JPS628501A - 湿度センサ及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、チタン酸鉛の多孔質体を感湿素体として使
用した湿度センサとその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

エアコンなどに使用されている湿度センサにおいて、空
気中の埃やタバコの煙に含まれる不完全燃焼物等が表面
に付着しても、吸湿に伴う湿度−電気抵抗特性の経時的
変化がほとんどないセラミック湿度センサが既に開発さ
れている。

この代表的なものは、スピネルな結晶構造を有する７：
ｎＣｒ２０ムの多孔質体からなり、この多孔質体を構成
する粒子（直径２〜３μｍ）のと考えられている。第３
図はこの湿度センサの湿度−抵抗特性曲線を示すグラフ
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第３図で明らかなように、上記湿度センサは。

湿度−電気抵抗特性の温度に対する依存性が高＜、温度
の変化に伴って電極間で示される抵抗値に大きな差が生
じる。即ち、温度が高（なると、一般に感湿素体の表面
の抵抗値が低くなり。

湿度−抵抗特性曲線が低抵抗値側ヘシフトする。

例えば、温度１５℃のもとて湿度約６０％ＲＨのときに
電極間で示される１０５Ωの抵抗値は、温度４５℃のも
とでは湿度約４０％ＲＨのときに示される。

つまり、温度が３０℃異なることにより、同じ抵抗値で
示される湿度に約３０％ＲＨＯ差が生じる。

このため、実際の湿度の測定に当たっては、温度変化に
応じて電極間の抵抗値を補′正する必要が生じる。

温度に応じて抵抗値を補正する手段として。

一般に湿度センサに温度センサと温度補償回路を組み込
む手段がとられている。しかし、湿度センサを民生用機
器に組み込むときには、総合コストが重要であり、上記
補正手段の装備はこの点で不利である。

この発明は従来の湿度センサにおける上記の問題点を解
決するためなされたもので、温度変化に伴う湿度−電気
抵抗特性あ変化が極めて小さく、抵抗値の補正手段を必
要としない湿度センサとその製造方法を提供することを
目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

以下、この発明の構成を第１図の符合を引用しながら説
明すると、まず第一の発明による湿度センサは、不完全
な結晶構造を有するチタン酸鉛の多孔質体を感湿素体１
とし、この表面に電極２．２を設けてなるものである。

また、第二の発明による湿度センサの製造方法は、酸化
鉛と酸化チタンがはソ゛１対１のモル比で混合された成
形体を、４００〜９００℃の温度で仮焼成した後、これ
を冷却して多孔質の感湿素体１を作り、同素体１の表面
に電極２，２を形成するものである。

〔作　用〕

第一の発明による湿度センサにおいて、上記感湿素体１
の表面の抵抗値は、湿度の変化に従い指数的に変化する
。しかもこの抵抗値は、温度に対する依存性が低く、温
度変化に伴う湿度−抵抗特性の変化が極めて小さい。

従って、第一の発明の湿度センサにおいて。

電極２．２間で測定される抵抗値は、雰囲気の温度変化
にかかわらず、湿度に応じて常にはソ′一定の抵抗値が
示される。

なお、この湿度センサは吸湿に伴う湿度一温度特性の経
時的変化も小さいため、加熱クリーニングを必要としな
い。

第二の発明による湿度センサの製造方法において、４０
０〜９００℃で仮焼成された成形体は、その後の冷却に
よって不完全な結晶構造を有するチタン酸鉛の多孔質体
となる。従って、この多孔質体を感湿素体１として、こ
の表面に電極２゜２を設けることにより、上記第一の発
明による湿度センサが得られる。

焼成温度を４００〜９００℃に限定した理由は。

焼成温度が４００℃未満の場合、また逆に９００℃を越
える場合は、多孔質体を得るために必要な原料の膨張が
起こらないことによる。また、特に焼成温度が９００℃
を越えるときは、成形体の焼結が進むため、不完全な結
晶構造を有する多孔質体が得られ難い。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。　　　　　
　　　１平均粒径約２μｍのｐｂｏ粉末と、平均粒径０
．２〜０．３μｍのＴｉＯ２粉末をそれぞれ５０モル％
ずつ秤量し、これらをバインダーと共にボールミルに入
れ、約１時間湿式混合した。続いてこの混合物を１３０
℃の温度で１時間乾燥し。

その後篩にかけて造粒し、これを定量金型に入れて１ｔ
ｏｎ／ｃｊの圧力で、直径８重重、厚さ０．２〜０．５
寵の円板形にプレス成形した。

この成形体を空気中において７００℃の温度で約１時間
焼成した後、放冷し、ＰｂＴｉＯ２の多孔質未焼結体か
らなる感湿素体１を作った。

そしてこの感湿素体１の両主面に金ペーストをスクリー
ン印刷し、これを乾燥させた後、５００℃の温度で熱処
理し、多孔質の金電極２．２を作製した。さらにこれら
電極２．２にそれぞれリード線３，３を取り付け、湿度
センサを作った。

この結果を第２図に示す。

Ｒ）Ｉである。また、温度２０℃のもとて湿度４２％１
のときに示される抵抗値は、温度８０℃のもの゛は湿度
３０％Ｒ１（のとき示される。即ち、６０℃の）度差に
おいて同じ抵抗値で示される湿度の差（１２％ＲＨであ
る。この１２％ＲＨＯ差は湿度３０〜９０ｊＲＨの測定
範囲の中で最大である。

一般に抵抗値の補正手段を含むセラミツクン度センサの
測定精度は、最も優れたもので士。

〜±６％ＲＨとされている。従って、温度２０〜８℃の
測定範囲において、同じ抵抗値で示され；。

上記湿度の差は、この測定精度の範囲に収まる。

なお、第１図に示された上記実施例の湿度センサは、湿
度−抵抗特性の測定のために作られたもので、感湿素体
１や電極２，２は１図示の形状や構造等に限られるもの
ではない。

のものに比べて温度に対する湿度−抵抗特性のＨ ご　　　きる。

【図面の簡単な説明】

よ　　　第１図はこの考案の実施例を示す湿度センサ（
の斜視図、第２図は同実施例における湿度センサの湿度
−抵抗特性を示すグラフ、第３図は従匿　　来の湿度セ
ンサの湿度−抵抗特性を示すグラフ（である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、感湿材料の多孔質体からなる感湿素体１の表面に電
   極２、２を設けた湿度センサにおいて、感湿素体１が不
   完全な結晶構造を有するチタン酸鉛の多孔質体からなる
   ことを特徴とする湿度センサ。 ２、感湿材料の多孔質体からなる感湿素体１を作り、こ
   の表面に電極２、２を作製して湿度センサを製造する方
   法において、酸化鉛と酸化チタンがほゞ１対１のモル比
   で混合された成形体を、４００〜９００℃の温度で仮焼
   成した後、これを冷却して多孔質の感湿素体１を作るこ
   とを特徴とする湿度センサの製造方法。