JPS5870153A - 温・湿度検出装置 - Google Patents
温・湿度検出装置Info
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- JPS5870153A JPS5870153A JP16855881A JP16855881A JPS5870153A JP S5870153 A JPS5870153 A JP S5870153A JP 16855881 A JP16855881 A JP 16855881A JP 16855881 A JP16855881 A JP 16855881A JP S5870153 A JPS5870153 A JP S5870153A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は室内などの温度や湿ｆを１定するための新規な
る原理に基く温・湿度検出装置に関するものである。
る原理に基く温・湿度検出装置に関するものである。
従来、一般産業分野、民生分野における温・ｓｉｔセン
サー、 ４１１ＫＩ１度センサーについては汚れに強く
、経時変化が少なく保全性の曳いものはなかった。
サー、 ４１１ＫＩ１度センサーについては汚れに強く
、経時変化が少なく保全性の曳いものはなかった。
本発明はこの点に鑑みなされたものであって・その目的
とするところは汚れに強く経時変化が少なく保全性が良
好でしかも製作工数の低減価格の低減が可能な温・湿度
検出装置を提供することにある。
とするところは汚れに強く経時変化が少なく保全性が良
好でしかも製作工数の低減価格の低減が可能な温・湿度
検出装置を提供することにある。
以下１本発明を図面を参照して説明する。図面中５は温
・湿度センサーである。この温・湿度センｔ−Ｓは厚さ
α０５〜α２■程度のポリエステル又はポリイミド等の
シート状の誘電体３を備・えており、この誘電体３の裏
面には厚さ１０〜５０μ扉糧度の銅又はアルミニウム等
のｉｌｌ・第２の線状電極群１．２がエツチング等の手
段を用＾て互に平行に設けてあり、更に誘電体３の電極
面側には厚さ０．５〜３■程度にシリコンゴム又はエポ
キシ樹脂等でモールディングしｔ絶縁層４が設けてあり
、電極群１，２を互に絶縁している。
・湿度センサーである。この温・湿度センｔ−Ｓは厚さ
α０５〜α２■程度のポリエステル又はポリイミド等の
シート状の誘電体３を備・えており、この誘電体３の裏
面には厚さ１０〜５０μ扉糧度の銅又はアルミニウム等
のｉｌｌ・第２の線状電極群１．２がエツチング等の手
段を用＾て互に平行に設けてあり、更に誘電体３の電極
面側には厚さ０．５〜３■程度にシリコンゴム又はエポ
キシ樹脂等でモールディングしｔ絶縁層４が設けてあり
、電極群１，２を互に絶縁している。
そして誘電体３には第１の線状電極群１の電極端子１Ｇ
と１１２の線状電極群２の電極端子１にとが設けである
。
と１１２の線状電極群２の電極端子１にとが設けである
。
第４図に示すものは温・温度センサー５の電極端子Ｉ＠
、２ｇ間に交番電圧を印加し皮場合におけろ等価回路で
ある。
、２ｇ間に交番電圧を印加し皮場合におけろ等価回路で
ある。
１１１４図中Ｃ１は隣接電極間の絶縁層、ｌｌ電層及び
その界面の合成静電容量、Ｒ１は隣接電極間の絶縁層、
誘電層及びその界ｌｌｌ０合成電気抵抗。
その界面の合成静電容量、Ｒ１は隣接電極間の絶縁層、
誘電層及びその界ｌｌｌ０合成電気抵抗。
Ｃ，、Ｃ，は電極上誘電層の静電容量＜Ｃ，−Ｃａ）。
凡、＆は電極上誘電層の電気抵抗（＆−＆）。
Ｃ６は隣接電極間上空気の静電容量、Ｒ４は隣接電極間
上空気の電気抵抗、Ｒ４は隣接電極間上Ｏ誘電層と空気
との界面の電気抵抗である。
上空気の電気抵抗、Ｒ４は隣接電極間上Ｏ誘電層と空気
との界面の電気抵抗である。
等価回路中温・湿度の影響を特に大きく受けるのは静電
容量Ｇ、電気抵抗＆、鳥であり、かつ電気抵抗Ｒ，、＆
、 Ｒｈ及び＆は著しく大であり自静電容量Ｃ，、Ｃ
，のインピーダンスも大であるため、これを無視すると
第５図に示す等価回路となる。
容量Ｇ、電気抵抗＆、鳥であり、かつ電気抵抗Ｒ，、＆
、 Ｒｈ及び＆は著しく大であり自静電容量Ｃ，、Ｃ
，のインピーダンスも大であるため、これを無視すると
第５図に示す等価回路となる。
電気抵抗＆の温・湿度特性を説明する。
誘電体３表面の測定気体との界面は空気中の水分を吸着
して界面吸着水層を形成する。
して界面吸着水層を形成する。
この層厚は絶対湿度と顕著なる相関がある。
そして、この界面吸着水層Ｆｉ第６図に示す水素イオン
の手渡しによる電導原理によって導電性を有する。玄几
−１この界面吸着水層は低電界では電気抵抗が比較的高
いが、高電界下では界面吸着水が電界の方向に伸長し膜
