JPS6136618B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6136618B2 JPS6136618B2 JP54075976A JP7597679A JPS6136618B2 JP S6136618 B2 JPS6136618 B2 JP S6136618B2 JP 54075976 A JP54075976 A JP 54075976A JP 7597679 A JP7597679 A JP 7597679A JP S6136618 B2 JPS6136618 B2 JP S6136618B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- humidity
- temperature
- sensitive resistor
- amplifier
- atmosphere
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は雰囲気温度に影響されない湿度発信器
に関するものである。
に関するものである。
本発明の日的は測定すべき雰囲気の温度が、特
に０℃〜50℃の範囲で変化した場合に於て、温度
変化による影響を受けない湿度の測定に係り、中
央集中式の空気調和における検出部から中央装置
等に温度補償された湿度信号を発信するための装
置に適る。
に０℃〜50℃の範囲で変化した場合に於て、温度
変化による影響を受けない湿度の測定に係り、中
央集中式の空気調和における検出部から中央装置
等に温度補償された湿度信号を発信するための装
置に適る。
本発明の別の目的は直流分にもとずく分極作用
の影響を防止する装置に係り、特に電子回路にお
ける半導体のオン・オフ時の出力抵抗の差にもと
づく直流発生原因を防止する装置に係る。
の影響を防止する装置に係り、特に電子回路にお
ける半導体のオン・オフ時の出力抵抗の差にもと
づく直流発生原因を防止する装置に係る。
湿度の測定に於て、電気的感湿素子に与える基
準電圧が感湿抵抗値にもとづいて異なる出力を生
じ、この際直流分が感湿素子に与えられる時は分
極作用が発生する事が知られている。直流分の発
生は湿度検出値に誤差を与えるだけでなく、感湿
素子の電気特性に破壊を与える事があるために、
従来装置は、この防止のために種々の改良が試み
られていて、基準電源として、正弦波交流電圧が
商用周波数ないしは、それ以上の周波数で与えら
れ、感湿素子に与えられる電圧が商用周波数ない
しは、それ以上で交番し、直流分の発生を防止す
る。本発明に於ては湿度は測定すべき雰囲気温度
と共に検出され、一個の周期に於て、正の1/2周
期と負の1/2周期とが等しい基準電圧発生装置を
備えており、且つ感湿抵抗体は分極作用防止用の
容量ＲCが直列に接続してある。
準電圧が感湿抵抗値にもとづいて異なる出力を生
じ、この際直流分が感湿素子に与えられる時は分
極作用が発生する事が知られている。直流分の発
生は湿度検出値に誤差を与えるだけでなく、感湿
素子の電気特性に破壊を与える事があるために、
従来装置は、この防止のために種々の改良が試み
られていて、基準電源として、正弦波交流電圧が
商用周波数ないしは、それ以上の周波数で与えら
れ、感湿素子に与えられる電圧が商用周波数ない
しは、それ以上で交番し、直流分の発生を防止す
る。本発明に於ては湿度は測定すべき雰囲気温度
と共に検出され、一個の周期に於て、正の1/2周
期と負の1/2周期とが等しい基準電圧発生装置を
備えており、且つ感湿抵抗体は分極作用防止用の
容量ＲCが直列に接続してある。
本発明の一特徴は測定すべき雰囲気の温度と湿
度のそれぞれの抵抗式検出器に与えられる基準電
圧として、共通の基準電圧発生器からの電圧が用
