JP2018096698A - Humidity measurement system and humidity sensor abnormality detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高分子系湿度センサの付着物によるセンサ異常検出技術に関する。 The present invention relates to a sensor abnormality detection technique using a deposit on a polymer-based humidity sensor.
高分子系湿度センサは、測定空気の水蒸気量により変化する感湿性高分子中の水分含有量の変化を捉える。水分含有量の変化として、感湿膜の静電容量の変化を捉えることで、相対湿度を測定する。 The polymer humidity sensor captures a change in moisture content in the moisture-sensitive polymer that changes depending on the amount of water vapor in the measurement air. The relative humidity is measured by capturing the change in capacitance of the moisture sensitive film as the change in moisture content.
感湿膜などのセンサ素子は、ゴミや水滴などの付着物を防止するために保護部材で覆われている。しかしながら、感湿膜に対する空気中の水分の出入りを確保しなければならず、屋外での気象変化に伴い、どうしてもゴミや水滴などの付着物がセンサ素子に付着してしまうが、付着物によってセンサ異常が生じても検出する手立てがなかった。 Sensor elements such as moisture-sensitive films are covered with a protective member to prevent deposits such as dust and water droplets. However, it is necessary to ensure that moisture in the air enters and exits the moisture-sensitive film, and adhering substances such as dust and water droplets inevitably adhere to the sensor element due to outdoor weather changes. There was no way to detect an abnormality.
そこで、本発明者等は、付着物によってセンサ素子の感度特性（感湿膜の静電容量の変化特性）が変わり、測定精度が低下することを見出すと共に、試行錯誤の結果、高分子系湿度センサの駆動（発振）周波数の違いによって、付着物に対するセンサ素子の感度特性の変化に違いが生じることを発見した。このような知見に基づき、本発明を完成するに至った。 Therefore, the present inventors have found that the sensitivity characteristics of the sensor element (change characteristics of the capacitance of the moisture sensitive film) are changed by the adhered substance, and the measurement accuracy is lowered. It was discovered that the difference in the sensitivity characteristics of the sensor element with respect to the deposits is caused by the difference in the driving (oscillation) frequency of the sensor. Based on such knowledge, the present invention has been completed.
本発明は、高分子系湿度センサに対する付着物によるセンサ異常を検出することができる湿度測定システムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a humidity measurement system that can detect sensor abnormality due to deposits on a polymer-based humidity sensor.
（１）本発明の高分子系湿度センサの湿度測定システムは、前記高分子系湿度センサに第１駆動周波数で交流電圧を印加する第１駆動回路と、前記高分子系湿度センサに前記第１駆動周波数と異なる第２駆動周波数で交流電圧を印加する第２駆動回路と、前記第１駆動回路と前記第２駆動回路とを切り替えるスイッチと、前記第１駆動回路及び前記第２駆動回路から出力される各出力周波数に基づいて、前記高分子系湿度センサの相対湿度に対する変化特性情報をそれぞれ算出する制御ユニットと、を有する。 (1) A humidity measurement system for a polymer humidity sensor according to the present invention includes a first drive circuit that applies an AC voltage to the polymer humidity sensor at a first drive frequency, and the first humidity sensor. A second drive circuit that applies an alternating voltage at a second drive frequency different from the drive frequency, a switch that switches between the first drive circuit and the second drive circuit, and an output from the first drive circuit and the second drive circuit And a control unit for calculating change characteristic information with respect to relative humidity of the polymer-based humidity sensor based on each output frequency.
前記制御ユニットは、前記高分子系湿度センサに印加される交流電圧の駆動周波数が低いほど、付着物による前記高分子系湿度センサの変化特性が大きくなる所定の関係に基づいて、前記第１駆動回路の出力周波数に基づく第１変化特性情報と、前記第２駆動回路の出力周波数に基づく第２変化特性情報とを比較し、前記高分子系湿度センサのセンサ異常を検出することを特徴とする。 The control unit is configured to perform the first drive based on a predetermined relationship in which a change characteristic of the polymer-based humidity sensor due to deposits increases as the drive frequency of the alternating voltage applied to the polymer-based humidity sensor decreases. The first change characteristic information based on the output frequency of the circuit is compared with the second change characteristic information based on the output frequency of the second drive circuit, and a sensor abnormality of the polymer humidity sensor is detected. .
（２）上記（１）において、前記第１駆動回路は、前記第２駆動回路よりも駆動周波数が高く設定された前記高分子系湿度センサの測定駆動回路として、前記第２駆動回路は、前記センサ異常を判別するための異常検出用駆動回路として、構成することができる。 (2) In the above (1), the first drive circuit is a measurement drive circuit of the polymer-based humidity sensor that is set to have a drive frequency higher than that of the second drive circuit. It can be configured as an abnormality detection drive circuit for determining a sensor abnormality.
（３）上記（１）において、前記第２駆動回路は、前記高分子系湿度センサの測定駆動回路として、前記第１駆動回路は、前記第２駆動回路よりも駆動周波数が高く設定された前記センサ異常を判別するための異常検出用駆動回路として、構成することができる。この場合、前記制御ユニットは、前記高分子系湿度センサが異常であると判別された場合に、測定駆動回路を前記第１駆動回路に切り替えて、相対湿度を継続して測定するように制御することができる。 (3) In the above (1), the second drive circuit is set as a measurement drive circuit of the polymer humidity sensor, and the drive frequency of the first drive circuit is set higher than that of the second drive circuit. It can be configured as an abnormality detection drive circuit for determining a sensor abnormality. In this case, when it is determined that the polymer-based humidity sensor is abnormal, the control unit controls the measurement drive circuit to switch to the first drive circuit so as to continuously measure the relative humidity. be able to.
（４）上記（１）から（３）において、前記制御ユニットは、前記第１変化特性情報と前記第２変化特性情報との差分と、所定の閾値とを比較して前記高分子系湿度センサの異常を判定するとともに、前記差分が前記所定の閾値よりも大きい場合に、前記高分子湿度センサによる湿度測定を許容しないように制御しつつ、前記差分が前記所定の閾値よりも小さい場合は、前記高分子湿度センサによる継続的な湿度測定を許容するように制御することができる (4) In the above (1) to (3), the control unit compares the difference between the first change characteristic information and the second change characteristic information with a predetermined threshold value to compare the polymer humidity sensor. When the difference is smaller than the predetermined threshold, while controlling the humidity measurement by the polymer humidity sensor when the difference is larger than the predetermined threshold, Can be controlled to allow continuous humidity measurement by the polymer humidity sensor
（５）上記（１）から（４）において、前記高分子系湿度センサの相対湿度に対する変化特性情報は、前記駆動回路から出力される出力周波数から算出される前記高分子系湿度センサの静電容量とすることができる。 (5) In the above (1) to (4), the change characteristic information with respect to the relative humidity of the polymer-based humidity sensor is the electrostatic property of the polymer-based humidity sensor calculated from the output frequency output from the drive circuit. It can be a capacity.
