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JP5590459B2 - Dew point measuring device and gas characteristic measuring device - Google Patents

Dew point measuring device and gas characteristic measuring device Download PDF

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JP5590459B2
JP5590459B2 JP2010274153A JP2010274153A JP5590459B2 JP 5590459 B2 JP5590459 B2 JP 5590459B2 JP 2010274153 A JP2010274153 A JP 2010274153A JP 2010274153 A JP2010274153 A JP 2010274153A JP 5590459 B2 JP5590459 B2 JP 5590459B2
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
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Description

本発明は、露点計測装置に関するものである。また、露点計測装置を備えた湿度センサ、分圧測定器などの気体特性測定装置に関するものである。   The present invention relates to a dew point measuring apparatus. The present invention also relates to a gas characteristic measuring device such as a humidity sensor and a partial pressure measuring device equipped with a dew point measuring device.

周囲の気体中の特定成分（例えば、水分）が付着することで、特性（例えば、電気特性や固有振動数）が変化する特性変化部材を冷却していき、周囲の気体中の特定成分が特性変化部材に凝集（結露）したことを、特性変化部材の特性変化により検出し、その時の特性変化部材の温度を測定することにより、気体の露点を計測する露点計測装置が知られている（例えば、特許文献１や２）。   A specific component (for example, moisture) in the surrounding gas adheres, and the characteristic changing member whose characteristics (for example, electrical characteristics and natural frequency) change is cooled, and the specific component in the surrounding gas has a characteristic. There is known a dew point measurement device that measures the dew point of a gas by detecting that the change member has aggregated (condensation) from the characteristic change of the characteristic change member and measuring the temperature of the characteristic change member at that time (for example, Patent Documents 1 and 2).

露点計測装置は、正確な露点を計測するには温度センサの較正を行う必要がある。温度センサを較正する方法としては、特許文献２、３に記載のものが知られている。特許文献２に記載の温度センサ較正方法では、既知の相転移温度を持つ温度標準物質及び温度センサを加熱炉内に設置する。そして、加熱炉内の温度を変化させていくと、温度標準物質の融点に相当する温度付近で温度標準物質の吸熱反応が発生する。この温度標準物質の吸熱反応は温度センサのリニアな出力変化での変曲点として検出される。そして、この変曲点の出力が検出されたときの温度を融点温度である温度標準とし、その温度標準を基づいて演算した補正値で温度センサの温度値を較正する。   The dew point measuring apparatus needs to calibrate the temperature sensor in order to accurately measure the dew point. As a method for calibrating a temperature sensor, those described in Patent Documents 2 and 3 are known. In the temperature sensor calibration method described in Patent Document 2, a temperature reference material having a known phase transition temperature and a temperature sensor are installed in a heating furnace. When the temperature in the heating furnace is changed, an endothermic reaction of the temperature standard material occurs near the temperature corresponding to the melting point of the temperature standard material. This endothermic reaction of the temperature standard substance is detected as an inflection point in the linear output change of the temperature sensor. Then, the temperature when the output of the inflection point is detected is set as a temperature standard that is a melting point temperature, and the temperature value of the temperature sensor is calibrated with a correction value calculated based on the temperature standard.

また、特許文献３に記載の温度センサの較正方法は、高圧高温装置内を適温になるように加熱するヒータに標準物質を直列に接続し、高圧高温装置内の温度を検出しながらヒータへの投入電力を調整する。そして、ヒータによって高圧高温装置内を加熱していき標準物質の相転移が起きたことをヒータの電気抵抗又はヒータへの電圧・電流の変化で捕え、その時の温度を検出する。そして、その時のヒータへの投入電力を基準とし、温度センサの温度較正を行う。   In addition, the temperature sensor calibration method described in Patent Document 3 connects a standard material in series to a heater that heats the inside of the high-pressure and high-temperature device to an appropriate temperature, and detects the temperature inside the high-pressure and high-temperature device. Adjust the input power. Then, the inside of the high-pressure and high-temperature apparatus is heated by the heater, and the occurrence of the phase transition of the standard material is detected by the change in the electric resistance of the heater or the voltage / current to the heater, and the temperature at that time is detected. Then, temperature calibration of the temperature sensor is performed with reference to the input power to the heater at that time.

