JPS62113054A - 湿度測定装置 - Google Patents
湿度測定装置Info
- Publication number
- JPS62113054A JPS62113054A JP25200785A JP25200785A JPS62113054A JP S62113054 A JPS62113054 A JP S62113054A JP 25200785 A JP25200785 A JP 25200785A JP 25200785 A JP25200785 A JP 25200785A JP S62113054 A JPS62113054 A JP S62113054A
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- JP
- Japan
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- humidity
- electric circuit
- capacitance
- lead wire
- sensor
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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〕
本発明は湿度測定装置に係り、特に計測精度を低下させ
ることなく検出部と装置本体との間のリード線を長くす
ることが可能な湿度測定装置に関する。
ることなく検出部と装置本体との間のリード線を長くす
ることが可能な湿度測定装置に関する。
各種制御装置の高度化に対応して、その制御の基礎とな
る情報である物理量もより正確なものが要求されるよう
になっているが、その物理量の一つである湿度について
も当然のことながら正確な測定が要求されている。特に
装置の電子化に対応して、測定量は電気量に変換される
必要があり、このような要求を満たす湿度測定装置が要
求されている。しかしながら、湿度の検出に当たっては
装置のセンサ部を必ず測定を行うべき雰囲気下に配置す
る必要があり、水分や汚れが付着したり、熱の影響を受
ける等のため常時高精度の測定を行えるセンサを構成す
ることには多くの困難がある。
る情報である物理量もより正確なものが要求されるよう
になっているが、その物理量の一つである湿度について
も当然のことながら正確な測定が要求されている。特に
装置の電子化に対応して、測定量は電気量に変換される
必要があり、このような要求を満たす湿度測定装置が要
求されている。しかしながら、湿度の検出に当たっては
装置のセンサ部を必ず測定を行うべき雰囲気下に配置す
る必要があり、水分や汚れが付着したり、熱の影響を受
ける等のため常時高精度の測定を行えるセンサを構成す
ることには多くの困難がある。
以上のような事情の下において、高分子薄膜を用いた電
気容量式の湿度センサが提供されている。
気容量式の湿度センサが提供されている。
この湿度センサの作動原理は次の点にある。即ち、７’
セテート・セルロースのような重合体を感湿材料として
使用すると、この重合体に吸着された水の分子の双極子
モーメントは重合体の誘電率を高めるので、このような
特性を有する重合体を誘電体として使用したコンデンサ
が形成される。
セテート・セルロースのような重合体を感湿材料として
使用すると、この重合体に吸着された水の分子の双極子
モーメントは重合体の誘電率を高めるので、このような
特性を有する重合体を誘電体として使用したコンデンサ
が形成される。
従ってこのコンデンサの容量の変化を測定すれば重合体
周囲の相対湿度を計測することができるというのがその
作動原理である。また第４図は湿度センサの電気容量と
湿度との関係を示すが、相対湿度に対する電気容量の変
化は良好な直線性を示し、この形式のセンサが原理的に
は高い測定精度を有することが分かる。
周囲の相対湿度を計測することができるというのがその
作動原理である。また第４図は湿度センサの電気容量と
湿度との関係を示すが、相対湿度に対する電気容量の変
化は良好な直線性を示し、この形式のセンサが原理的に
は高い測定精度を有することが分かる。
第２図及び第３図はこの以上の原理に基づいて構成され
たセンサである高分子薄膜を用いた電気容量式の湿度セ
ンサの構成を示す。第２図（Ａ）はセンサの平面図、同
（Ｂ）は側面図である。ガラス基盤１ （厚さは、例え
ば約０．２ｍ１）に対して金を蒸着することにより平面
櫛形の下部電極２を形成する。なお、この下部電極２の
膜厚は０．１〜１μｍである。１２Ｉ、ｌｚはこれら二
つの下部電極の各々に対して接続したリード線である。
たセンサである高分子薄膜を用いた電気容量式の湿度セ
ンサの構成を示す。第２図（Ａ）はセンサの平面図、同
（Ｂ）は側面図である。ガラス基盤１ （厚さは、例え
ば約０．２ｍ１）に対して金を蒸着することにより平面
櫛形の下部電極２を形成する。なお、この下部電極２の
膜厚は０．１〜１μｍである。１２Ｉ、ｌｚはこれら二
つの下部電極の各々に対して接続したリード線である。
次に下部電極２を覆うように感湿材料たる高分子薄膜層
３を形成する。この高分子薄膜層３の形成は、アルコー
ルや二塩化エチレンなどの溶媒に対してアセテート・セ
ルロースなどの感湿材料を溶解した溶液に対しこの基板
を浸漬させ引き上げることにより行う。これによりアモ
ルファス状の高分子薄膜が下部電極２を覆うように形成