（６）本発明の湿度センサ異常検出方法は、第１駆動周波数で交流電圧を印加した際の高分子系湿度センサの相対湿度に対する第１変化特性情報を算出するステップと、前記第１駆動周波数と異なる第２駆動周波数で交流電圧を印加した際の高分子系湿度センサの相対湿度に対する第２変化特性情報を算出するステップと、前記高分子系湿度センサに印加される交流電圧の駆動周波数が低いほど、付着物による前記高分子系湿度センサの変化特性が大きくなる所定の関係に基づいて、前記第１変化特性情報と前記第２変化特性情報とを比較して、前記高分子系湿度センサのセンサ異常を判別するステップと、を含むことを特徴とする。 (6) In the humidity sensor abnormality detection method of the present invention, the step of calculating first change characteristic information with respect to the relative humidity of the polymer humidity sensor when an AC voltage is applied at the first drive frequency, and the first drive frequency Calculating the second change characteristic information relative to the relative humidity of the polymer-based humidity sensor when an AC voltage is applied at a second drive frequency different from the above, and the drive frequency of the AC voltage applied to the polymer-based humidity sensor is Based on a predetermined relationship in which the lower the lower, the higher the change characteristic of the polymer humidity sensor due to the deposit, the first change characteristic information and the second change characteristic information are compared, and the polymer humidity sensor And a step of discriminating the sensor abnormality.
本発明によれば、高分子系湿度センサの付着物によるセンサ異常を検出することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, sensor abnormality by the deposit | attachment of a polymer-type humidity sensor can be detected.
以下、実施形態につき、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１から図６は、第１実施形態を示す図である。図１は、本実施形態の湿度測定システムの構成図である。湿度測定システムは、観測場所に設置される気象観測装置やラジオゾンデなどの高層気象を観測する装置に搭載されたりする。湿度測定システムは、湿度センサＨＳ、湿度センサＨＳの駆動回路１００及び制御ユニット２００を含んで構成されている。
(First embodiment)
1 to 6 are diagrams showing a first embodiment. FIG. 1 is a configuration diagram of a humidity measurement system according to the present embodiment. The humidity measurement system is mounted on a meteorological observation device installed at an observation place or a device for observing high-rise weather such as a radiosonde. The humidity measurement system includes a humidity sensor HS, a drive circuit 100 for the humidity sensor HS, and a control unit 200.
本実施形態の湿度センサＨＳは、高分子系湿度センサであり、静電容量変化型の湿度センサである。湿度センサＨＳは、コンデンサと似た構造を有し、２枚の電極板の間に誘電体として高分子の感湿膜を挟んだ構造となっている。湿度の変化によりセンサ素子の静電容量が変化する性質（湿度変化によって感湿膜の誘電率が変化すると静電容量が変化する性質）を利用し、その変化を電気信号として取り出して、湿度（相対湿度％ＲＨ）を測定する。 The humidity sensor HS of the present embodiment is a polymer humidity sensor and is a capacitance change type humidity sensor. The humidity sensor HS has a structure similar to a capacitor, and has a structure in which a polymer moisture-sensitive film is sandwiched as a dielectric between two electrode plates. Utilizing the property that the capacitance of the sensor element changes due to a change in humidity (the property that the capacitance changes when the dielectric constant of the moisture sensitive film changes due to a change in humidity), the change is taken out as an electrical signal, and the humidity ( Relative humidity% RH) is measured.
駆動回路１００は、湿度センサＨＳに所定の電圧を印加する。このとき、直流電圧によるセンサ素子の分極を抑制するため、交流電圧を所定の周波数（駆動周波数）で印加する。駆動回路１００は、不図示のバッテリ（電源）に接続され、直流電圧をインバータＩＣで交流電圧に変換して湿度センサＨＳに印加する。 The drive circuit 100 applies a predetermined voltage to the humidity sensor HS. At this time, an alternating voltage is applied at a predetermined frequency (driving frequency) in order to suppress the polarization of the sensor element due to the direct current voltage. The drive circuit 100 is connected to a battery (power source) (not shown), converts a DC voltage into an AC voltage using an inverter IC, and applies the AC voltage to the humidity sensor HS.
駆動回路１００は、図１に示すように、複数の駆動回路を含んで構成されている。駆動回路１００は、２つのスイッチＳＷ１，ＳＷ２を備えており、湿度センサＨＳに対する抵抗Ｒ１又は抵抗Ｒ２の各接続経路を、スイッチＳＷ２で切り換えることができる。ここで、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２は、異なる抵抗値に設定されているため、発振周波数を任意に変更可能な駆動回路が構成される。図１の例において、２点鎖線で示した経路が、第１駆動回路１２０と第２駆動回路１３０とを示しており、湿度センサＨＳ及び抵抗Ｒ１が接続されることで第１駆動回路１２０として駆動し、湿度センサＨＳ及び抵抗Ｒ２が接続されることで第２駆動回路１３０として駆動する。 As shown in FIG. 1, the drive circuit 100 includes a plurality of drive circuits. The drive circuit 100 includes two switches SW1 and SW2, and each connection path of the resistor R1 or the resistor R2 to the humidity sensor HS can be switched by the switch SW2. Here, since the resistor R1 and the resistor R2 are set to different resistance values, a drive circuit capable of arbitrarily changing the oscillation frequency is configured. In the example of FIG. 1, the path indicated by a two-dot chain line indicates the first drive circuit 120 and the second drive circuit 130, and the humidity sensor HS and the resistor R <b> 1 are connected to form the first drive circuit 120. It drives, and it drives as the 2nd drive circuit 130 by connecting humidity sensor HS and resistance R2.
このように本実施形態の第１駆動回路１２０及び第２駆動回路１３０は、１つの駆動回路で構成され、スイッチＳＷ２によって異なる抵抗値である抵抗Ｒ１，Ｒ２のいずれか一方と接続することで、第１駆動回路１２０と第２駆動回路１３０とを切り替えることができる。 As described above, the first drive circuit 120 and the second drive circuit 130 of this embodiment are configured by one drive circuit, and are connected to either one of the resistors R1 and R2 having different resistance values by the switch SW2. The first drive circuit 120 and the second drive circuit 130 can be switched.
