JPH0592706U

JPH0592706U - 湿度検出装置

Info

Publication number: JPH0592706U
Application number: JP039874U
Authority: JP
Inventors: 勉小谷; 士郎中川
Original assignee: ティーディーケイ株式会社
Priority date: 1992-05-19
Filing date: 1992-05-19
Publication date: 1993-12-17
Also published as: EP0571115B1; US5396796A; EP0571115A3; DE69327859T2; EP0571115A2; DE69327859D1

Abstract

(57)【要約】【目的】湿度検出信号を処理する電子回路装置の影響等
を受けることなく、湿度を正確に検出する。【構成】ケース１は内部空間１１を有しており、電子回
路装置２は湿度センサ３から入力される湿度検出信号を
処理する回路を含み、ケース１の内部空間１１内に配置
されている。湿度センサ３は、ケース１の内部空間１１
から独立しケース１の外部に配置されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、湿度検出装置に関し、更に詳しくは、湿度センサから入力される湿度検出信号を処理する電子回路装置をケー内に組み込んだ湿度検出装置の改良に係る。

【０００２】

【従来の技術】

実際に市販されているこの種の湿度検出装置は、電子回路装置を組み込んであるケース内に、湿度センサを配置した構造となっている。電子回路装置は湿度センサから供給された湿度検出信号を処理するために備えられている。ケースの外壁面にはスリット等による多数の空気導入路が設けられており、これらの空気導入路を通してケース内に導かれた空気の湿度を、ケース内において、湿度センサによって検出する。汎用の湿度検出装置は、湿度センサの他に温度センサをも有し、温度と湿度とを同時に検出できるものが多い。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、電子回路装置を組み込んであるケース内に、湿度センサを配置した構造では、実際に検出する必要のある湿度が、ケース外部の外気の湿度であるにもかかわらず、実質的にケース内の湿度を検出してしまうことになり、はなはだ都合が悪い。ケース内には発熱源となる電子回路装置が含まれており、本来検出すべき外気と、ケース内とでは湿度が著しく異なる。しかも、ケース内と外気とは細い空気流通路を介して連なっているだけであり、ケース内外の空気の出入りが悪く、何らかの原因で、ケース内の湿度が例えば高くなった場合には、長時間に渡ってこの状態が持続してしまう。このため、従来の湿度検出装置は、湿度検出の正確さに欠けるという問題点があった。

【０００４】そこで、本考案の課題は、上述する従来の問題点を解決し、湿度検出信号を処理する電子回路装置の影響等を受けることなく、湿度を正確に検出できる湿度検出装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上述した課題解決のため、本考案は、ケースと、湿度センサと、電子回路装置とを含む湿度検出装置であって、前記ケースは、内部空間を有しており、前記電子回路装置は、前記湿度センサから入力される湿度検出信号を処理する回路を含み、前記ケースの前記内部空間内に配置されており、前記湿度センサは、前記ケースの前記内部空間から独立し前記ケースの外部に配置されている。

【０００６】

【作用】

ケースは内部空間を有しており、電子回路装置は湿度センサから入力される湿度検出信号を処理する回路を含み、ケースの内部空間内に配置されているから、ケースを必要な箇所に取り付けて、湿度を検出することができる。

【０００７】湿度センサはケースの内部空間から独立ケースの外部に配置されているから、ケース内に内蔵されている電子回路装置の発熱の影響を実質的に受けることなく、外気の湿度を検出することができる。しかも、湿度センサは、常に、外気の湿度を検出することになる。このため、湿度を正確に検出することが可能である。

【０００８】

【実施例】

図１は本考案に係る湿度検出装置の部分断面図である。１はケース、２は電子回路装置、３は湿度センサ、４は温度センサである。ケース１は、例えばプラスチック等の適当な材料を用いて成型され、内部空間１１を有している。

【０００９】電子回路装置２は、湿度センサ３３から入力される湿度検出信号を処理する回路を含み、ケース１の内部空間１１に配置されている。電子回路装置２は回路基板２１の上に回路構成に応じた電子回路部品２２を実装したものである。実施例の場合、温度センサ４を含むので、電子回路装置２は温度センサ４からの信号を処理する回路をも含んでいる。湿度センサ３は、ケース１の内部空間１１から独立し、ケース１の外部に配置されている。ケース１は外面にセンサ取付部５を有しており、湿度センサ３及び温度センサ４はセンサ取付部５に配置されている。