しかしながら、上記特許文献２によれば、温度較正工程では加熱炉内に温度標準物質を搬送して行われるため、較正精度は温度センサに対する温度標準物質の位置精度に依存する。このため、較正精度を上げるためには位置精度を上げなければならず、位置精度を上げる設備投資等によって素子自体のコスト増につながってしまう。また、上記特許文献３において、温度センサを備えた露点計測装置を製品に組み込んだ後に温度較正を行うときは特に製品から露点計測装置を取り外してユーザが上記温度較正を行うこととなり、この煩雑な温度較正自体がユーザの負担となっていた。また、上記特許文献３によれば、ヒータと相変化物質とが電気的に直列に接続されているので、相変化物質の相転移による電気伝導度の変化に加え、ヒータの電気伝導度の変化も生じる。このため、相変化物質の相転移温度が検出できその温度で較正できたとしても、ヒータの電気伝導度の変化に伴う影響で温度較正の精度が低下してしまうという課題があった。   However, according to Patent Document 2, the temperature calibration process is performed by transporting the temperature standard material into the heating furnace, and therefore the calibration accuracy depends on the position accuracy of the temperature standard material with respect to the temperature sensor. For this reason, in order to increase the calibration accuracy, the position accuracy must be increased, and the cost of the element itself is increased due to equipment investment or the like for increasing the position accuracy. Further, in Patent Document 3, when temperature calibration is performed after a dew point measurement device having a temperature sensor is incorporated into a product, the user performs the temperature calibration by removing the dew point measurement device from the product. The temperature calibration itself is a burden on the user. Further, according to Patent Document 3, since the heater and the phase change material are electrically connected in series, in addition to the change in electrical conductivity due to the phase transition of the phase change material, the change in the electrical conductivity of the heater. Also occurs. For this reason, even if the phase transition temperature of the phase change material can be detected and calibrated at that temperature, there has been a problem that the accuracy of temperature calibration is lowered due to the influence accompanying the change in the electric conductivity of the heater.

また、いずれの特許文献でも、一定の温度に制御した恒温環境となっている温度標準を備える大規模な設備が必要となる。更に、高い精度が求められるような高精度な露点計測装置においては、高精度な温度センサが用いられ、細かい温度較正を行う必要となる。よって、汎用な温度センサの温度較正に比べて煩雑な工程を必要としていた。そのため、高精度な露点計測装置は温度標準が一定の安定した恒温環境槽内に搬送されて温度変化を細かくして温度較正を行うために長い時間を要することになり、生産効率が悪くなる。そして、露点計測装置のそれ以外の素子（特性変化部材を冷却するための冷却部などの冷却手段や光学センサなどの凝集検知手段）が簡単な電送装置や光学装置で迅速に設定が完了するのに比べ、高精度な温度センサを用いると、大量生産の製造工程において大量に取り扱うのにボトルネックとなっていてコストを削減することができない。このため、温度較正に要するコストが付加され、温度較正に要した露点計測装置の価格は温度較正に要しない露点計測装置の本体の価格に比して数倍ないし数十倍になっている。特に精度の高いものを生産するためには精度の高い温度較正を行うため費用と、かなりの時間を要していた。   In any patent document, a large-scale facility having a temperature standard that is a constant temperature environment controlled to a constant temperature is required. Furthermore, in a high-accuracy dew point measuring device that requires high accuracy, a high-accuracy temperature sensor is used, and fine temperature calibration is required. Therefore, a complicated process is required as compared with temperature calibration of a general-purpose temperature sensor. For this reason, a highly accurate dew point measuring device is transported into a stable thermostatic chamber where the temperature standard is constant, and it takes a long time to finely adjust the temperature and perform temperature calibration, resulting in poor production efficiency. The other elements of the dew point measuring device (cooling means such as a cooling unit for cooling the characteristic change member and agglomeration detecting means such as an optical sensor) can be quickly set with a simple electric transmission device or optical device. In contrast, if a high-precision temperature sensor is used, it becomes a bottleneck for handling a large amount in a mass production process, and the cost cannot be reduced. For this reason, the cost required for temperature calibration is added, and the price of the dew point measuring device required for temperature calibration is several times to several tens of times the price of the main body of the dew point measuring device not required for temperature calibration. In particular, in order to produce a highly accurate product, it took a considerable amount of time and time to perform temperature calibration with high accuracy.