いられ、温度及び湿度の変化にもとづく抵抗値変
化は、温度及び湿度の電気信号をそれぞれ発生す
る。この電気信号は別々に取り出し、それぞれ別
の増巾器によつて、増巾を行う。２個の増巾器の
出力は加減算演算器に与えられ、アナログ−パル
ス周期として温度補償を行つた信号値を離隔した
位置に発信する事ができる。
度のそれぞれの抵抗式検出器に与えられる基準電
圧として、共通の基準電圧発生器からの電圧が用
いられ、温度及び湿度の変化にもとづく抵抗値変
化は、温度及び湿度の電気信号をそれぞれ発生す
る。この電気信号は別々に取り出し、それぞれ別
の増巾器によつて、増巾を行う。２個の増巾器の
出力は加減算演算器に与えられ、アナログ−パル
ス周期として温度補償を行つた信号値を離隔した
位置に発信する事ができる。
本発明の実施例に於て基準電圧発生器は、商用
電源周波数或はそれより低い或る範囲の周波数の
正と負のそれぞれ1/2周期が等しい交番電圧が、
感温素子及び感湿素子のそれぞれ付与される。例
えば基準電圧周波数は20Hzないし60Hzであり、感
湿素子は酸化物金属抵抗体或は塩化リチウム等が
使用され、一対の電極間に前述した交番電圧が加
わり、例えば200マイクロアンペア以下の電流を
流す。
電源周波数或はそれより低い或る範囲の周波数の
正と負のそれぞれ1/2周期が等しい交番電圧が、
感温素子及び感湿素子のそれぞれ付与される。例
えば基準電圧周波数は20Hzないし60Hzであり、感
湿素子は酸化物金属抵抗体或は塩化リチウム等が
使用され、一対の電極間に前述した交番電圧が加
わり、例えば200マイクロアンペア以下の電流を
流す。
第１図に於て、１，２は上述の２個の増巾器を
示し、増巾器１及び２の出力は、一個の演算増巾
器３の入力となる。ＶRは前述の特性を有する基
準電圧発生器であり、感温抵抗ＲT及び感湿抵抗
ＲHは並列に接続されて基準電圧発生器ＶRからの
電圧を受ける。R1，R2は調整抵抗であり、ＲCは
分極作用防止用のコンデンサーである。基準電圧
は調整抵抗R2を経て感温抵抗ＲTに、及び調整抵
抗R1、分極作用防止コンデンサーＲCを経て感湿
抵抗ＲHにそれぞれ与えられる。感温抵抗ＲT及び
感湿抵抗ＲHの抵抗値変化にもとづくそれぞれの
出力は増巾器１及び２の入力となり、雰囲気にお
ける温度及び湿度に関するアナログ検出値を発生
する。４はゼロボルト線を示し、増巾器１，２及
び演算増巾器３の正側入力に接続され、且つ可変
抵抗R4は抵抗R3を経て、ゼロボルト線４とイン
バーター５の間に接続しあつて、可変抵抗R4の
摺動端子６はゼロ調整端子である。
示し、増巾器１及び２の出力は、一個の演算増巾
器３の入力となる。ＶRは前述の特性を有する基
準電圧発生器であり、感温抵抗ＲT及び感湿抵抗
ＲHは並列に接続されて基準電圧発生器ＶRからの
電圧を受ける。R1，R2は調整抵抗であり、ＲCは
分極作用防止用のコンデンサーである。基準電圧
は調整抵抗R2を経て感温抵抗ＲTに、及び調整抵
抗R1、分極作用防止コンデンサーＲCを経て感湿
抵抗ＲHにそれぞれ与えられる。感温抵抗ＲT及び
感湿抵抗ＲHの抵抗値変化にもとづくそれぞれの
出力は増巾器１及び２の入力となり、雰囲気にお
ける温度及び湿度に関するアナログ検出値を発生
する。４はゼロボルト線を示し、増巾器１，２及
び演算増巾器３の正側入力に接続され、且つ可変
抵抗R4は抵抗R3を経て、ゼロボルト線４とイン
バーター５の間に接続しあつて、可変抵抗R4の
摺動端子６はゼロ調整端子である。
雰囲気温度Ｔ（〓）における感湿素子ＲH（ＲH
ＭΩとする）のコンダクタンス（μ）は(1)式で
例示する事ができる。
ＭΩとする）のコンダクタンス（μ）は(1)式で
例示する事ができる。
Ｙ＝１／ＲＨ＝0.250H＋0.0388TF−3.60（μ） ……
…(1)
但し Ｈ………相対湿度（％ＲH）