状連結となるため電気抵抗は減少する。なお、この膜状
連結作用は低温域楊子の作用が大である。
の手渡しによる電導原理によって導電性を有する。玄几
−１この界面吸着水層は低電界では電気抵抗が比較的高
いが、高電界下では界面吸着水が電界の方向に伸長し膜
状連結となるため電気抵抗は減少する。なお、この膜状
連結作用は低温域楊子の作用が大である。
し友がって、電気抵抗島は絶対０１ｌｆと温度の双方に
よって変化する。
よって変化する。
第１図に本発明に係る温・湿度検出装置に必要とされる
構成説明図を示す。ｗｉ１図中６は電流検出装置、７は
交番電圧電源、８はサーミスター等の温度センサー、９
は演算回路、ｔｏｔｉ増巾装置、１１は温・湿度表示装
置、１２は温・湿度調整装置である。
構成説明図を示す。ｗｉ１図中６は電流検出装置、７は
交番電圧電源、８はサーミスター等の温度センサー、９
は演算回路、ｔｏｔｉ増巾装置、１１は温・湿度表示装
置、１２は温・湿度調整装置である。
温・湿度センサー５において、第１．第２の線状電極Ｉ
ＦＰ１．２の長さをり、その巾をＷ、１１１、第２の線
状電極群１．２の巾をａ、第１゜第２線状電極群１．２
間の距−をｂとするとき。
ＦＰ１．２の長さをり、その巾をＷ、１１１、第２の線
状電極群１．２の巾をａ、第１゜第２線状電極群１．２
間の距−をｂとするとき。
ｔ−３００■、Ｗ−１００■、ａ−α３園。
ｂ−２■、１を電体３を厚さｔ−α１■のポリエステル
とし、電極端子１ｍ、２ａ関ＫＡＣ４ＫＶ（ＲＭＳ）−
５０Ｈ暗印加した時の温・湿度センサー流入電流と絶対
湿度と温度と関係を実温した値を第７図に示す。
とし、電極端子１ｍ、２ａ関ＫＡＣ４ＫＶ（ＲＭＳ）−
５０Ｈ暗印加した時の温・湿度センサー流入電流と絶対
湿度と温度と関係を実温した値を第７図に示す。
この実測しｔ値を第１図の演算回路９に記憶させ、交番
電圧電源７より温・温度センサー５に流入する電流の量
を電流検出装置６で検出し。
電圧電源７より温・温度センサー５に流入する電流の量
を電流検出装置６で検出し。
この検出値と温度セン’ｖ−−ｇよりの検出値とを演算
回路９に入力−し、演算回路９よりの出力信号を必要に
応じて増巾した後、温・湿度表示装置１１に入れるか、
又は温・湿度調整装置１２に入力する。
回路９に入力−し、演算回路９よりの出力信号を必要に
応じて増巾した後、温・湿度表示装置１１に入れるか、
又は温・湿度調整装置１２に入力する。
なお１寸法ｔおよびｖ１／＃ｉ流入電流を大きくとるた
めに大とし九が実際にセンサーとして用いる場合に＄１
’／、。以下で充分である。
めに大とし九が実際にセンサーとして用いる場合に＄１
’／、。以下で充分である。
ま７’？、流入電流を増減させる友めＫは面積（ＷＸ
Ｌ ）の他に誘電体３の厚さ、＃電率、印加電圧、印加
電圧周波数等があり、印加電圧との関係はＩ［′８図に
示すように低電圧（Ａ−２ｓｍ＋の場合３ｆｆ″以下）
では傾きが一定であり、それ以上では傾きが大となる。
Ｌ ）の他に誘電体３の厚さ、＃電率、印加電圧、印加
電圧周波数等があり、印加電圧との関係はＩ［′８図に
示すように低電圧（Ａ−２ｓｍ＋の場合３ｆｆ″以下）
では傾きが一定であり、それ以上では傾きが大となる。
また、印加電圧の周波数については第４図に示す通り回
路の合成インピーダンス２はｚ ｗａ Ｒ，＋−スー ツｗｃｌ Ｗ鴫２πｆ （Ｉ−Ｌ） で示されるごとく周波数ｆに比例して流入電流Ｉは増加
する（第９図参照）。
路の合成インピーダンス２はｚ ｗａ Ｒ，＋−スー ツｗｃｌ Ｗ鴫２πｆ （Ｉ−Ｌ） で示されるごとく周波数ｆに比例して流入電流Ｉは増加
する（第９図参照）。
以上述べた温・湿度センサー５の応答速度は１ ｐａＣ
以下と非常に速くかつ長期間にわたって高精度が維持で
きるものである。
以下と非常に速くかつ長期間にわたって高精度が維持で
きるものである。
なお１本発明に係る温・湿度検出装置の温・湿度センサ
ー５の電極パターンｒ！第！Ｏ図に示すように同心円的
で且つ面状でもよ＜、＊＊Ｓ１１図、ｇ＋°２図に示す
ように柱状にしてもよいし、また、第１３図、第１４図
に示すように電［１３を誘電体１４で被覆した電極群１
，２を絶縁体１５に巻回して構成してもよいし、ｌＬＫ
は、電極群を２枚の誘電体層間に挾んでもよ込。この場
合、４！ｒ層の厚さが同じで両面共Ｋｌｌ定気体ＫＷ！
触させ友場合流入電流は２倍となぁ。
ー５の電極パターンｒ！第！Ｏ図に示すように同心円的
で且つ面状でもよ＜、＊＊Ｓ１１図、ｇ＋°２図に示す
ように柱状にしてもよいし、また、第１３図、第１４図
に示すように電［１３を誘電体１４で被覆した電極群１
，２を絶縁体１５に巻回して構成してもよいし、ｌＬＫ
は、電極群を２枚の誘電体層間に挾んでもよ込。この場