よって、露点計測装置の製造において温度較正工程自体を無くすことがコスト削減に最も有効である。また、高い精度を維持するためには、随時簡便に温度較正を実施することができる露点計測装置の提供が望まれている。   Therefore, it is most effective to reduce the cost to eliminate the temperature calibration process itself in the manufacture of the dew point measuring device. In order to maintain high accuracy, it is desired to provide a dew point measuring device that can easily perform temperature calibration as needed.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、露点計測装置の製造工程において、温度較正工程を必要とせず、コストを抑えることができ、かつ、高い精度を維持することのできる露点計測装置および気体特性測定装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to eliminate the need for a temperature calibration step in the manufacturing process of a dew point measurement device, to reduce costs, and to maintain high accuracy. It is to provide a dew point measuring apparatus and a gas characteristic measuring apparatus capable of performing the above.

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、気体中の特定成分が付着することで、特性が変化する特性変化部材と、上記特性変化部材を冷却する冷却手段と、上記特性変化部材の温度を測定する温度測定手段と、上記特性変化部材の特性変化に基づいて、上記特性変化部材に周囲の気体中の特定成分が凝集したことを検出する凝集検出手段とを備え、上記凝集検出手段が、上記特性変化部材に周囲の気体中の特定成分が凝集したことを検出したとき、上記温度測定手段により上記特性変化部材の温度を測定することで、気体の露点を測定する露点計測装置において、既知の相転移温度を持つ少なくとも１つの相変化物質と、温度の変化に伴って上記相変化物質の相転移が起きたことを検出する相転移検出手段と、相転移が起きたことを相転移検出手段が検出したときの上記温度測定手段の検知結果を、既知の上記相転移温度とする温度較正を行う温度較正手段と、上記相変化物質を加熱する加熱手段とを備え、少なくとも、上記冷却手段、上記温度測定手段、上記相変化物質および上記加熱手段を同一の基板に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の露点計測装置において、上記相変化物質は、国際温度目盛ＩＴＳ−９０に定義されている物質であることを特徴する露点計測装置。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の露点計測装置において、上記特性変化部材は、導電性、静電容量または固有振動数が変化するものであり、上記凝集検知手段は、上記特性変化部材の特性変化を電気信号として検出することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかの露点計測装置において、上記冷却手段は、ペルチェ効果を有する熱電変換材料と一対の電極とで構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の露点計測装置において、上記基板は、ベース材上に積層された絶縁層が設けられており、上記絶縁層に上記ベース材と接していない非接触領域を設け、上記非接触領域に、上記特性変化部材と、上記冷却手段の上記特性変化部材を冷却する冷却電極と、上記温度測定手段と、上記相変化物質とを配置したことを特徴する露点計測装置。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれかの露点計測装置において、上記温度測定手段を上記特性変化部材に隣接配置したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の露点計測装置において、上記温度測定手段は、リング状であって、上記温度測定手段、上記冷却手段の順に同心円状に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかの露点計測装置において、上記冷却手段、上記温度測定手段の周囲を絶縁材で覆ったことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８いずれかの露点計測装置において、上記相変化物質を上記加熱手段に隣接配置したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の露点計測装置において、上記相変化物質と上記加熱手段とを積層させたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項９の露点計測装置において、上記相変化物質と上記加熱手段とを並列に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項９乃至１１いずれかの露点計測装置において、上記加熱手段は、リング状であって、上記相変化物質を、上記リング状加熱手段と同心円となるように配置したことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の露点計測装置において、上記相変化物質を、上記加熱手段の円周内に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項９乃至１３いずれかの露点計測装置において、上記加熱手段に隣接する箇所に上記相変化物質を分散配置したことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１４の露点計測装置において、互いに異なる２種類以上の相変化物質を分散配置したことを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１乃至１５いずれかの露点計測装置において、上記温度測定手段は、温度依存性を有する抵抗体であって、上記温度測定手段を、上記加熱手段として用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１６の露点計