【００１０】上述のように、ケース１は内部空間１１を有しており、電子回路装置２は湿度センサから入力される湿度検出信号を処理する回路を含み、ケース１の内部空間１１内に配置されているから、ケース１を必要な箇所に取り付けて、湿度を検出することができる。

【００１１】しかも、湿度センサ３は、ケース１の内部空間１１から独立しケース１の外部に配置されているから、ケース１の内部に内蔵されている電子回路装置２の発熱の影響を実質的に受けることなく、外気の湿度を検出することができる。しかも、湿度センサ３は、常に、矢印ａのごとく流入する外気の湿度を検出することになる。このため、湿度を正確に検出することが可能である。

【００１２】図示では、温度センサ４を含み、温度センサ４がケース１の外部に備えられているから、湿度検出と合わせて、ケース１の内部に内蔵されている電子回路装置２の発熱の影響を実質的に受けることなく、外気の温度を検出することができる。しかも、温度センサ４は、常に、外気の温度を検出することになる。このため、温度を正確に検出することが可能である。

【００１３】図２は図１に示した湿度検出装置の湿度センサ部分の拡大部分断面図である。センサ取付部５は、切欠部５１と、隔壁部材５２と、底板部材５３とを含んで構成されている。切欠部５１はケース１の外壁部材１０を切り欠いて構成されている。隔壁部材５２は筒状の内径部５２１を有し、切欠部５１内に挿入されて外壁部材１０の端縁に結合されている。具体例として、隔壁部材５２は、外周側にリング状結合片５２２を有し、結合片５２２の弾力を利用して、ケース１の外壁部材１０に対して着脱可能に結合されている。内径部５２１を構成する筒部５２３は底板部材５３の方向に伸びている。

【００１４】底板部材５３は隔壁部材５２の筒部５２３の底部を閉じている。図示では、底板部材５３は電子回路装置２を構成する回路基板２１である。湿度センサ３は隔壁部材５２の内径部５２１に配置され、底板部材５３上に取付けられている。隔壁部材５２の内径部５２１は、底部が底板部材５３によって閉じられているので、湿度センサ３はケース１の内部空間１１から区画された内径部５２１の内部に配置される。

【００１５】この実施例によると、ケース１は切欠部５１を備えるだけでよく、複雑な成型を必要としない。このケース１に対して、隔壁部材５２を組み込むだけで、湿度センサ３や温度センサ４を収納するセンサ取付部５が形成できる。このため、組立が容易になる。

【００１６】更に、図示では、底板部材５３と、隔壁部材５２の筒部５２３の端縁との間に弾力性のある気密保持部材５４が介在して設けられている。これにより、電子回路装置２のあるケース１の内部空間１１に対して高度の気密性を保つことができる。

【００１７】また、キャップ部材５５を含み、キャップ部材５５が腕片５５１、５５２により隔壁部材５２に着脱可能に取付けられている。湿度センサ３または温度センサ４の組み込み及び交換に当たっては、キャップ部材５５を取外し、取付けできるので便利である。

【００１８】電子回路装置２及び湿度センサ３は、これまで提案され、または、これから提案されることのあるものを自由に用いることができる。利用できる１例を図３及び図４に示す。これらは、湿度センサとして、インピ−ダンスＺｓが相対湿度に対し指数関数的に変化するタイプのものを用いた場合に好適な例を示している。図において、２は電子回路装置、３は湿度センサである。２３はインピ−ダンス −周波数変換回路（以下ｚ−ｆ変換回路と称する。）、２４は時定数制御微分回路、２５は波形整形回路、２６は積分回路であり、これらは電子回路装置２を構成している。

【００１９】湿度センサ３は、高分子材料でなり、高湿度ではインピ−ダンスが低く、低湿度ではインピ−ダンスが高くなる。具体的には、インピ−ダンスが１０⁴ 〔Ω〕〜１０⁷ 〔Ω〕の範囲で変化する。

【００２０】ｚ−ｆ変換回路２３は、湿度センサ３のインピ−ダンスＺs に対応した周波数のパルス信号Ｓ１を発生させる。インピ−ダンスＺs が低いときは周波数が高くなり、インピ−ダンスＺs が高いときは周波数が低くなる。