される。この場合、高分子薄膜の膜厚を薄くし過ぎると
後述の上部電極が短絡してしまい、反対に厚過ぎると応
答性が低下する。４は上部電極であり、高分子薄ｌＪ３
の上面に金を蒸着することにより形成する。
３を形成する。この高分子薄膜層３の形成は、アルコー
ルや二塩化エチレンなどの溶媒に対してアセテート・セ
ルロースなどの感湿材料を溶解した溶液に対しこの基板
を浸漬させ引き上げることにより行う。これによりアモ
ルファス状の高分子薄膜が下部電極２を覆うように形成
される。この場合、高分子薄膜の膜厚を薄くし過ぎると
後述の上部電極が短絡してしまい、反対に厚過ぎると応
答性が低下する。４は上部電極であり、高分子薄ｌＪ３
の上面に金を蒸着することにより形成する。
第３図は上述した湿度センサの電気的等価回路を示す。
この図から明らかなように、上記湿度センサは下部電極
２ａと２ｂとの間にコンデンサＣＩと０２が直列に接続
された状態となっている。
２ａと２ｂとの間にコンデンサＣＩと０２が直列に接続
された状態となっている。
以上に示した高分子薄膜を用いた電気容量式の湿度セン
サは高い測定精度を有しているものの、次に示す理由に
よりリード線を長くすることができず、装置の使用範囲
が限られていた。特に測定対象が高湿度の雰囲気である
場合には複雑な電気回路を内蔵した測定装置本体をこの
雰囲気下に配置すると故障の原因にもなるのでリード線
が短いことは重大な短所となる。
サは高い測定精度を有しているものの、次に示す理由に
よりリード線を長くすることができず、装置の使用範囲
が限られていた。特に測定対象が高湿度の雰囲気である
場合には複雑な電気回路を内蔵した測定装置本体をこの
雰囲気下に配置すると故障の原因にもなるのでリード線
が短いことは重大な短所となる。
第５図及び第６図は従来型装置の回路構成を示す。同図
において、ｊ！、 、 ｊ！、は湿度センサ６と湿度検
出用電気回路７とを接続するリード線、Ｃは湿度検知容
量を、Ｃ５は湿度センサの容量である。第６図はこの構
成において検出回路全体の容量を示す。なお、上述の符
号Ｃ，Ｃ＋を除く図中の各符号は次の内容を意味する。
において、ｊ！、 、 ｊ！、は湿度センサ６と湿度検
出用電気回路７とを接続するリード線、Ｃは湿度検知容
量を、Ｃ５は湿度センサの容量である。第６図はこの構
成において検出回路全体の容量を示す。なお、上述の符
号Ｃ，Ｃ＋を除く図中の各符号は次の内容を意味する。
Ｃ２＋７！、−β２間の容量
Ｃ３：ｌ＋対アース間の浮遊容量
Ｃ４：ｊ！２対アース間の浮遊容量
Ｅ ；アース接地点
ここで浮遊容量とはリード線自体が持っている電気的容
量を意味する。
量を意味する。
以上の構成において、湿度検知容量Ｃは次の式％式％
以上の式（１）から明らかなとおり、湿度センサの容量
Ｃ１はＣ２及び浮遊容量Ｃ３、Ｃ４の影響を受けること
がわかる。この浮遊容量はリード線の長さに対応して変
化するためＪ、、Ｊ、を長くする程その影響は大きくな
る。従って従来型の構成では短いリード線を使用せざる
を得なかった。
Ｃ１はＣ２及び浮遊容量Ｃ３、Ｃ４の影響を受けること
がわかる。この浮遊容量はリード線の長さに対応して変
化するためＪ、、Ｊ、を長くする程その影響は大きくな
る。従って従来型の構成では短いリード線を使用せざる
を得なかった。
本発明は上述した問題点に鑑み構成したものであり、２
つの下部電極に各々接続する各リード線のうち一方のリ
ード線のみを湿度検出用電気回路の入力端に接続し、他
方のリード線はこの湿度検出用電気回路の出力端と接続
するよう構成したことを特徴とするものである。
つの下部電極に各々接続する各リード線のうち一方のリ
ード線のみを湿度検出用電気回路の入力端に接続し、他
方のリード線はこの湿度検出用電気回路の出力端と接続
するよう構成したことを特徴とするものである。
本発明は以上のように、２つの下部電極に各々接続する
各リード線のうち一方のリード線のみを湿度検出用電気
回路の入力端に接続し、他方のリード線は湿度検出用電
気回路の出力端と接続するよう構成しであるので、湿度
検出用電気回路の入力端に接続した側のリード線の浮遊
容量のみを考慮すればよく、このため測定精度を低下さ
せることなくリード線を従来型の装置よりも長（するこ
とができる。
各リード線のうち一方のリード線のみを湿度検出用電気
回路の入力端に接続し、他方のリード線は湿度検出用電
気回路の出力端と接続するよう構成しであるので、湿度
検出用電気回路の入力端に接続した側のリード線の浮遊
容量のみを考慮すればよく、このため測定精度を低下さ
せることなくリード線を従来型の装置よりも長（するこ
とができる。
以下本発明の実施例につき具体的に説明する。
第１図において、湿度センサ６と湿度検出用電気回路７
とを接続するリード線ρ１、β２のうち一方のリード線
１１ば湿度検出用電気回路７の入力端７ａと接続する。
とを接続するリード線ρ１、β２のうち一方のリード線
１１ば湿度検出用電気回路７の入力端７ａと接続する。
他方のリード線ｅ２はこの湿度検出用電気回路７をバイ
パスし、同回路７の出力端７ｂと接続している。この構
成において、湿度検知容量Ｃは次式で表すことができる
。
パスし、同回路７の出力端７ｂと接続している。この構
成において、湿度検知容量Ｃは次式で表すことができる
。
ｃ＝ （ｃ＋ ＋Ｃ２）→−Ｃ３・・・ （２）ここ
で各符号は前記従来技術を説明した際に用いたものと同
様の内容を示し、Ｃ１は湿度センサ容量を、Ｃ２は１ｌ