ＴF………雰囲気温度（〓）
感温素子ＲT（ＲTΩとする）の抵抗値は(2)式
で示す事ができる。
で示す事ができる。
ＲT＝466.214＋1.337TF（Ω） ………(2)
第１図を参照し演算増巾器３の出力電圧をV0
とし、基準電源ＶRの発生する電圧をＶRとする。
とし、基準電源ＶRの発生する電圧をＶRとする。
V0＝ＶR（Ｒ１／Ｒ１＋ＲＣ＋ＲＨ−１／Ｍ・ＲＴ／（
Ｒ２＋ＲＴ） ＋Ｒ４／Ｒ３＋Ｒ４）Ｋ ………(3) 但し Ｋ………ゲイン Ｍ………定数 ここで(1)式を(4)式の様に、(2)式を(5)式の様に書
き換える。
Ｒ２＋ＲＴ） ＋Ｒ４／Ｒ３＋Ｒ４）Ｋ ………(3) 但し Ｋ………ゲイン Ｍ………定数 ここで(1)式を(4)式の様に、(2)式を(5)式の様に書
き換える。
Ｙ＝１／ＲＨ＝αＨ＋βＴ−γ ………(4)
ＲT＝Ａ＋QT ………(5)
更にR1＋ＲC＜＜ＲH及びR2＋ＲT＝ＲKである
とすると、(3)式は(6)式の様に変換する事ができ
る。
とすると、(3)式は(6)式の様に変換する事ができ
る。
V0＝ＶR｛R1（αＨ＋βＴ−γ）
−Ａ＋ＱＴ／Ｍ・ＲＫ＋Ｒ４／Ｒ３＋Ｒ４｝Ｋ
＝ＶR｛R1αＨ＋（R1β−Ｑ／Ｍ・ＲＫ）Ｔ
＋（Ｒ４／Ｒ３＋Ｒ４−R1・γ−Ａ／Ｍ・ＲＫ）｝Ｋ
………(6) ここで、 R1β−Ｑ／ＭＲＫ＝０ Ｒ４／Ｒ３＋Ｒ４−R1γ−Ａ／ＭＲＫ＝Ｐ となる様に回路常数を設定して(6)式を(7)式の様に
書き換える。
………(6) ここで、 R1β−Ｑ／ＭＲＫ＝０ Ｒ４／Ｒ３＋Ｒ４−R1γ−Ａ／ＭＲＫ＝Ｐ となる様に回路常数を設定して(6)式を(7)式の様に
書き換える。
V0＝ＶR（R1αＨ＋Ｐ）Ｋ＝ＶR・R1・α
・Ｋ・Ｈ＋ＶR・Ｐ・Ｋ ………(7)
(7)式は感温素子ＲTの温度−抵抗値変化特性に
無関係な出力特性であり、０℃ないし50℃の温度
範囲に於て、前述の回路常数の選定を容易にする
ために、本回路は適切な一例である。特に共通の
基準電源電圧は感温抵抗ＲT及び感湿抵抗ＲHにそ
れぞれ与えてあり、抵抗ＲTとＲHに生じる出力は
それぞれ増巾器１及び２の入力となる。増巾器１
及び２のそれぞれの出力は増巾器３の入力とな
り、加減算演算されて、アナログ・パルス周期変
換器７に加わつて、測定すべき雰囲気の湿度測定
値を０℃ないし50℃の範囲の温度変化に対して影
響を受けない値のパルス周期信号として取出す事
ができる。
無関係な出力特性であり、０℃ないし50℃の温度
範囲に於て、前述の回路常数の選定を容易にする
ために、本回路は適切な一例である。特に共通の
基準電源電圧は感温抵抗ＲT及び感湿抵抗ＲHにそ
れぞれ与えてあり、抵抗ＲTとＲHに生じる出力は
それぞれ増巾器１及び２の入力となる。増巾器１
及び２のそれぞれの出力は増巾器３の入力とな
り、加減算演算されて、アナログ・パルス周期変
換器７に加わつて、測定すべき雰囲気の湿度測定
値を０℃ないし50℃の範囲の温度変化に対して影
響を受けない値のパルス周期信号として取出す事
ができる。
塩化リチウムを用いた場合の感湿抵抗の従来の
特性を第２図に例示する。コンダクタンスＹを縦
軸に単位をμで、相対湿度Ｈを横軸に単位％で
とり、安定状態における特性は実線で表わされ
る。点線はヒステリシス特性を示し、点線ｅは雰
囲気湿度が上昇する場合、点線ｆは下降の場合を
示す。本装置における湿度検出特性は安定状態に
於て、０℃ないし50℃の温度範囲で、出力電圧
V0は湿度に対し、ほぼ直線的に表われる。出力
電圧V0が温度に対する変化要素を含まない様に
するために、温度変化要素を相殺し、または無視
し得る値にするために、且つ望ましくは０℃ない
し50℃の範囲でリニマである様に、前記各要素は
その値が選定され、且つ電気回路に結線される。
本発明の効果を更に高めるために、増巾器１及び