第１駆動回路１２０及び第２駆動回路１３０は、例えば、ＣＭＯＳ等のデジタルＩＣの駆動回路である。インバータＩＣ１，ＩＣ２は、例えば、シュミットインバータである。インバータＩＣ１，ＩＣ２は、スレッショルド電圧（ＶＴ＋，ＶＴ−）を持ち、インバータＩＣ１の入力がＬｏｗレベルからＨｉレベルに変化するとき、出力電圧が反転する。コンデンサＣ（湿度センサＨＳの電気容量）は、抵抗Ｒ１又は抵抗Ｒ２を通じて充電され、電圧（コンデンサ電圧）が徐々に上昇する。電圧がＶＴ＋に達すると、インバータＩＣ１，ＩＣ２の出力電圧が反転し、Ｌｏレベルになるので、充電から放電状態に変わる。そして、電圧は、放電により徐々に低下し、電圧がＶＴ−に達すると、再び、インバータＩＣ１，ＩＣ２の出力電圧が反転し、Ｈｉレベルになり、充電状態になる。本実施形態では、インバータＩＣ１，ＩＣ２、及び抵抗Ｒ１，Ｒ２により、所定周波数の交流電圧を発生させる発振回路が構成されている。なお、抵抗Ｒ３は、保護抵抗である。 The first drive circuit 120 and the second drive circuit 130 are drive circuits for a digital IC such as a CMOS, for example. The inverters IC1 and IC2 are, for example, Schmitt inverters. The inverters IC1 and IC2 have threshold voltages (VT +, VT−), and the output voltage is inverted when the input of the inverter IC1 changes from the Low level to the Hi level. The capacitor C (electric capacity of the humidity sensor HS) is charged through the resistor R1 or the resistor R2, and the voltage (capacitor voltage) gradually increases. When the voltage reaches VT +, the output voltages of the inverters IC1 and IC2 are inverted and become Lo level, so that the state changes from charging to discharging. Then, the voltage gradually decreases due to the discharge, and when the voltage reaches VT−, the output voltages of the inverters IC1 and IC2 are inverted again to become the Hi level and enter the charged state. In the present embodiment, the inverters IC1 and IC2 and the resistors R1 and R2 constitute an oscillation circuit that generates an alternating voltage having a predetermined frequency. The resistor R3 is a protective resistor.
また、スイッチＳＷ１は、湿度センサＨＳに接続される接続経路と、基準コンデンサＣ１に接続される接続経路と、を切り換える。本実施形態の駆動回路１００は、第１駆動回路１２０及び第２駆動回路１３０と共に、基準駆動回路１１０が設けられている。基準駆動回路１１０は、湿度センサＨＳではなく、基準コンデンサＣ１及び抵抗Ｒ１（又は抵抗Ｒ２）が接続された接続経路であり、図１の例において点線で示した経路である。なお、基準駆動回路１１０では、上述したコンデンサＣが基準コンデンサＣ１である発振回路が形成されることになる。 The switch SW1 switches between a connection path connected to the humidity sensor HS and a connection path connected to the reference capacitor C1. The drive circuit 100 according to the present embodiment is provided with a reference drive circuit 110 together with the first drive circuit 120 and the second drive circuit 130. The reference drive circuit 110 is not a humidity sensor HS but a connection path in which a reference capacitor C1 and a resistor R1 (or resistor R2) are connected, and is a path indicated by a dotted line in the example of FIG. In the reference drive circuit 110, an oscillation circuit in which the above-described capacitor C is the reference capacitor C1 is formed.
基準駆動回路１１０は、基準コンデンサＣ１が接続され、２つの駆動回路１２０，１３０は、各々湿度センサＨＳに接続される。基準コンデンサＣ１及び湿度センサＨＳに印加する交流電圧の出力周波数（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）が、制御ユニット２００に出力される。 The reference capacitor C1 is connected to the reference drive circuit 110, and the two drive circuits 120 and 130 are each connected to the humidity sensor HS. The output frequency (F1, F2, F3) of the AC voltage applied to the reference capacitor C1 and the humidity sensor HS is output to the control unit 200.
制御ユニット２００は、駆動回路１００のスイッチＳＷ１，ＳＷ２の切り換え制御を行う。スイッチＳＷ２を切り換えることで、湿度センサＨＳに印加される駆動周波数を切り替えることができ、スイッチＳＷ１を切り換えることで、基準駆動回路１１０と、第１駆動回路１２０及び第２駆動回路１３０と、の間を切り換えることができる。３つの駆動回路１１０，１２０，１３０それぞれから出力される出力周波数（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）は、制御ユニット２００に入力される。 The control unit 200 performs switching control of the switches SW1 and SW2 of the drive circuit 100. By switching the switch SW2, the drive frequency applied to the humidity sensor HS can be switched. By switching the switch SW1, the reference drive circuit 110, the first drive circuit 120, and the second drive circuit 130 are connected. Can be switched. Output frequencies (F1, F2, F3) output from the three drive circuits 110, 120, and 130 are input to the control unit 200.
本実施形態では、３つの駆動回路１１０，１２０，１３０は、異なる駆動周波数に設定されており、第１駆動回路１２０の駆動周波数は、第２駆動回路１３０の駆動周波数よりも高く設定されている。例えば、基準駆動回路１１０が３．７ｋＨｚ、第１駆動回路１２０が１０ｋＨｚ、第２駆動回路１３０が６ｋＨｚとすることができる。第１駆動回路１２０と第２駆動回路１３０との間の駆動周波数の大小関係以外は、適宜任意の駆動周波数に設定することができる。 In the present embodiment, the three drive circuits 110, 120, and 130 are set to different drive frequencies, and the drive frequency of the first drive circuit 120 is set to be higher than the drive frequency of the second drive circuit 130. . For example, the reference drive circuit 110 may be 3.7 kHz, the first drive circuit 120 may be 10 kHz, and the second drive circuit 130 may be 6 kHz. Except for the magnitude relationship of the drive frequency between the first drive circuit 120 and the second drive circuit 130, any drive frequency can be set as appropriate.
また、本実施形態の３つの各駆動回路のインバータＩＣ１，ＩＣ２は、全て同じインバータであり、温度依存性等のインバータ回路固有の特性も同じものを使用している。 In addition, the inverters IC1 and IC2 of the three drive circuits of this embodiment are all the same inverter, and the same characteristics unique to the inverter circuit such as temperature dependency are used.