測装置において、上記温度測定手段を発熱させるための一対の発熱用リード線と、温度を測定するための一対の測定用リード線とをそれぞれ上記温度測定手段に接続したことを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１乃至１５いずれかの露点計測装置において、上記冷却手段は、ペルチェ効果を有する熱電変換材料と一対の電極とで構成された冷却手段を備え、上記電極のいずれか一方を、加熱手段として用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１８の露点計測装置において、上記相変化物質を加熱するときは上記熱電変換材料に流す電流の向きを、上記特性変化部材を冷却するときの上記熱電変換材料に流す電流の向きと異ならせたことを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、請求項１乃至１９いずれかの露点計測装置において、上記加熱手段の加熱温度を、上記相転移物質の相転移温度付近にしたことを特徴とするものである。
また、請求項２１の発明は、請求項１乃至２０いずれかの露点計測装置において、上記相転移検出手段は、上記温度測定手段が測定した温度変化に基づいて、相転移が起きたことを検出することを特徴とするものである。
また、請求項２２の発明は、請求項１乃至２１いずれかの露点計測装置において、上記相転移検出手段は、上記相変化物質に積層させた圧電体を有し、圧電効果に基づいて、相転移が起きたことを検出することを特徴とするものである。
また、請求項２３の発明は、請求項２２の露点計測装置において、上記相転移検出手段は、上記相変化物質の圧電体に対する応力変化に基づいて、相転移が起きたことを検出することを特徴とするものである。
また、請求項２４の発明は、請求項２２の露点計測装置において、上記圧電体を振動させて、上記相変化物質の固有振動数の変化を検知することで、相転移が起きたことを検出することを特徴とするものである。
また、請求項２５の発明は、請求項１乃至２４いずれかの露点計測装置において、上記相変化物質は、導電性であって、上記相転移検出手段は、上記相変化物質の電気特性の変化に基づいて、相転移が起きたことを検出することを特徴とするものである。
また、請求項２６の発明は、請求項２５の露点計測装置において、上記相変化物質に接続し、上記相変化物質の電気特性の変化を検出するための検出リード線を、相変化物質と同一の材料で構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２７の発明は、請求項１乃至２６いずれかの露点計測装置において、上記相変化物質は、導電性であって、上記相転移検出手段は、上記相変化物質の通電状態に基づいて、相転移が起きたことを検出することを特徴とするものである。
また、請求項２８の発明は、請求項２７の露点計測装置において、上記相転移検出手段は、上記相変化物質によって通電状態に構成しておき、相変化物質が相変化すると、非通電となるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２９の発明は、請求項２７の露点計測装置において、上記相転移検出手段は、上記相変化物質を分離させて、非通電に構成しており、相変化物質が相変化すると、上記相変化物質が結合して通電となるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３０の発明は、請求項１乃至２９いずれかの露点計測装置において、上記相変化物質は、光透過性または光反射性であり、上記相転移検出手段は、上記相変化物質の光学特性の変化に基づいて、相転移が起きたことを検出することを特徴とするものである。
また、請求項３１の発明は、請求項２１乃至２６、３０いずれかの露点計測装置において、上記相変化物質の周囲を絶縁材で覆ったことを特徴とするものである。
また、請求項３２の発明は、請求項１乃至３１いずれかの露点計測装置において、少なくとも上記冷却手段と、上記温度測定手段と、上記相変化物質とを備えた露点検出部を、複数設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３３の発明は、請求項３２の露点計測装置において、各露点検出部の熱容量を同じに構成し、これら露点計測部の温度測定手段でブリッジ回路を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３４の発明は、請求項１乃至３３いずれかの露点計測装置において、少なくとも、上記温度測定手段からの信号を受信して、温度を演算する演算回路、および、上記温度較正手段を備えた回路部を、上記冷却手段、上記温度測定手段および相変化物質を備えた基板に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３５の発明は、気体の温度と、露点とを測定して、気体の特性を測定する気体特性測定装置において、上記露点を測定する露点測定手段として、請求項１乃至３４いずれかの露点計測装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３６の発明は、請求項３５の気体特性測定装置において、上記特性変化部材の周囲の気体温度を上記温度測定手段で測定した後、露点を測定することを特徴とするものである。
また、請求項３７の発明は、請求項３６の気体特性測定装置において、周囲の気体の温度を測定する気体温度測定手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３８の発明は、請求項３５乃至３７いずれかの気体特性測定装置において、当該気体特性測定装置は、気体の特性として、気体中の特定成分の割合、気体の密度、気体成分の分圧のうちいずれか一つを測定することを特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 is characterized in that a characteristic change member whose characteristic changes due to adhesion of a specific component in gas, a cooling means for cooling the characteristic change member, and the characteristic change member Temperature measurement means for measuring the temperature of the gas, and aggregation detection means for detecting that a specific component in the surrounding gas has aggregated on the characteristic change member based on the characteristic