合、４！ｒ層の厚さが同じで両面共Ｋｌｌ定気体ＫＷ！
触させ友場合流入電流は２倍となぁ。
本発明は以上詳述しｔようＶＣ，＠電体ｍ４との間に互
に絶縁しかつ亙に一定の間隔をおいて交互に２組の線状
電極群１．２を堀設した温・湿度センサー５と、温・湿
度センナ−５の各線状電極群１．２間に一定電圧を印加
する交番電圧電源）と、温・温度センサー５に流入すゐ
電流を検出する電流検出装置６と、温・湿度セッサー゛
５の近傍に設けられ次温度センサー６と。
に絶縁しかつ亙に一定の間隔をおいて交互に２組の線状
電極群１．２を堀設した温・湿度センサー５と、温・湿
度センナ−５の各線状電極群１．２間に一定電圧を印加
する交番電圧電源）と、温・温度センサー５に流入すゐ
電流を検出する電流検出装置６と、温・湿度セッサー゛
５の近傍に設けられ次温度センサー６と。
電流側装置６からの検出電流と温度センサー＄からの検
出温度とにより湿度を演算する演算回路１０とを備えた
ことを特鍾とする温・温度検出装置である。
出温度とにより湿度を演算する演算回路１０とを備えた
ことを特鍾とする温・温度検出装置である。
し友がって、この温・湿度検出装置の温・温度センサー
５を浮遊粉塵の多−雰囲気で使用し穴場合、誘電体３の
表面には不平等交番電界列いわゆる電修カーテンが形成
されるｔめに誘電体３表面に粉塵が付着することがなく
なる。
５を浮遊粉塵の多−雰囲気で使用し穴場合、誘電体３の
表面には不平等交番電界列いわゆる電修カーテンが形成
されるｔめに誘電体３表面に粉塵が付着することがなく
なる。
重を表面を水又はアルコールでの洗浄が可能になり、風
の影響を殆んど受けることがなく低温域（０〜２０℃）
での温度検知能力がＩＩＩＫ優れｔものになる。
の影響を殆んど受けることがなく低温域（０〜２０℃）
での温度検知能力がＩＩＩＫ優れｔものになる。
［Ｋは、電極パターンが誘電体３の裏面にのみ構成され
て論るため製作工数の低減価格の低減が可能になる。
て論るため製作工数の低減価格の低減が可能になる。
第１図は本発明に係る温・湿度検出装置の構成説明図、
８２図は温・湿度センサーの一部省略した平面因、第３
図は第２図１”１ｇに沿う断面図、第４図、第５図は温
・湿度センサーの・等価回路の構成説明図、第６図は界
面吸着水層の電導原瑠図、Ｉｇ７図は温・湿度センサー
の実施例における絶対湿度一温度−１ｆｔ入電流の相関
関係図、第６図は電極印加電圧と流入電流の関係図、８
９図は印加電圧周波数と流入電流の関係図、ｆｌＫ１０
図、第１１図はそれぞれ温・湿度センす−の他の実施態
様の構成説明図、第１２図は第＋１１ＳｇＩＮＩ−罵線
に沿う断面図、第１３図と温・湿度センサーの他の実施
態様の構成ｌＩ＠図、ＩＥｌＡ図は電極め構成説明図で
ある。−１，２は線状電極群、 ３．、、＝社誘電体、
５は温・温度センサー、６は電流検出装置、７は交番電
圧電源、８は温度センサー、１０は演算回路。 出願人 富士ゼロックス株式会社 代理人 弁運士 米 原 正 章 弁理士 浜 本 忠 第１図 第 ３ 図 第６図 第７図 劃 ／ ＝Ｉ ／ 第１０図 を 第１１図 第、２゜ 第１３図 第１４図
８２図は温・湿度センサーの一部省略した平面因、第３
図は第２図１”１ｇに沿う断面図、第４図、第５図は温
・湿度センサーの・等価回路の構成説明図、第６図は界
面吸着水層の電導原瑠図、Ｉｇ７図は温・湿度センサー
の実施例における絶対湿度一温度−１ｆｔ入電流の相関
関係図、第６図は電極印加電圧と流入電流の関係図、８
９図は印加電圧周波数と流入電流の関係図、ｆｌＫ１０
図、第１１図はそれぞれ温・湿度センす−の他の実施態
様の構成説明図、第１２図は第＋１１ＳｇＩＮＩ−罵線
に沿う断面図、第１３図と温・湿度センサーの他の実施
態様の構成ｌＩ＠図、ＩＥｌＡ図は電極め構成説明図で
ある。−１，２は線状電極群、 ３．、、＝社誘電体、
５は温・温度センサー、６は電流検出装置、７は交番電
圧電源、８は温度センサー、１０は演算回路。 出願人 富士ゼロックス株式会社 代理人 弁運士 米 原 正 章 弁理士 浜 本 忠 第１図 第 ３ 図 第６図 第７図 劃 ／ ＝Ｉ ／ 第１０図 を 第１１図 第、２゜ 第１３図 第１４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 誘電体３と１＃＃ｍ４と、の関に互に絶縁しかつ互に一
定の間隔をおいて交互に２組の線状電極群１．２を堀設
した温・湿度センサー５と、温・湿度センサー５の各線
状電極群１．２１１に一定電圧を印加する交番電圧電源
フと、温・温度セン！−５に流入する電流を検出する電
流検出装置６と。 温・湿度センナ−５の近傍に設けられた温度センサー８
と、電流検出１装置、６からの検出電流と温度センサー
ｇからの検出温度とにより湿度を演算する演算回路１０
とを備えｔことを特徴とする温・湿度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16855881A JPS5870153A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 温・湿度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16855881A JPS5870153A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 温・湿度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5870153A true JPS5870153A (ja) | 1983-04-26 |
| JPH038506B2 JPH038506B2 (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=15870248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16855881A Granted JPS5870153A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 温・湿度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5870153A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425052A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-27 | Ind Tech Res Inst | Polyimide electric capacitance type moisture sensing element |
| US10338023B2 (en) | 2013-08-13 | 2019-07-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Temperature and humidity sensor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55155239A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-03 | Toshiba Corp | Temperature/humidity detector |
| JPS5629151A (en) * | 1979-03-29 | 1981-03-23 | Vaisala Oy | Controller for humidity pickup |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP16855881A patent/JPS5870153A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5629151A (en) * | 1979-03-29 | 1981-03-23 | Vaisala Oy | Controller for humidity pickup |
| JPS55155239A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-03 | Toshiba Corp | Temperature/humidity detector |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425052A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-27 | Ind Tech Res Inst | Polyimide electric capacitance type moisture sensing element |
| US10338023B2 (en) | 2013-08-13 | 2019-07-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Temperature and humidity sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH038506B2 (ja) | 1991-02-06 |
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