２の出力に零補償を与え、または感温抵抗ＲTに
基準値、即ち特定温度における値を基準値とする
ために、可変抵抗R4を調節することができる。
抵抗R4及びR3にインバータ５は直列であり、更
にインバータ５は図示の様に抵抗R1と共通の結
合点に接続される。Ｃ−MOS半導体フリツプフ
ロツプ回路を使用する時、オン・オフ時におけ
る、出力オン・オフ抵抗の差にもとづく直流分が
電気回路に発生し、基準電圧を望ましい電圧とし
て与えた場合でも、直流分が発生し、感湿素子に
加わるため、前述した分極作用が発生する原因を
多くする。この様な直流分の発生原因は一例とし
てＣ−MOS半導体について述べたが、設計上し
ばしば使用される電気回路に於ても発生する要因
が有り、注意しなければならない問題点である。
本装置は、この様な直流分発生を防止するため
に、適切なる値を有するコンデンサーＲCを感湿
抵抗ＲHに直列接続して直流分を阻止する。更に
前述した温度の影響を無関係化するために、感湿
抵抗ＲTと感湿抵抗ＲHのそれぞれの出力は、増巾
器１及び別の増巾器２にそれぞれ入力となる。ま
た望ましくはコンデンサーＲCは感湿抵抗ＲHに直
接に直列接続する。温度影響の無関係化のため
に、前記(7)式を導くために各要素の値は選定され
且つ接続される。各回路常数は(7)式を解く事によ
つて得られる。ここで相対湿度Ｈは０％ないし
100％の範囲で変化するものとする。湿度０％か
ら100％に変化した時に、一実施例における出力
電圧は0.375ボルト及び1.375ボルトであり、温度
１〓あたりの出力変化は、１ボルトに対し1.55％
FS以下である。基準電圧ＶRは感温抵抗ＲT及び
感湿抵抗ＲHに共通の電源として使用され、例え
ば感温抵抗ＲTと感湿抵抗ＲHに異なる電源を使用
する時は本発明の範囲では無い。基準値電源ＶR
は一周期における正負の各半周期はそれぞれ等し
く、感湿抵抗ＲHに正負の半周期間に於て積分量
の等しい交番電圧を与える。感湿抵抗ＲHには前
述した周波数が正負くり返して加わり、電気回路
で発生した直流分はコンデンサーＲCによつて感
湿抵抗ＲHに加わる事を阻止する。コンデンサー
ＲCの特性は直流分を阻止すると共に、温度変化
の影響を変化するために前述の定数選定における
条件を満足させる事が必要である。
特性を第２図に例示する。コンダクタンスＹを縦
軸に単位をμで、相対湿度Ｈを横軸に単位％で
とり、安定状態における特性は実線で表わされ
る。点線はヒステリシス特性を示し、点線ｅは雰
囲気湿度が上昇する場合、点線ｆは下降の場合を
示す。本装置における湿度検出特性は安定状態に
於て、０℃ないし50℃の温度範囲で、出力電圧
V0は湿度に対し、ほぼ直線的に表われる。出力
電圧V0が温度に対する変化要素を含まない様に
するために、温度変化要素を相殺し、または無視
し得る値にするために、且つ望ましくは０℃ない
し50℃の範囲でリニマである様に、前記各要素は
その値が選定され、且つ電気回路に結線される。
本発明の効果を更に高めるために、増巾器１及び
２の出力に零補償を与え、または感温抵抗ＲTに
基準値、即ち特定温度における値を基準値とする
ために、可変抵抗R4を調節することができる。
抵抗R4及びR3にインバータ５は直列であり、更
にインバータ５は図示の様に抵抗R1と共通の結
合点に接続される。Ｃ−MOS半導体フリツプフ
ロツプ回路を使用する時、オン・オフ時におけ
る、出力オン・オフ抵抗の差にもとづく直流分が
電気回路に発生し、基準電圧を望ましい電圧とし
て与えた場合でも、直流分が発生し、感湿素子に
加わるため、前述した分極作用が発生する原因を
多くする。この様な直流分の発生原因は一例とし
てＣ−MOS半導体について述べたが、設計上し
ばしば使用される電気回路に於ても発生する要因
が有り、注意しなければならない問題点である。