change of the characteristic change member. A dew point measuring device that measures the dew point of the gas by measuring the temperature of the characteristic changing member by the temperature measuring means when the means detects that the specific component in the surrounding gas is aggregated on the characteristic changing member And at least one phase change material having a known phase transition temperature, phase transition detection means for detecting that the phase change of the phase change material has occurred with a change in temperature, and that the phase transition has occurred. phase Comprising a detection result of said temperature measuring means when the shift detecting means detects a temperature calibration unit for performing temperature calibration to known the phase transition temperature, and heating means for heating the phase change material, at least, the The cooling means, the temperature measuring means, the phase change material, and the heating means are provided on the same substrate .
The invention of claim 2 is the dew point measurement apparatus according to claim 1, wherein the phase change substance is a substance defined in the international temperature scale ITS-90.
The invention according to claim 3 is the dew point measuring device according to claim 1 or 2, wherein the characteristic changing member changes in conductivity, capacitance or natural frequency, and the aggregation detecting means The characteristic change of the characteristic change member is detected as an electric signal.
Further, those of invention of claim 4, in any of the dew point measuring apparatus according to claim 1 to 3, said cooling means, characterized in that it is composed of a thermoelectric conversion material and a pair of electrodes having a Peltier effect It is.
According to a fifth aspect of the present invention, in the dew point measuring apparatus according to the fourth aspect, the substrate is provided with an insulating layer laminated on a base material, and the insulating layer is not in contact with the base material. An area is provided, and in the non-contact area, the characteristic changing member, a cooling electrode for cooling the characteristic changing member of the cooling means, the temperature measuring means, and the phase change material are arranged. Measuring device.
According to a sixth aspect of the present invention, in the dew point measuring device according to any of the first to fifth aspects, the temperature measuring means is disposed adjacent to the characteristic changing member.
The invention according to claim 7 is the dew point measuring device according to claim 6, wherein the temperature measuring means is ring-shaped and arranged concentrically in the order of the temperature measuring means and the cooling means. Is.
The invention of claim 8, in any of the dew point measuring apparatus according to claim 1 to 7, is characterized in that the cooling means, the periphery of said temperature measuring means is covered with an insulating material.