次に、制御ユニット２００について説明する。図１に示すように、制御ユニット２００は、制御部２１０、メモリ２２０、周波数比演算部２３０、周波数比−湿度変換部２４０及び判定部２５０を含んで構成されている。制御部２１０は、本実施形態の湿度測定システム全体の制御を行い、駆動回路１００の駆動動作（スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切り換え制御を含む）の制御を行う。メモリ２２０は、記憶領域であり、各種情報を記憶する。 Next, the control unit 200 will be described. As shown in FIG. 1, the control unit 200 includes a control unit 210, a memory 220, a frequency ratio calculation unit 230, a frequency ratio-humidity conversion unit 240, and a determination unit 250. The control unit 210 controls the entire humidity measurement system of the present embodiment, and controls the driving operation of the driving circuit 100 (including switching control of the switches SW1 and SW2). The memory 220 is a storage area and stores various information.
湿度センサＨＳの測定原理は、上述したように、湿度の変化によるセンサ素子の静電容量の変化を捉えればよい。このため、相対湿度［％ＲＨ］と湿度センサＨＳの静電容量との変化特性を予め実験等で求めておき、例えば、マップとしてメモリ２２０に記憶しておく。そして、同じ駆動周波数の条件において湿度センサＨＳの静電容量Ｃｐを求めれば、マップと照合して、相対湿度［％ＲＨ］を算出することができる。 As described above, the measurement principle of the humidity sensor HS may be a change in the capacitance of the sensor element due to a change in humidity. For this reason, a change characteristic between the relative humidity [% RH] and the capacitance of the humidity sensor HS is obtained in advance through experiments or the like, and stored in the memory 220 as a map, for example. If the capacitance Cp of the humidity sensor HS is obtained under the same drive frequency conditions, the relative humidity [% RH] can be calculated by collating with the map.
例えば、第１駆動回路１２０の出力周波数をＦ２は、以下の式１で表され、出力周波数Ｆ２を用いて、湿度センサＨＳの電気容量Ｃｐを算出することができる。
上記式１において、ＲＲは、Ｒ１とＲ３の合成抵抗である。ａは、インバータＩＣ２の回路固有の特性定数である。特性定数ａは、例えばインバータ電圧、インバータの入力Ｈｉｇｈ電圧閾値、インバータの入力Ｌｏｗ電圧閾値に基づく回路固有の定数などに基づいて算出することができる。 In the above formula 1, RR is a combined resistance of R1 and R3. a is a characteristic constant specific to the circuit of the inverter IC2. The characteristic constant a can be calculated based on, for example, an inverter voltage, an inverter input high voltage threshold, a circuit-specific constant based on the inverter input low voltage threshold, and the like.
上記式１により、１つの駆動回路で湿度を検出することができるが、特性定数ａは回路固有の定数であり、温度依存性があり変動する。そこで、２つの駆動回路を用いた周波数比較方式により、特性定数ａに起因する温度依存性を改善することができる。 Although humidity can be detected by one driving circuit according to the above equation 1, the characteristic constant a is a circuit-specific constant and varies depending on temperature. Therefore, the temperature dependency caused by the characteristic constant a can be improved by a frequency comparison method using two drive circuits.
例えば、スイッチＳＷ２により抵抗Ｒ１側の接続経路の状態で、スイッチＳＷ１の切り換え制御を行い、基本駆動回路１１０と第１駆動回路１２０とを交互に接続して駆動周波数の時分割制御を行い、湿度センサＨＳに印加された交流電圧の出力周波数Ｆ２と基準コンデンサＣ１に印加された出力周波数Ｆ１とを交互に取得する。時分割制御により得られる各出力周波数は、周波数比演算部２３０に出力される。 For example, in the state of the connection path on the resistor R1 side by the switch SW2, the switching control of the switch SW1 is performed, the basic driving circuit 110 and the first driving circuit 120 are alternately connected, and the time division control of the driving frequency is performed. The output frequency F2 of the alternating voltage applied to the sensor HS and the output frequency F1 applied to the reference capacitor C1 are obtained alternately. Each output frequency obtained by the time division control is output to the frequency ratio calculation unit 230.
基準駆動回路１１０から出力される出力周波数Ｆ１は、上記式（１）と同様に算出することができる。上記式（１）において、湿度センサＨＳの電気容量Ｃｐを基準コンデンサＣ１の電気容量に置き換えて算出される周波数が、出力周波数Ｆ１となる。このとき、特性定数ａは同値である。 The output frequency F1 output from the reference drive circuit 110 can be calculated in the same manner as the above equation (1). In the above equation (1), the frequency calculated by replacing the electric capacity Cp of the humidity sensor HS with the electric capacity of the reference capacitor C1 is the output frequency F1. At this time, the characteristic constant a has the same value.
そして、周波数比演算部２３０は、各駆動回路１１０，１２０の出力周波数の比（周波数比η）を算出する。このように構成することで、算出された周波数比ηは、インバータＩＣ１，ＩＣ２の特性定数ａの変動による検出誤差が排除される。メモリ２２０には、予め実験等で求められた、相対湿度［％ＲＨ］と２つの出力周波数の比である周波数比ηとの変化特性がマップとして記憶されており（例えば、図２）、周波数比−湿度変換部２４０は、周波数比演算部２３０で算出された周波数比ηを用いてメモリ２２０に記憶された変化特性マップと照合して相対湿度［％ＲＨ］を算出する。周波数比−湿度変換部２４０は、算出した相対湿度［％ＲＨ］を湿度値として、メモリ２２０に時間情報と共に記憶したり、所定の表示装置に出力したりすることができる。 Then, the frequency ratio calculation unit 230 calculates the ratio (frequency ratio η) of the output frequencies of the drive circuits 110 and 120. With this configuration, the calculated frequency ratio η eliminates detection errors due to fluctuations in the characteristic constant a of the inverters IC1 and IC2. The memory 220 stores a change characteristic between the relative humidity [% RH] and the frequency ratio η, which is a ratio of two output frequencies, obtained in advance by experiments or the like as a map (for example, FIG. 2). The ratio-humidity conversion unit 240 calculates relative humidity [% RH] by collating with the change characteristic map stored in the memory 220 using the frequency ratio η calculated by the frequency ratio calculation unit 230. The frequency ratio-humidity conversion unit 240 can store the calculated relative humidity [% RH] as a humidity value together with time information in the memory 220 or output it to a predetermined display device.