−４２間の容量を、Ｃ３はｐ１対アース間の浮遊容量を
各々示す。
で各符号は前記従来技術を説明した際に用いたものと同
様の内容を示し、Ｃ１は湿度センサ容量を、Ｃ２は１ｌ
−４２間の容量を、Ｃ３はｐ１対アース間の浮遊容量を
各々示す。
従来型の装置が式（１）に示すように、浮遊容量Ｃ３及
びＣ１の両方の影響を受けるのに対して本発明の構成で
は上記式（２）から明らかなとおり、１２対ア一ス間の
浮遊容量Ｃ４を考慮する必要がなく、リード線の長さに
よる影響を半減させることができる。これにより測定精
度を低下させることなくリード線の全長を長くすること
が可能となる。
びＣ１の両方の影響を受けるのに対して本発明の構成で
は上記式（２）から明らかなとおり、１２対ア一ス間の
浮遊容量Ｃ４を考慮する必要がなく、リード線の長さに
よる影響を半減させることができる。これにより測定精
度を低下させることなくリード線の全長を長くすること
が可能となる。
本発明は以上のように湿度センサと湿度検出用電気回路
とを接続する二本のリード線のうち一方のリード線は湿
度検出用電気回路の入力端と接続し、他方のリード綿は
、同回路の出力端と接続する構成となっているので、湿
度検出用電気回路の出力端と接続したリード線の浮遊容
量を考慮する必要がないため、測定精度を低下させるこ
となくリード線を長くすることができる。
とを接続する二本のリード線のうち一方のリード線は湿
度検出用電気回路の入力端と接続し、他方のリード綿は
、同回路の出力端と接続する構成となっているので、湿
度検出用電気回路の出力端と接続したリード線の浮遊容
量を考慮する必要がないため、測定精度を低下させるこ
となくリード線を長くすることができる。
第１図は本発明の実施例を示す湿度測定装置の回路図、
第２図（Ａ）は湿度測定センサの平面図、同（Ｂ）は同
（Ａ）の側面図、第３図は第２図に示すセンサの電気的
等価回路図、第４図は第３図に示した湿度測定センサに
おける、電気容量と湿度との関係を示す線図、第５図及
び第６図は従来型湿度測定装置の回路図である。 ２・・・下部電極 ３・・・高分子薄膜７・・・湿度
検出用電気回路 ６・・・電気容量式湿度センサ Ｉ！、 、ｊ！２
・・・リード線 代理人 弁理士 吉 澤 桑 − 第１図 第２図 第３図 第４図 湿ｉ ”６１′ 第５図 第６図
第２図（Ａ）は湿度測定センサの平面図、同（Ｂ）は同
（Ａ）の側面図、第３図は第２図に示すセンサの電気的
等価回路図、第４図は第３図に示した湿度測定センサに
おける、電気容量と湿度との関係を示す線図、第５図及
び第６図は従来型湿度測定装置の回路図である。 ２・・・下部電極 ３・・・高分子薄膜７・・・湿度
検出用電気回路 ６・・・電気容量式湿度センサ Ｉ！、 、ｊ！２
・・・リード線 代理人 弁理士 吉 澤 桑 − 第１図 第２図 第３図 第４図 湿ｉ ”６１′ 第５図 第６図
Claims (1)
- 吸着した水の分子の双極子モーメントにより誘電率が高
まる重合体を感湿材料とした湿度測定センサと、湿度検
出用電気回路とを２本のリード線で接続するよう構成し
た湿度測定装置において、この２本のリード線のうち１
本のリード線は湿度検出用電気回路の入力端に接続し、
他方のリード線はこの湿度検出用電気回路の出力端に接
続したことを特徴とする湿度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25200785A JPS62113054A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 湿度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25200785A JPS62113054A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 湿度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62113054A true JPS62113054A (ja) | 1987-05-23 |
Family
ID=17231267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25200785A Pending JPS62113054A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 湿度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62113054A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103528603A (zh) * | 2012-07-05 | 2014-01-22 | 北斗电子工业株式会社 | 静电电容式水分检测装置 |
-
1985
- 1985-11-12 JP JP25200785A patent/JPS62113054A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103528603A (zh) * | 2012-07-05 | 2014-01-22 | 北斗电子工业株式会社 | 静电电容式水分检测装置 |
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