The invention of claim 9, in any one of the dew point measuring apparatus 請 Motomeko 1 to 8, the phase change material is characterized in that arranged adjacent to the heating means.
The invention of claim 10 is characterized in that, in the dew point measuring apparatus of claim 9 , the phase change material and the heating means are laminated.
The eleventh aspect of the invention is the dew point measuring apparatus according to the ninth aspect , wherein the phase change material and the heating means are arranged in parallel.
The invention of claim 12 is the dew point measuring apparatus according to any one of claims 9 to 11, wherein the heating means is ring-shaped, and the phase change material is concentric with the ring-shaped heating means. It is characterized by the arrangement.
The invention of claim 13 is the dew point measuring apparatus of claim 12 , characterized in that the phase change substance is arranged in the circumference of the heating means.
The invention of claim 14 is characterized in that, in the dew point measuring apparatus according to any one of claims 9 to 13 , the phase change material is dispersedly arranged at a location adjacent to the heating means.
The invention of claim 15 is characterized in that, in the dew point measuring apparatus of claim 14 , two or more different phase change substances are dispersedly arranged.
The invention of claim 16 is the dew point measuring device according to any one of claims 1 to 15, wherein the temperature measuring means is a temperature-dependent resistor, and the temperature measuring means is used as the heating means. It is characterized by the fact that
The invention according to claim 17 is the dew point measuring device according to claim 16 , wherein a pair of heating lead wires for heating the temperature measuring means and a pair of measuring lead wires for measuring temperature are provided. The temperature measuring means is connected.
The invention according to claim 18 is the dew point measuring device according to any one of claims 1 to 15, wherein the cooling means includes a cooling means including a thermoelectric conversion material having a Peltier effect and a pair of electrodes, and the electrodes Any one of the above is used as a heating means.
The invention according to claim 19 is the dew point measurement apparatus according to claim 18 , wherein the phase change material is heated when the direction of the current flowing through the thermoelectric conversion material is changed, and the thermoelectric conversion when the characteristic change member is cooled. This is characterized in that the direction of the current flowing through the material is different.
According to a twentieth aspect of the present invention, in the dew point measuring apparatus according to any one of the first to nineteenth aspects, the heating temperature of the heating means is in the vicinity of the phase transition temperature of the phase transition material.
The invention according to claim 21 is the dew point measuring device according to any one of claims 1 to 20, wherein the phase transition detecting means detects that a phase transition has occurred based on a temperature change measured by the temperature measuring means. It is characterized by doing.
The invention according to claim 22 is the dew point measuring device according to any one of claims 1 to 21, wherein the phase transition detection means includes a piezoelectric body laminated on the phase change material, and based on the piezoelectric effect, It is characterized by detecting that metastasis has occurred.
The invention according to claim 23 is the dew point measurement device according to claim 22 , wherein the phase transition detection means detects that a phase transition has occurred based on a stress change of the phase change material to the piezoelectric body. It is a feature.
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the dew point measuring device according to the twenty-second aspect , the piezoelectric body is vibrated to detect a change in the natural frequency of the phase change material, thereby detecting that a phase transition has occurred. It is characterized by doing.
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the dew point measuring device according to any of the first to twenty-fourth aspects, the phase change material is electrically conductive, and the phase transition detection means changes the electrical characteristics of the phase change material. Based on the above, it is detected that a phase transition has occurred.
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the dew point measuring apparatus according to the twenty-fifth aspect , the detection lead wire connected to the phase change material and for detecting a change in electrical characteristics of the phase change material is the same as the phase change material. It is characterized by comprising the following materials.
According to a twenty-seventh aspect of the present invention, in the dew point measuring apparatus according to any one of the first to twenty-sixth aspects, the phase change material is electrically conductive, and the phase transition detection means is based on an energized state of the phase change material. Thus, it is characterized by detecting that a phase transition has occurred.