なお、湿度測定における周波数比較方式は、上記手法に限らず、既知の手法を適宜適用することができる。また、湿度測定は、周波数比較方式に限らずに、湿度センサＨＳの電気容量Ｃｐを用いた湿度測定に、温度補正を適用した既知の手法を適用することもできる。 The frequency comparison method in humidity measurement is not limited to the above method, and a known method can be applied as appropriate. The humidity measurement is not limited to the frequency comparison method, and a known method in which temperature correction is applied to humidity measurement using the electric capacitance Cp of the humidity sensor HS can also be applied.
次に、本実施形態の湿度センサＨＳのセンサ異常チェック方法（異常検出方法）について説明する。図３は、湿度センサＨＳの静電容量値と相対湿度（％ＲＨ）との関係を示す図であり、センサ素子に付着物があるときの特性の変化を示す図である。図４は、図３に対しセンサ素子に付着物がないときの特性を示す図である。 Next, a sensor abnormality check method (abnormality detection method) of the humidity sensor HS of the present embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the capacitance value of the humidity sensor HS and the relative humidity (% RH), and is a diagram showing a change in characteristics when there is an adhering substance on the sensor element. FIG. 4 is a diagram showing characteristics when there is no deposit on the sensor element as compared to FIG.
図３及び図４では、２ｋＨｚ、５ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、２０ｋＨｚ、５０ｋＨｚ、１００ｋＨｚの各駆動周波数における実験結果を示している。当該実験に用いた湿度センサＨＳのセンサ素子の主な基本仕様は、使用湿度範囲：０〜１００％ＲＨ、使用温度範囲：−２０〜＋８０℃、使用周波数範囲：２〜２００ｋＨｚ、電圧：１．０Ｖ以下、直線性：±２％ＲＨ、ヒステリシス特性：３％ＲＨ以下、温度依存性：−０．３５％ＲＨ／ｄｅｇ以内、静電容量値：１８８．０ｐＦ±１０％、容量変化値：１．０８６±０．０３、応答速度：２０秒以内である。 3 and 4 show experimental results at respective driving frequencies of 2 kHz, 5 kHz, 10 kHz, 20 kHz, 50 kHz, and 100 kHz. The main basic specifications of the sensor element of the humidity sensor HS used in the experiment are as follows: operating humidity range: 0 to 100% RH, operating temperature range: -20 to + 80 ° C., operating frequency range: 2 to 200 kHz, voltage: 1. 0 V or less, linearity: ± 2% RH, hysteresis characteristic: 3% RH or less, temperature dependency: within −0.35% RH / deg, capacitance value: 188.0 pF ± 10%, capacitance change value: 1 0.06 ± 0.03, response speed: within 20 seconds.
湿度センサＨＳのセンサ素子（感湿膜及び電極）は、フィルムやフィルタなどの保護部材によって覆われており、付着物の付着を防止している。しかしながら、何らかの理由でセンサ素子にゴミやイオン性物質（例えば、塩分、糖分、洗剤等）などの付着物が付着すると、高分子系感湿膜が汚染され、湿度センサの特性が変化することが、図３及び図４の実験結果及び検討の結果、わかった。 The sensor element (humidity sensitive film and electrode) of the humidity sensor HS is covered with a protective member such as a film or a filter, thereby preventing adhesion of an adhering substance. However, if for some reason deposits such as dust or ionic substances (for example, salt, sugar, detergent, etc.) adhere to the sensor element, the polymer moisture sensitive film may be contaminated and the characteristics of the humidity sensor may change. As a result of the experiment and examination of FIG. 3 and FIG.
図３及び図４を比較すると、図３において、付着物が付着しても、相対湿度７０％未満まではその特性にあまり変化が見られないが、相対湿度７０％以上の領域では、静電容量値に対する相対湿度が高湿度側に偏向していた。特に、湿度センサＨＳの駆動周波数が低いほど、より高湿度側に偏向し、駆動周波数が高い程、高湿度側への偏向度合いが小さかった。 3 and FIG. 4, in FIG. 3, even if deposits adhere, the characteristics do not change so much until the relative humidity is less than 70%. The relative humidity with respect to the capacitance value was deflected to the high humidity side. In particular, the lower the driving frequency of the humidity sensor HS, the higher the deflection, and the higher the driving frequency, the smaller the degree of deflection to the high humidity side.
したがって、異なる２つの駆動周波数を用いて各々取得された湿度センサＨＳの静電容量値を比較し、静電容量値に所定値以上の差分が生じていれば、付着物による湿度測定精度の低下を把握することができることになる。例えば、１０ｋＨｚ未満の駆動周波数（例えば、６ｋＨｚ）で算出される静電容量Ｃｐ１と、１０ｋＨｚ以上の駆動周波数（例えば、１０ｋＨｚ）で算出される静電容量Ｃｐ２との差分を算出し、差分が図３の偏向に基づいて予め設定された閾値よりも大きければ、付着物によるセンサ異常が生じているものと判別することができる。 Therefore, when the capacitance values of the humidity sensors HS acquired using two different driving frequencies are compared, and there is a difference of a predetermined value or more in the capacitance value, the humidity measurement accuracy decreases due to the adhered matter. Will be able to grasp. For example, the difference between the capacitance Cp1 calculated at a driving frequency of less than 10 kHz (for example, 6 kHz) and the capacitance Cp2 calculated at a driving frequency of 10 kHz or more (for example, 10 kHz) is calculated. If it is larger than the threshold value set in advance based on the deflection of 3, it can be determined that the sensor abnormality due to the deposit has occurred.
そこで、本実施形態では、湿度測定を行うための第１駆動回路１２０（測定駆動回路）に加えて、第２駆動回路１３０（異常検出用駆動回路）が、付着物によるセンサ異常チェックのために設けられている。上述のように、常時行う湿度測定の駆動回路として第１駆動回路１２０が高駆動周波数（≧１０ｋＨｚ）に設定され、第２駆動回路１３０が低駆動周波数（＜１０ｋＨｚ）に設定されている。高駆動周波数の第１駆動回路１２０を測定用駆動回路に用いることで、付着物による湿度測定精度の低下を抑制することができると共に、異常検出用駆動回路である第２駆動回路１３０によって駆動周波数をあえて下げて、センサ異常チェックを行えるように構成されている。 Therefore, in the present embodiment, in addition to the first drive circuit 120 (measurement drive circuit) for performing humidity measurement, the second drive circuit 130 (abnormality detection drive circuit) is used for checking sensor abnormality due to adhered matter. Is provided. As described above, the first drive circuit 120 is set to a high drive frequency (≧ 10 kHz) and the second drive circuit 130 is set to a low drive frequency (<10 kHz) as a drive circuit for humidity measurement that is always performed. By using the first drive circuit 120 having a high drive frequency for the measurement drive circuit, it is possible to suppress a decrease in humidity measurement accuracy due to the deposits, and the second drive circuit 130 which is an abnormality detection drive circuit drives the drive frequency. It is configured so that the sensor abnormality check can be performed.
