JPWO2015151947A1 - 湿度検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
、また一体に構成してもよい。マイクロプロセッサ26は、この温度情報と湿度情報を元に発熱抵抗体制御用の信号線31Aを用いて発熱抵抗体を制御する。
然対数(自然指数eを底とする対数logex)、T:絶対温度[k]=(t℃+273
.15)とすると、相対湿度の計算式は式1で示される。
U[RH%] = e/es ×100 ・・・(式1)
ln(ew) [Pa]= −6096.9385×T-1+21.2409642
−2.711193×10-2×T
+1.673952×10-5×T2
+2.433502×ln(T)・・・(式2)
y = ln(e/611.213) ・・・(式3)
y≧0のとき
TDP[℃] = 13.715×y
+8.4262×10−1×y2
+1.9048×10-2×y3 +7.815
8×10-3×y4・・・(式4)
y<0のとき
TDP[℃] = 13.7204×y+7.36631×10-1×y2
+3.32136×10-2×y3
+7.78591×10-4×y4 ・・・(式5)
式2より、
es = EXP^(−6096.9385×(ts+273.15)-1
+21.2409642
−2.711193×10-2×(ts+273.15)
+1.673952×10-5×(ts+273.15)2
+2.433502×ln(ts+273.15)) ・・・(式6)
計測湿度 Hs = U であるので、式1、式6より
e = U/100 × es
=Hs/100×EXP^(−6096.9385×(ts+273.15)-1+21.2409642
−2.711193×10-2×(ts+273.15)
+1.673952×10-5×(ts+273.15)2 +2
.433502×ln(ts+273.15))・・・(式7)
式3より、
y = ln(e/611.213)
= ln(Hs/100×EXP^(−6096.9385×(ts+273.15)-1 +21.2409642−2.711193×10-2×(ts+273
.15)
+1.673952×10-5×(ts+273.15)2 +2.433
502×ln(ts+273.15))/611.23)・・・(
式8)
式8で求められたyの値によって
y≧0の時には式4
y<0の時には式5に代入して露点温度TDP[℃]を算出する。
]を予め設定しておき、
ts − TDP ≧ TTDP 発熱抵抗体制御なし
ts − TDP < TTDP 発熱抵抗体制御あり
と判定し、図4で示した湿度センサ24で計測した温度tsと湿度Hsの計測値から発熱抵抗体加熱目標温度値は、
TT = TTDP + TDPと計算の上、導き出される。
、マイクロプロセッサの処理負荷が大きくなる課題があったが、本実施例では、露点温度の演算をマイクロプロセッサ26で処理しておらず、あらかじめ格納された発熱抵抗体加熱目標温度TTを計測状態で検索する構成としているため、マイクロプロセッサ26での演算処理負荷を低減させることが可能となる。
、目標温度を検索するための被測定雰囲気の温度を測定している。言い換えると温度検出部を有する湿度センサ24により、目標温度を検索するための被測定雰囲気の温度を測定している構成としている。本発明の第一実施例によると、被測定雰囲気の湿度を測定している湿度センサ24により被測定雰囲気の温度も検出しているため、結露状態を回避したい湿度センサ24近傍の被測定雰囲気の温度を精度よく、かつ応答性がよく測定することができる。
、空気温度センサをセンサハウジング内に配置しなければならず、センサハウジングが大型化して吸気管内の圧力損失増加、回路スペースの制限などが発生し、ひいては性能低下やコストアップが生じるおそれがある。本実施例によれば、湿度センサの温度を用いて発熱抵抗体を制御することにより追加の温度センサ無しに、従来の同一環境で使用される湿度センサよりも結露に起因する計測精度の悪化を、低コストで達成できる。
い換えると計測温度tsが目標温度TT以上である場合に発熱抵抗体制御を行わない構成としている。具体的には、計測状態が低温高湿状態(ts1、Hs1)のときは、目標温度
TT1≧計測温度ts1となり、計測温度ts1が計測状態に対応する加熱目標温度値TT1
になるまで発熱抵抗体に通電される。この加熱制御により温度上昇かつ湿度が下がると、
計測状態が発熱抵抗体加熱境界線50を越え、例えば計測状態(ts2、Hs2)となり、
目標温度TT2≦計測温度ts2となる。この場合、非通電として発熱抵抗体制御を行わな
いようにする。ここで、発熱抵抗加熱境界線50を越えた目標温度TTは、加熱対象の耐熱温度以下に設定される。
、あらかじめ到達する温度・相対湿度が予測でき湿度センサ固有に存在する精度や応答性の良い温・湿度領域へ推移させることが可能になり、従来方法の結果と全く同様の結果が低コストで得られる。
2・・・・カバー
3・・・・ハウジング
4・・・・ハウジング支持部
5・・・・金属ブッシュ
20A・・流入通路
20B・・流入通路
21・・・第一副通路
22・・・第二副通路
23・・・電子回路基板
24・・・湿度センサ
25・・・発熱抵抗体
26・・・マイクロプロセッサ
27・・・温度センサ
30・・・加熱制御装置
31A・・信号線
31B・・信号線
40・・・目標温度検索手段
41・・・目標温度格納手段
42・・・発熱抵抗体制御手段
43・・・温度センサ信号処理回路
50・・・発熱抵抗体通電・非通電境界線
51・・・目標温度データ
TTDP・・余裕温度
TDP・・・露点温度
TT・・・目標温度
ts・・・計測温度
Hs・・・計測湿度
TT1・・・目標温度
ts1・・・計測温度
Hs1・・・計測湿度
TT2・・・目標温度
ts2・・・計測温度
Hs2・・・計測湿度
Claims (10)
- 湿度検出部と、温度検出部と、を備える湿度センサと、
前記湿度検出部を加熱する発熱部と、
前記発熱部の加熱温度を制御する加熱温度制御部と、を備える湿度検出装置において、
前記湿度センサの検出情報である温度並びに湿度に応じてあらかじめ定められた前記発熱部の目標温度を複数格納する目標温度格納部と、を備えることを特徴とする湿度検出装置。 - 前記目標温度格納部は、前記複数の目標温度をマップデータとして格納していることを特徴とする請求項1に記載の湿度検出装置。
- 前記湿度センサで検出した温度並びに湿度情報に対応する目標温度を前記目標温度格納部から検索する検索手段と、を有し、
前記加熱制御部は、検索された目標温度となるように発熱抵抗体の加熱温度を制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の湿度検出装置。 - 前記目標温度は、検索するときに用いられる湿度と温度から求まる露点温度よりも所定値以上となるように設定されていることを特徴とする請求項3に記載の湿度検出装置。
- 検出温度が目標温度よりも低い場合には発熱抵抗体を通電し、検出温度が目標温度よりも高い場合には発熱抵抗体を通電しないことを特徴とする請求項3に記載の湿度検出装置
。 - 前記目標温度は、加熱対象の耐熱温度以下であることを特徴とした請求項4に記載の湿度検出装置。
- 前記所定値は、前記露点温度が低温になるほど大きな値とすることを特徴とする請求項4に記載の湿度検出装置。
- 前記目標温度は、そのときの混合比と目標とする相対湿度から求めた値であることを特徴とした請求項1に記載の湿度検出装置。
- 前記目標温度格納部と前記検索手段を有するマイクロプロセッサを備えることを特徴とする請求項3に記載の湿度検出装置。
- 前記加熱制御部は、前記マイクロプロセッサに設けられていることを特徴とする請求項9に記載の湿度検出装置。
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