本装置は、この様な直流分発生を防止するため
に、適切なる値を有するコンデンサーＲCを感湿
抵抗ＲHに直列接続して直流分を阻止する。更に
前述した温度の影響を無関係化するために、感湿
抵抗ＲTと感湿抵抗ＲHのそれぞれの出力は、増巾
器１及び別の増巾器２にそれぞれ入力となる。ま
た望ましくはコンデンサーＲCは感湿抵抗ＲHに直
接に直列接続する。温度影響の無関係化のため
に、前記(7)式を導くために各要素の値は選定され
且つ接続される。各回路常数は(7)式を解く事によ
つて得られる。ここで相対湿度Ｈは０％ないし
100％の範囲で変化するものとする。湿度０％か
ら100％に変化した時に、一実施例における出力
電圧は0.375ボルト及び1.375ボルトであり、温度
１〓あたりの出力変化は、１ボルトに対し1.55％
FS以下である。基準電圧ＶRは感温抵抗ＲT及び
感湿抵抗ＲHに共通の電源として使用され、例え
ば感温抵抗ＲTと感湿抵抗ＲHに異なる電源を使用
する時は本発明の範囲では無い。基準値電源ＶR
は一周期における正負の各半周期はそれぞれ等し
く、感湿抵抗ＲHに正負の半周期間に於て積分量
の等しい交番電圧を与える。感湿抵抗ＲHには前
述した周波数が正負くり返して加わり、電気回路
で発生した直流分はコンデンサーＲCによつて感
湿抵抗ＲHに加わる事を阻止する。コンデンサー
ＲCの特性は直流分を阻止すると共に、温度変化
の影響を変化するために前述の定数選定における
条件を満足させる事が必要である。
以上の様に本発明は基準電圧が分圧されて感温
素子に供給されると共に、この感温素子に並列接
続された感湿素子にも基準電圧が分圧されて供給
され、０℃ないし50℃の温度変化範囲に於て、感
温素子の温度−抵抗値変化特性に無関係に感湿素
子の温度影響を補償し且つ感湿素子に直流分の加
わる事を阻止するに適切である上記電気回路を構
成すると共に、電気回路における定数を安定且つ
容易に得るために、それぞれの値が選定される。
このために、基準電源は正負の半周期の等しい電
圧を感温素子及び感湿素子にそれぞれ与え、感湿
素子ＲHにはコンデンサーＲCが直列接続されてい
て、感温素子及び感湿素子の抵抗値変化にもとづ
く出力は増巾器１及び２の入力となり、増巾器１
及び２の出力は増巾器３に加わつて、加減算演算
され、更にその出力はアナログ・パルス周期変換
器に加わつて、離隔した位置にパルス周期信号を
伝送する事ができる。
素子に供給されると共に、この感温素子に並列接
続された感湿素子にも基準電圧が分圧されて供給
され、０℃ないし50℃の温度変化範囲に於て、感
温素子の温度−抵抗値変化特性に無関係に感湿素
子の温度影響を補償し且つ感湿素子に直流分の加
わる事を阻止するに適切である上記電気回路を構
成すると共に、電気回路における定数を安定且つ
容易に得るために、それぞれの値が選定される。
このために、基準電源は正負の半周期の等しい電
圧を感温素子及び感湿素子にそれぞれ与え、感湿
素子ＲHにはコンデンサーＲCが直列接続されてい
て、感温素子及び感湿素子の抵抗値変化にもとづ
く出力は増巾器１及び２の入力となり、増巾器１
及び２の出力は増巾器３に加わつて、加減算演算
され、更にその出力はアナログ・パルス周期変換
器に加わつて、離隔した位置にパルス周期信号を
伝送する事ができる。
第１図は本発明実施例の電気回路の略図であ
る。第２図は塩化リチウム感湿素子の相対湿度と
電極間コンダクタンスの関係を示すグラフであ
る。 １，２，３……増巾器、４……零ボルト線、５
……インバーター、６……摺動接点、ＲT……感
温抵抗、ＲH……感湿抵抗、ＲC……コンデンサ
ー、R1，R2，R3，R4……抵抗、ＶR……基準電
源。
る。第２図は塩化リチウム感湿素子の相対湿度と
電極間コンダクタンスの関係を示すグラフであ