なお、本実施形態のセンサ異常チェック処理は、図１に示す判定部２５０が行い、判定部２５０には、周波数比−湿度変換部２４０を介して、各駆動回路１２０，１３０からの湿度値（ＲＨ１，ＲＨ２）がそれぞれ入力される。判定部２５０は、湿度値ＲＨ１，ＲＨ２を比較し、閾値α（α１，α２）を用いてセンサ異常チェック処理を行う。図３及び図４に示すように、異なる２つの駆動周波数を用いて各々取得された湿度センサＨＳの静電容量値を比較して、本実施形態のセンサ異常チェック処理を行うこともできる。 The sensor abnormality check process of the present embodiment is performed by the determination unit 250 shown in FIG. 1, and the determination unit 250 receives the humidity values (from the drive circuits 120 and 130) via the frequency ratio-humidity conversion unit 240. RH1, RH2) are input respectively. The determination unit 250 compares the humidity values RH1 and RH2, and performs a sensor abnormality check process using the threshold value α (α1, α2). As shown in FIGS. 3 and 4, the sensor abnormality check process of the present embodiment can be performed by comparing the capacitance values of the humidity sensors HS acquired using two different drive frequencies.
なお、上述したように、駆動周波数が高い程、付着物による湿度測定精度が低下し難いので、閾値αに対してある程度の幅を持たせることができる。具体的には、差分が閾値α１よりも大きければ、「仮異常」であるとして、センサ異常をアラートすると共に、湿度センサＨＳの交換を促すように制御する。但し、高い駆動周波数での相対湿度の測定を許容する。差分が閾値α２（＞α１）よりも大きければ、「異常」であるとして、センサ異常をアラートすると共に、相対湿度の測定を許容しない。すなわち、湿度値ＲＨ１，ＲＨ２の差分が閾値α２よりも大きければ、湿度測定を許容しないように制御しつつ、湿度値ＲＨ１，ＲＨ２の差分が閾値α２よりも小さければ、継続的な湿度測定を許容するように制御する。 As described above, the higher the drive frequency, the less likely the humidity measurement accuracy due to deposits is reduced, so that a certain range can be given to the threshold value α. Specifically, if the difference is larger than the threshold value α1, it is determined as “provisional abnormality”, and a sensor abnormality is alerted and control is performed to prompt replacement of the humidity sensor HS. However, measurement of relative humidity at a high driving frequency is allowed. If the difference is larger than the threshold value α2 (> α1), it is determined as “abnormal” and the sensor abnormality is alerted and the relative humidity measurement is not allowed. That is, if the difference between the humidity values RH1 and RH2 is larger than the threshold value α2, the humidity measurement is controlled so as not to be allowed. If the difference between the humidity values RH1 and RH2 is smaller than the threshold value α2, continuous humidity measurement is allowed. Control to do.
図５は、湿度センサＨＳのセンサ異常チェック処理を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing sensor abnormality check processing of the humidity sensor HS.
図５に示すように、制御部２１０は、周波数比−湿度変換部２４０によって算出された直近の湿度値が９０％ＲＨ以上であるか否かを判別する（Ｓ１０１）。判別の結果、湿度値が９０％ＲＨ以上である場合に（Ｓ１０１のＹＥＳ）、チェックモードに移行し、センサ異常チェック処理を開始する（Ｓ１０２）。なお、図５の例では、チェックモード移行の閾値として９０％ＲＨを設定しているが、図３及び図４の例に示すように、７０％ＲＨよりも大きな値を閾値として設定してもよい。つまり、本実施形態では、一例として、閾値として９０％ＲＨを設定し、湿度値が大きくなるほど大きな乖離が生じる特性に基づき、センサ異常検出を精度良く行うように構成している。 As shown in FIG. 5, the control unit 210 determines whether or not the latest humidity value calculated by the frequency ratio-humidity conversion unit 240 is 90% RH or more (S101). If the humidity value is 90% RH or higher as a result of the determination (YES in S101), the mode shifts to the check mode and sensor abnormality check processing is started (S102). In the example of FIG. 5, 90% RH is set as the threshold value for the check mode transition. However, as shown in the examples of FIGS. 3 and 4, a value larger than 70% RH may be set as the threshold value. Good. That is, in this embodiment, as an example, 90% RH is set as the threshold value, and the sensor abnormality detection is performed with high accuracy based on the characteristic that a larger deviation occurs as the humidity value increases.
制御部２１０は、スイッチＳＷ２を抵抗Ｒ１側に接続し、スイッチＳＷ１を交互に切り換えながら基準駆動回路１１０と第１駆動回路１２０を駆動させ、出力周波数Ｆ１とＦ２を周波数比演算部２３０に入力させる。そして、周波数比−湿度変換部２４０で出力周波数Ｆ１を基に出力周波数Ｆ２を湿度値ＲＨ１に変換する。その後、スイッチＳＷ２を抵抗Ｒ２側に接続し、スイッチＳＷ１を交互に切り換えながら基準駆動回路１１０と第２駆動回路１３０を駆動させ、出力周波数Ｆ１とＦ３を周波数演算部２３０に入力させる。そして、周波数比−湿度変換部２４０で出力周波数Ｆ１を基に出力周波数Ｆ３を湿度値ＲＨ２に変換する。変換された湿度値ＲＨ１，ＲＨ２は判定部２５０に入力される（Ｓ１０３，Ｓ１０４）。 The control unit 210 connects the switch SW2 to the resistor R1 side, drives the reference drive circuit 110 and the first drive circuit 120 while alternately switching the switch SW1, and inputs the output frequencies F1 and F2 to the frequency ratio calculation unit 230. . Then, the frequency ratio-humidity conversion unit 240 converts the output frequency F2 into the humidity value RH1 based on the output frequency F1. Thereafter, the switch SW2 is connected to the resistor R2 side, the reference drive circuit 110 and the second drive circuit 130 are driven while alternately switching the switch SW1, and the output frequencies F1 and F3 are input to the frequency calculation unit 230. Then, the frequency ratio-humidity conversion unit 240 converts the output frequency F3 into the humidity value RH2 based on the output frequency F1. The converted humidity values RH1 and RH2 are input to the determination unit 250 (S103, S104).
