JP2011047868A - 熱式湿度センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による熱式湿度センサの検出素子1は、シリコンやセラミック等の熱伝導率の良い材料で構成される平板基板にダイアフラム2(架橋構造部)を形成し、そのダイアフラム2に、温度検出抵抗体4、5、6、7と、その温度検出抵抗体を取り囲むように配置した発熱抵抗体3を設ける。そして、温度検出抵抗体4、5、6、7の出力に基づいて湿度を検出する。これにより、ダイアフラム2から平板基板に逃げる熱が湿度計測に与える誤差を小さくする。
【選択図】図1
Description
まず、本発明の第1の実施例である熱式湿度センサを図1、2、3、4により説明する。なお、図1は第1の実施例の熱式湿度センサの検出素子1の平面図、図2は図1のA−A’線断面図、図3は図1のA−A’線断面における温度分布図、図4は第1の実施例の熱式湿度センサの駆動回路図である。
5‥温度検出抵抗体、6‥温度検出抵抗体、7‥温度検出抵抗体、8‥接続端子、
9‥接続端子、10‥接続端子、11‥接続端子、12‥接続端子、13‥接続端子、
14‥絶縁膜、15‥絶縁膜、16‥平板基板、17‥トランジスタ、
18‥固定抵抗、19‥差動増幅器、20‥固定抵抗、21‥固定抵抗、
22‥差動増幅器、23‥検出素子、24‥ダイアフラム、
25‥周囲温度検出抵抗体、26‥発熱抵抗体(発熱体)、27‥発熱体温度検出抵抗体、28‥温度検出抵抗体、29‥接続端子、30‥接続端子、31‥接続端子、
32‥接続端子、33‥接続端子、34‥接続端子、35‥接続端子、
36‥接続端子、37‥トランジスタ、38‥差動増幅器、39‥固定抵抗、
40‥固定抵抗、41‥固定抵抗、42‥差動増幅器、43‥検出素子、
44‥接続端子、45‥接続端子、46‥ダイアフラム、47‥発熱抵抗体(発熱体)、
48‥温度検出抵抗体、49‥温度検出抵抗体、50‥温度検出抵抗体、
51‥温度検出抵抗体、52‥発熱抵抗体(発熱体)、53‥接続端子、54‥接続端子、55‥接続端子、56‥接続端子、57‥接続端子、58‥接続端子、
59‥検出素子、60‥接続端子、61‥ダイアフラム、62‥発熱抵抗体(発熱体)、
63‥熱電対群、64‥熱電対群、65‥熱電対群、66‥発熱抵抗体(発熱体)、
67‥接続端子、68‥接続端子、69‥接続端子、70‥接続端子、
71‥接続端子、72‥検出素子、73‥接続端子、74‥接続端子、
75‥接続端子、76‥接続端子、77‥接続端子、78‥接続端子、
79‥ダイアフラム、80‥温度検出抵抗体、81‥発熱抵抗体(発熱体)、
82‥温度検出抵抗体、83‥温度検出抵抗体、84‥温度検出抵抗体。
Claims (14)
- 温度センサと、
該温度センサを間に介在させて互いに対向する2つの発熱位置で発熱する発熱体と、
前記温度センサの出力に基づいて湿度を検出する湿度検出手段と、
を有することを特徴とする熱式湿度センサ。 - 前記発熱体は、前記温度センサの周りを取り囲むループ形状を有することを特徴とする請求項1に記載の熱式湿度センサ。
- 前記発熱体は、平行に延在する一対の発熱体からなることを特徴とする請求項1に記載の熱式湿度センサ。
- 前記一対の発熱体は、互いに離間する距離よりも、平行に延在する長さの方が長いことを特徴とする請求項3に記載の熱式湿度センサ。
- 前記温度センサの出力に基づいて前記2つの発熱位置の中間位置の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記湿度検出手段は、前記温度検出手段により検出した温度に基づいて湿度を検出することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の熱式湿度センサ。 - 前記温度検出手段は、前記温度センサの出力に基づいて前記2つの発熱位置の間の温度分布を検出し、
前記湿度検出手段は、前記温度検出手段により検出した温度分布に基づいて湿度を検出することを特徴とする請求項5に記載の熱式湿度センサ。 - 前記温度検出手段は、前記中間位置のうち、少なくとも2つの中間位置の温度差を検出し、
前記湿度検出手段は、前記温度検出手段により検出した温度差に基づいて湿度を検出することを特徴とする請求項5に記載の熱式湿度センサ。 - 少なくとも2つの温度センサを備え、一方の温度センサを他方の温度センサよりも前記発熱位置に近づけて配置したことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の熱式湿度センサ。
- 前記発熱体の温度を一定に制御する温度制御手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の熱式湿度センサ。
- 前記温度制御手段は、前記発熱体の温度を周囲温度に応じて変化させることを特徴とする請求項9に記載の熱式湿度センサ。
- 前記温度制御手段は、前記発熱体の温度を周囲温度と一定の温度差になるように制御することを特徴とする請求項9又は10に記載の熱式湿度センサ。
- 前記発熱体および温度センサは、シリコン基板上に設けられた熱絶縁部に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の熱式湿度センサ。
- 前記周囲温度を検出する周囲温度センサが前記シリコン基板上に配置されていることを特徴とする請求項12に記載の熱式湿度センサ。
- 前記シリコン基板上に熱式流量計が配置されていることを特徴とする請求項12または13に記載の熱式湿度センサ。
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