る。 １，２，３……増巾器、４……零ボルト線、５
……インバーター、６……摺動接点、ＲT……感
温抵抗、ＲH……感湿抵抗、ＲC……コンデンサ
ー、R1，R2，R3，R4……抵抗、ＶR……基準電
源。
Claims (1)
- １ 正負の各半周期がそれぞれ等しい基準電圧を
分圧して測定すべき雰囲気の温度を測定するため
の感温抵抗及び分極作用防止用コンデンサが直列
に接続された測定すべき雰囲気の湿度を測定する
ための感湿抵抗にそれぞれ供給され、上記感温抵
抗の抵抗値変化にもとづく出力は増巾器１に、ま
た感湿抵抗の抵抗値変化にもとづく出力は増巾器
２に、それぞれ供給され、上記各増巾器１，２の
出力は増巾器３によつて加減算演算され、上記湿
度エレメントの温度によつてシフトする変化要素
を取除けるように上記各要素の抵抗値を選定して
増巾器３の出力はアナログ・パルス周期変換器に
供給されて測定すべき雰囲気の湿度測定値を０℃
ないし50℃の範囲の温度変化に対して影響を受け
ない値のパルス周期信号として取出したことを特
徴とする湿度発信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7597679A JPS56646A (en) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | Transmitter for humidity data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7597679A JPS56646A (en) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | Transmitter for humidity data |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56646A JPS56646A (en) | 1981-01-07 |
| JPS6136618B2 true JPS6136618B2 (ja) | 1986-08-19 |
Family
ID=13591777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7597679A Granted JPS56646A (en) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | Transmitter for humidity data |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56646A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6151812U (ja) * | 1984-09-10 | 1986-04-08 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022736B2 (ja) * | 1977-06-27 | 1985-06-04 | 株式会社山武 | 湿度計 |
-
1979
- 1979-06-15 JP JP7597679A patent/JPS56646A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6151812U (ja) * | 1984-09-10 | 1986-04-08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56646A (en) | 1981-01-07 |
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