５…
…第３のリード線、６……第２のリード線、８…
…カード電極、９……ベース、１０……信号源、
１５……電源、１６……スイツチ。
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ーの外観図である。 １……湿度センサー素子、２……第１の電極、
３……第２の電極、４……第１のリード線、５…
…第３のリード線、６……第２のリード線、８…
…カード電極、９……ベース、１０……信号源、
１５……電源、１６……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の電極を設け、第２の電極から第１および
第２のリード線を引出し、第１の電極から第３の
リード線を引出し、前記第１および第２のリード
線間にほぼ等しい抵抗値の２つのインピーダンス
素子を直列に接続し、前記２つのインピーダンス
の接続点と、前記第３のリード線との間にインピ
ーダンス測定手段を設けるとともに、前記湿度セ
ンサー素子の加熱クリーニングおよび予熱を行う
ためのヒータ電源を前記第１および第２のリード
線間に印加する構成とした湿度センサー制御装
置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8464679A JPS5610244A (en) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | Temperature sensor controlling device |
| AU60016/80A AU525256B2 (en) | 1979-07-04 | 1980-07-01 | Heated moisture/gas detector |
| US06/165,007 US4373392A (en) | 1979-07-04 | 1980-07-01 | Sensor control circuit |
| CA000355288A CA1156310A (en) | 1979-07-04 | 1980-07-03 | Sensor control circuit |
| EP80302283A EP0022366B1 (en) | 1979-07-04 | 1980-07-04 | A sensor circuit including a sensing device |
| DE8080302283T DE3069500D1 (en) | 1979-07-04 | 1980-07-04 | A sensor circuit including a sensing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8464679A JPS5610244A (en) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | Temperature sensor controlling device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5610244A JPS5610244A (en) | 1981-02-02 |
| JPS6152940B2 true JPS6152940B2 (ja) | 1986-11-15 |
Family
ID=13836454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8464679A Granted JPS5610244A (en) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | Temperature sensor controlling device |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4373392A (ja) |
| EP (1) | EP0022366B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5610244A (ja) |
| AU (1) | AU525256B2 (ja) |
| CA (1) | CA1156310A (ja) |
| DE (1) | DE3069500D1 (ja) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56164950A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Gas detector |
| US4506540A (en) * | 1983-01-24 | 1985-03-26 | Union Oil Company Of California | Liquid sensor and the use thereof in controlling the corrosion of pipelines |
| JPS60203811A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-15 | Sharp Corp | 検出装置 |
| JPS60263846A (ja) * | 1984-06-12 | 1985-12-27 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 車載内燃機関の空燃比検知装置 |
| CA1272779A (en) * | 1985-03-04 | 1990-08-14 | Toshiaki Mizuta | Sensor with periodic heating |
| US5065625A (en) * | 1989-05-12 | 1991-11-19 | Tdk Corporation | Humidity meter |
| JPH0786493B2 (ja) * | 1992-04-24 | 1995-09-20 | 松下電器産業株式会社 | 湿度センサー |
| FI99164C (fi) * | 1994-04-15 | 1997-10-10 | Vaisala Oy | Menetelmä kastepisteen tai kaasupitoisuuden mittaamiseksi sekä laitteisto jäätymisen ennakoimista varten |
| DE9421962U1 (de) * | 1994-07-28 | 1997-05-28 | Mannesmann VDO AG, 60388 Frankfurt | Feuchtesensor für eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeuges |
| US5844138A (en) * | 1997-03-07 | 1998-12-01 | Veris Industries, Inc. | Humidity sensor |
| TWI295557B (en) * | 2006-09-05 | 2008-04-11 | Fego Prec Ind Co Ltd | Roast device for controlling fixes power and roast method for the same |
| CA2609611A1 (en) * | 2007-09-10 | 2009-03-10 | Veris Industries, Llc | Split core status indicator |
| CA2609619A1 (en) | 2007-09-10 | 2009-03-10 | Veris Industries, Llc | Status indicator |
| CA2609629A1 (en) * | 2007-09-10 | 2009-03-10 | Veris Industries, Llc | Current switch with automatic calibration |
| US8212548B2 (en) | 2008-06-02 | 2012-07-03 | Veris Industries, Llc | Branch meter with configurable sensor strip arrangement |
| US8421639B2 (en) | 2008-11-21 | 2013-04-16 | Veris Industries, Llc | Branch current monitor with an alarm |
| US8421443B2 (en) | 2008-11-21 | 2013-04-16 | Veris Industries, Llc | Branch current monitor with calibration |
| US9335352B2 (en) * | 2009-03-13 | 2016-05-10 | Veris Industries, Llc | Branch circuit monitor power measurement |
| US10006948B2 (en) | 2011-02-25 | 2018-06-26 | Veris Industries, Llc | Current meter with voltage awareness |
| US9146264B2 (en) | 2011-02-25 | 2015-09-29 | Veris Industries, Llc | Current meter with on board memory |
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