【００２１】時定数制御微分回路２４は、コンデンサ２４１と、電圧制御可変インピ−ダンス素子２４２と、非直線性インピ−ダンス素子２４３とを含んでいる。電圧制御可変インピ−ダンス素子２４２は、主電極と制御電極とを有する三端子素子でなり、インピ−ダンスＺt が制御電極に印加される制御電圧Ｖc により指数関数的に変化する。非直線性インピ−ダンス素子２４３は、インピ−ダンスＺd が印加電圧により指数関数的に変化する。コンデンサ２４１と非直線性インピ−ダンス素子２４３とが主電極のそれぞれに直列に接続され、直列接続された電圧制御可変インピ−ダンス素子２４２と非直線性インピ−ダンス素子２４３との両端から入力されたパルス信号Ｓ１を微分した微分信号Ｓ２を出力する。

【００２２】波形整形回路２５は、微分信号Ｓ２が入力され、所定電圧で微分信号Ｓ２を二値化したパルス信号列Ｓ３を出力する。

【００２３】積分回路２６は、入力されたパルス信号列Ｓ３を積分し、積分して得た制御電圧Ｖc を電圧制御可変インピ−ダンス素子２４２の制御電極に供給する。具体的には、抵抗２６１とコンデンサ２６２とで構成し、コンデンサ２６２の端子電圧を制御電圧Ｖc としている。

【００２４】上述したように、湿度センサ３は、インピ−ダンスＺs が相対湿度に対して指数関数的に変化し、ｚ−ｆ変換回路２３は、湿度センサ３のインピ−ダンスＺs に対応した周波数のパルス信号Ｓ１を発生させるから、ｚ−ｆ変換回路２３から周波数が相対湿度に対して指数関数的に変化するパルス信号Ｓ１が得られる。

【００２５】電圧制御可変インピ−ダンス素子２４２は、インピ−ダンスＺt が制御電極Ｂに印加される制御電圧Ｖc により指数関数的に変化し、非直線性インピ−ダンス素子２４３は、インピ−ダンスＺd が印加電圧により指数関数的に変化し、時定数制御微分回路２４は、パルス信号Ｓ１が入力され、コンデンサ２４１と非直線性インピ−ダンス素子２４３とが主電極のそれぞれに直列に接続され、直列接続された電圧制御可変インピ−ダンス素子２４２と非直線性インピ−ダンス素子２４３との両端からパルス信号Ｓ１を微分した微分信号Ｓ２を出力するから、電圧制御可変インピ−ダンス素子２４２及び非直線性インピ−ダンス素子２４３のインピ−ダンス変化に追従し、時定数が指数関数的に変化する微分信号Ｓ２が得られる。このため、非直線性インピ−ダンス素子２４３は、従来の電圧制御可変インピ−ダンス素子２４２が湿度センサ３の非直線性を補正するにあたり、不足していた非直線性を補う作用をする。

【００２６】波形整形回路２５は、時定数が指数関数的に変化する微分信号Ｓ２が入力され、所定電圧で微分信号Ｓ２を二値化したパルス信号列Ｓ３を出力するようになっているから、波形整形回路２５から、パルス信号Ｓ１の信号幅を周波数に対して対数的に圧縮した信号幅を有するパルス信号列Ｓ３が得られる。

【００２７】積分回路２６は、入力されたパルス信号列Ｓ３を積分して制御電圧Ｖc を得て、制御電圧Ｖc を電圧制御可変インピ−ダンス素子２４２の制御端子３３３に供給するようになっているから、時定数制御微分回路２４に負帰還をかける。

【００２８】これにより、パルス信号列Ｓ３を積分回路等で処理すると直線化された湿度− 出力電圧特性が得られる。しかも、非直線性インピ−ダンス素子２４３が電圧制御可変インピ−ダンス素子２４２の補完的役割を果たすので、従来よりも直線性の高い湿度−出力電圧特性が得られる。

【００２９】非直線性インピ−ダンス素子２４３を電圧制御可変インピ−ダンス素子２４２に直列接続したので、合成インピ−ダンスが大きくなり、電圧制御可変インピ− ダンス素子２４２の温度による漏れ電流を抑制し、湿度−出力電圧特性に対する温度影響を低減する。

【００３０】電圧制御可変インピ−ダンス素子２４２がトランジスタでなり、非直線性インピ−ダンス素子２４３がダイオ−ドでなる。トランジスタは、コレクタＣ、エミッタＥが主電極、ベ−スＢが制御電極となる。ダイオ−ドのアノ−ドがトランジスのエミッタＥ側に接続され、コンデンサ２４１がトランジスタのコレクタＣ側に接続されている。制御電圧Ｖc は、トランジスタのベ−スＢに供給される。ダイオ−ドとして、シリコンダイオ−ド、ショットキ−バリア・ダイオ−ド等が使用可能である。