判定部２５０は、算出された湿度値ＲＨ１、ＲＨ２の差分（ＲＨ１−ＲＨ２）を算出し、差分が閾値α１よりも小さいか否かを判別する（Ｓ１０５）。差分が閾値α１よりも小さいと判別されたとき、ステップＳ１０６に進み、「正常判定」をチェック結果として出力する。 The determination unit 250 calculates the difference (RH1−RH2) between the calculated humidity values RH1 and RH2, and determines whether or not the difference is smaller than the threshold value α1 (S105). When it is determined that the difference is smaller than the threshold value α1, the process proceeds to step S106, and “normal determination” is output as a check result.
一方、差分が閾値α１よりも大きいと判別されたとき、ステップＳ１０７に進み、差分が閾値α２よりも小さいか否かを判別する。差分が閾値α２よりも小さいと判別されたとき、すなわち、α１＜差分＜α２と判別された場合、ステップＳ１０８に進み、「仮異常判定」をチェック結果として出力すると共に、アラート処理（Ｓ１０９）を行う。ステップＳ１０９のアラート処理としては、例えば、所定の表示部に、継続使用は問題ないが、湿度センサＨＳに異常が検出された旨を表示したり、ランプを点灯させたりして、湿度センサＨＳの仮異常を知らせる。 On the other hand, when it is determined that the difference is larger than the threshold value α1, the process proceeds to step S107, and it is determined whether or not the difference is smaller than the threshold value α2. When it is determined that the difference is smaller than the threshold value α2, that is, when it is determined that α1 <difference <α2, the process proceeds to step S108, “temporary abnormality determination” is output as a check result, and alert processing (S109) is performed. Do. As the alert processing in step S109, for example, the use of the humidity sensor HS is displayed on the predetermined display unit, although there is no problem in continuing use, but the humidity sensor HS displays that an abnormality has been detected, or the lamp is turned on. Inform about a temporary abnormality.
さらに、ステップＳ１０７において、差分が閾値α２よりも大きいと判別されたとき、ステップＳ１１０に進み、「異常判定」をチェック結果として出力すると共に、アラート処理（Ｓ１１１）を行う。ステップＳ１１１のアラート処理は、ステップＳ１０９とは異なり、例えば、センサ異常によって相対湿度の測定ができない旨の表示処理やランプの点灯処理などをする。そして、「異常判定」の結果は、制御部２１０に入力される。制御部２１０は、「異常判定」の結果に基づいて、例えば、相対湿度の測定を禁止したり、測定自体を禁止せずに、測定された相対湿度に対して湿度センサＨＳが異常状態であることを示す情報を付加して、センサ出力値に異常がある旨を知らせるように制御することができる。 Furthermore, when it is determined in step S107 that the difference is larger than the threshold value α2, the process proceeds to step S110, where “abnormality determination” is output as a check result and alert processing (S111) is performed. The alert process in step S111 is different from step S109, for example, a display process indicating that the relative humidity cannot be measured due to a sensor abnormality or a lamp lighting process. Then, the result of “abnormality determination” is input to the control unit 210. Based on the result of the “abnormality determination”, the control unit 210, for example, prohibits measurement of relative humidity or prohibits measurement itself, and the humidity sensor HS is in an abnormal state with respect to the measured relative humidity. It is possible to control to notify that there is an abnormality in the sensor output value by adding information indicating this.
図６は、本実施形態の変形例におけるセンサ異常チェック処理を示すフローチャートである。図６の例は、低駆動周波数の第２駆動回路１３０を測定駆動回路として設定し、高駆動周波数の第１駆動回路１２０を異常検出用駆動回路として使用する。この場合、第１駆動回路１２０によって駆動周波数を上げて、センサ異常チェックを行い、かつ「仮異常」が検出された時点で、測定駆動回路を高駆動周波数の第１駆動回路１２０に切り替えて（Ｓ１１２）、付着物による湿度測定精度の低下を抑制しながらの継続的な湿度測定を行えるようにしている。なお、図６において、ステップＳ１０３Ａは、図５のステップＳ１０４に対応し、ステップＳ１０４Ａは、図５のステップＳ１０３にそれぞれ対応している。その他の処理については同様であるので、同符号を付して説明を省略する。 FIG. 6 is a flowchart showing sensor abnormality check processing in a modification of the present embodiment. In the example of FIG. 6, the second drive circuit 130 with a low drive frequency is set as a measurement drive circuit, and the first drive circuit 120 with a high drive frequency is used as a drive circuit for abnormality detection. In this case, the drive frequency is increased by the first drive circuit 120, the sensor abnormality check is performed, and when the “temporary abnormality” is detected, the measurement drive circuit is switched to the first drive circuit 120 having a high drive frequency ( S112), it is possible to perform continuous humidity measurement while suppressing a decrease in humidity measurement accuracy due to the deposits. In FIG. 6, step S103A corresponds to step S104 in FIG. 5, and step S104A corresponds to step S103 in FIG. Since the other processes are the same, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
このように本実施形態の湿度測定システムは、駆動周波数が異なる２つの駆動回路が設けられ、高分子系の湿度センサＨＳに印加される交流電圧の駆動周波数が低いほど、付着物による湿度センサＨＳの変化特性が大きくなる関係に基づいて、第１駆動回路１２０の出力周波数から算出される湿度値ＲＨ１（第１変化特性情報）と、第２駆動回路１３０の出力周波数から算出される湿度値ＲＨ２とを比較して、湿度センサＨＳのセンサ異常を判別する。このように構成することで、付着物による湿度センサＨＳのセンサ異常を判別することができる。 As described above, the humidity measurement system of the present embodiment is provided with two drive circuits having different drive frequencies. The lower the drive frequency of the AC voltage applied to the polymer humidity sensor HS, the lower the humidity sensor HS due to the deposit. The humidity value RH1 (first change characteristic information) calculated from the output frequency of the first drive circuit 120 and the humidity value RH2 calculated from the output frequency of the second drive circuit 130 on the basis of the relationship in which the change characteristic increases. To determine whether the humidity sensor HS is abnormal. By comprising in this way, the sensor abnormality of the humidity sensor HS by a deposit | attachment can be discriminate | determined.
また、測定駆動回路が、異常検出用駆動回路よりも駆動周波数が高く設定されているので、付着物によるセンサ異常に対する測定精度の低下を抑制しながら、湿度センサＨＳのセンサ異常を検出することができる。 In addition, since the measurement drive circuit is set to have a drive frequency higher than that of the abnormality detection drive circuit, it is possible to detect a sensor abnormality of the humidity sensor HS while suppressing a decrease in measurement accuracy due to the sensor abnormality due to the deposit. it can.
また、測定駆動回路が、異常検出用駆動回路よりも駆動周波数が低く設定されている場合は、センサ異常（仮異常）の際に測定駆動回路を高駆動周波数の駆動回路に切り替えることで、相対湿度を継続して測定するようにすることができる。 If the drive frequency of the measurement drive circuit is set lower than that of the abnormality detection drive circuit, the measurement drive circuit is switched to a drive circuit with a high drive frequency in the event of a sensor abnormality (provisional abnormality). The humidity can be continuously measured.
また、同様に、例えば、周波数比演算部２３０で演算された周波数比を用いてセンサ異常チェック処理を行うこともできる。 Similarly, for example, the sensor abnormality check process can be performed using the frequency ratio calculated by the frequency ratio calculation unit 230.
例えば、基準駆動回路１１０と第１駆動回路１２０との間の周波数比η１と、基準駆動回路１１０と第２駆動回路１３０との間の周波数比η２と、をそれぞれ求め、相対湿度９０％ＲＨ以上領域で、周波数比η１と周波数比η２との間の所定値以上の差分が生じていれば、図５及び図６に示したセンサ異常チェック処理を行うことができる。 For example, a frequency ratio η1 between the reference drive circuit 110 and the first drive circuit 120 and a frequency ratio η2 between the reference drive circuit 110 and the second drive circuit 130 are obtained, and the relative humidity is 90% RH or more. If a difference of a predetermined value or more between the frequency ratio η1 and the frequency ratio η2 occurs in the region, the sensor abnormality check process shown in FIGS. 5 and 6 can be performed.
この場合、湿度測定のための周波数比演算部２３０による演算処理をそのまま利用して例えば、制御部２１０が図５及び図６に示した「正常」、「仮異常」、「異常」の各判定処理やアラート処理を行うことができる。したがって、判定部２５０を別途設ける必要がなく、回路構成を簡略化することができる。 In this case, using the calculation processing by the frequency ratio calculation unit 230 for humidity measurement as it is, for example, the control unit 210 determines each of “normal”, “temporary abnormality”, and “abnormal” shown in FIGS. Processing and alert processing can be performed. Therefore, it is not necessary to provide the determination unit 250 separately, and the circuit configuration can be simplified.
１００ 駆動回路
１１０ 基準駆動回路
１２０ 第１駆動回路
１３０ 第２駆動回路
２００ 制御ユニット
２１０ 制御部
２２０ メモリ
２３０ 周波数比演算部
２４０ 周波数比−湿度変換部
２５０ 判定部
ＨＳ 湿度センサ
Ｃ１ コンデンサ
Ｒ１〜Ｒ３ 抵抗
ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ
100 drive circuit 110 reference drive circuit 120 first drive circuit 130 second drive circuit 200 control unit 210 control unit 220 memory 230 frequency ratio calculation unit 240 frequency ratio-humidity conversion unit 250 determination unit HS humidity sensor C1 capacitors R1 to R3 resistor SW1 , SW2 switch
Claims (6)
前記高分子系湿度センサに第１駆動周波数で交流電圧を印加する第１駆動回路と、
前記高分子系湿度センサに前記第１駆動周波数と異なる第２駆動周波数で交流電圧を印加する第２駆動回路と、
前記第１駆動回路と前記第２駆動回路とを切り替えるスイッチと、
前記第１駆動回路及び前記第２駆動回路から出力される各出力周波数に基づいて、前記高分子系湿度センサの相対湿度に対する変化特性情報をそれぞれ算出する制御ユニットと、を有し、
前記制御ユニットは、前記高分子系湿度センサに印加される交流電圧の駆動周波数が低いほど、付着物による前記高分子系湿度センサの変化特性が大きくなる所定の関係に基づいて、前記第１駆動回路の出力周波数に基づく第１変化特性情報と、前記第２駆動回路の出力周波数に基づく第２変化特性情報とを比較して、前記高分子系湿度センサのセンサ異常を判別することを特徴とする湿度測定システム。 A humidity measurement system for a polymer humidity sensor,
A first drive circuit for applying an alternating voltage to the polymer humidity sensor at a first drive frequency;
A second drive circuit for applying an alternating voltage to the polymer humidity sensor at a second drive frequency different from the first drive frequency;
A switch for switching between the first drive circuit and the second drive circuit;
A control unit that calculates change characteristic information with respect to relative humidity of the polymer-based humidity sensor based on output frequencies output from the first drive circuit and the second drive circuit,
The control unit is configured to perform the first drive based on a predetermined relationship in which a change characteristic of the polymer humidity sensor due to an adhering substance increases as the drive frequency of the AC voltage applied to the polymer humidity sensor decreases. Comparing the first change characteristic information based on the output frequency of the circuit with the second change characteristic information based on the output frequency of the second drive circuit to determine a sensor abnormality of the polymer humidity sensor; Humidity measurement system.
前記制御ユニットは、前記高分子系湿度センサが異常であると判別された場合に、測定駆動回路を前記第１駆動回路に切り替えて、相対湿度を継続して測定するように制御することを特徴とする請求項１に記載の湿度測定システム。 The second drive circuit is a measurement drive circuit for the polymer-based humidity sensor, and the first drive circuit is an abnormality for determining the sensor abnormality in which a drive frequency is set higher than that of the second drive circuit. Drive circuit for detection,
The control unit controls to switch the measurement driving circuit to the first driving circuit and continuously measure the relative humidity when it is determined that the polymer humidity sensor is abnormal. The humidity measurement system according to claim 1.
前記第１駆動周波数と異なる第２駆動周波数で交流電圧を印加した際の高分子系湿度センサの相対湿度に対する第２変化特性情報を算出するステップと、
前記高分子系湿度センサに印加される交流電圧の駆動周波数が低いほど、付着物による前記高分子系湿度センサの変化特性が大きくなる所定の関係に基づいて、前記第１変化特性情報と前記第２変化特性情報とを比較して、前記高分子系湿度センサのセンサ異常を判別するステップと、
を含むことを特徴とする湿度センサ異常検出方法。 Calculating first change characteristic information relative to the relative humidity of the polymer-based humidity sensor when an AC voltage is applied at the first drive frequency;
Calculating second change characteristic information with respect to the relative humidity of the polymer humidity sensor when an AC voltage is applied at a second drive frequency different from the first drive frequency;
The first change characteristic information and the first change information are based on a predetermined relationship in which the change characteristic of the polymer humidity sensor due to deposits increases as the driving frequency of the AC voltage applied to the polymer humidity sensor decreases. Comparing the two change characteristic information and determining a sensor abnormality of the polymer-based humidity sensor;
A humidity sensor abnormality detection method comprising:
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