【００３１】トランジスタのベ−ス電圧とエミッタ電流との関係が指数関数特性となるので、ベ−スに供給される制御電圧Ｖc に従い、トランジスタの動作状態のインピ− ダンスＺt も指数関数的に変化する。ダイオ−ドは順電圧と順電流との関係が指数関数特性となるので、ダイオ−ドの動作状態のインピ−ダンスＺd も指数関数的に変化する。これにより、時定数制御微分回路２４は時定数が指数関数的に変化する微分信号Ｓ２を出力する。

【００３２】図４は本考案に係る湿度検出装置の別の実施例の構成を示すブロック図である。図において、図３と同一参照符号は同一性ある構成部分を示す。本実施例では、時定数制御微分回路２４にインピ−ダンス調整回路２４４を設けてある。インピ−ダンス調整回路２４４は、非直線性インピ−ダンス素子２４３に並列に接続され、非直線性インピ−ダンス素子２４３との合成インピ−ダンスを変化させる。これにより、非直線性インピ−ダンス素子２４３によるインピ−ダンスの補正量が多すぎた場合に、インピ−ダンス調整回路２４４が合成インピ−ダンスを小さくさせるので適切な補正が可能となる。インピ−ダンス調整回路２４４として、コンデンサが最適である。その他、抵抗、ダイオ−ド単体で構成し、またはこれらとコンデンサとを組合せて構成することも可能である。

【００３３】更に、本実施例では、パルス信号列Ｓ３を積分して出力電圧を得る出力回路２７を有している。出力回路２７は抵抗２７１とコンデンサ２７２とを有し積分回路を構成してある。積分回路２６と出力回路２７とを分離したのは、積分回路２６が出力回路２７に接続される回路の影響を受けないようにし、時定数を互いに最適なものとするためである。従って、積分回路２６と出力回路２７とを共通化することも可能である。

【００３４】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、以下のような効果が得られる。（ａ）ケースは内部空間を有しており、電子回路装置は湿度センサから入力される湿度検出信号を処理する回路を含み、ケースの内部空間内に配置されているから、ケースを必要な箇所に取り付けて、湿度を検出し得る湿度検出装置を提供できる。（ｂ）湿度センサはケースの内部空間から独立ケースの外部に配置されているから、ケース内に内蔵されている電子回路装置の発熱の影響を実質的に受けることなく、外気の湿度を正確に検出し得る湿度検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る湿度検出装置の部分断面図であ
る。

【図２】図１に示した湿度検出装置の湿度センサ部分の
拡大部分断面図である。

【図３】本考案に係る湿度検出装置に適用可能な回路構
成例を示すブロック図である。

【図４】本考案に係る湿度検出装置に適用可能な別の回
路構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ケース１１内部空間２電子回路装置３湿度センサ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ケースと、電子回路装置と、湿度センサ
とを含む湿度検出装置であって、前記ケースは、内部空間を有しており、前記電子回路装置は、前記湿度センサから入力される湿
度検出信号を処理する回路を含み、前記ケースの前記内
部空間内に配置されており、前記湿度センサは、前記ケースの前記内部空間から独立
し前記ケースの外部に配置されている湿度検出装置。
【請求項２】温度センサを含み、前記温度センサが前
記ケースの外部に備えられている請求項１に記載の湿度
検出装置。
【請求項３】前記ケースは、外面にセンサ取付部を有
しており、前記湿度センサは前記センサ取付部に配置さ
れている請求項１または２に記載の湿度検出装置。
【請求項４】前記センサ取付部は、切欠部と、隔壁部
材と、底板部材とを含み、前記切欠部が前記ケースの外
壁部材を切り欠いて構成され、前記隔壁部材が筒状の内
径部を有し、前記切欠部内に挿入されて前記外壁部材の
端縁に結合され、前記底板部材が前記隔壁部材の底部を
閉じており、前記湿度センサは、前記隔壁部材の前記内径部に配置さ
れ、前記底板部材上に取付けられている請求項１、２ま
たは３に記載の湿度検出装置。
【請求項５】前記隔壁部材は、前記ケースの外壁部材
に対して着脱可能に結合されている請求項４に記載の湿
度検出装置。
【請求項６】前記底板部材は、前記電子回路装置を構
成する回路基板である請求項４に記載の湿度検出装置。
【請求項７】前記底板部材と、隔壁部材との間に弾力
性のある気密保持部材が介在して設けられている請求項
４に記載の湿度検出装置。
【請求項８】キャップ部材を含み、前記キャップ部材
が前記隔壁部材に着脱可能に取付けられている請求項４
に記載の湿度検出装置。