Further, the invention of claim 28 is the dew point measurement device of claim 27 , wherein the phase transition detection means is configured to be energized by the phase change material and is deenergized when the phase change material undergoes a phase change. It is characterized by having comprised as follows.
The 29th aspect of the present invention is the dew point measuring apparatus according to the 27th aspect , wherein the phase transition detecting means is configured to separate the phase change material and to be non-energized, and when the phase change material changes phase, The phase change material is combined to be energized.
The invention of claim 30 is the dew point measurement device according to any one of claims 1 to 29, wherein the phase change material is light-transmitting or light-reflecting, and the phase transition detection means is configured to detect the phase change material. It is characterized by detecting that a phase transition has occurred based on a change in optical characteristics.
The invention of claim 31 is the dew point measuring apparatus according to any one of claims 21 to 26 and 30, characterized in that the periphery of the phase change material is covered with an insulating material.
The invention of claim 32 provides the dew point measuring device according to any one of claims 1 to 31 , wherein a plurality of dew point detection units each including at least the cooling means, the temperature measuring means, and the phase change substance are provided. It is characterized by this.
Further, the invention of claim 33 is the dew point measuring device according to claim 32 , wherein the heat capacities of the dew point detecting parts are the same, and a bridge circuit is constituted by the temperature measuring means of these dew point measuring parts. It is.
Further, the invention of claim 34 is the dew point measuring device according to any one of claims 1 to 33 , comprising at least a calculation circuit that receives a signal from the temperature measurement means and calculates a temperature, and the temperature calibration means. The provided circuit section is provided on a substrate provided with the cooling means, the temperature measuring means, and the phase change material.
The invention of claim 35 is the gas characteristic measuring apparatus for measuring the temperature and dew point of the gas to measure the characteristics of the gas, wherein the dew point measuring means for measuring the dew point is any one of claims 1 to 34 . The dew point measuring device is used.
The invention of claim 36 is characterized in that, in the gas characteristic measuring device of claim 35 , the dew point is measured after the gas temperature around the characteristic changing member is measured by the temperature measuring means. .
The invention of claim 37 is characterized in that, in the gas characteristic measuring device of claim 36 , gas temperature measuring means for measuring the temperature of the surrounding gas is provided.
Further, the invention of claim 38 is the gas characteristic measuring device according to any one of claims 35 to 37 , wherein the gas characteristic measuring device includes, as a gas characteristic, a ratio of a specific component in the gas, a density of the gas, and a gas component. Any one of the partial pressures is measured.

本発明においては、露点計測装置に相変化物質を設け、露点計測装置自身で、相変化物質の相転移が起きたことを検知し、そのときの温度測定手段の検知結果を、既知の相転移温度とする温度較正を露点計測装置自身で行う。これにより、露点計測装置の製造工程において、露点計測装置を恒温環境槽内へ搬送して温度較正を行う温度較正工程が必要なくなり、コストを抑えることができる。
また、露点計測装置自身で温度較正を行うことができるので、従来のように、露点計測装置が取り付けられた機器から露点計測装置を取り外して、恒温環境槽内に露点計測装置を持ち込んで温度較正を行う場合に比べて、随時簡便に温度較正を実施することができる。これにより、温度較正が必要なときに、温度較正を行うことができるので、高い精度を維持することができる。 In the present invention, a phase change material is provided in the dew point measurement device, and the dew point measurement device itself detects that the phase change of the phase change material has occurred, and the detection result of the temperature measuring means at that time is used as a known phase transition. The temperature calibration to make the temperature is performed by the dew point measuring device itself. Thereby, in the manufacturing process of a dew point measuring apparatus, the temperature calibration process which conveys a dew point measuring apparatus in a constant temperature environment tank and performs temperature calibration becomes unnecessary, and can suppress cost.
In addition, since the temperature can be calibrated by the dew point measuring device itself, the temperature calibration is performed by removing the dew point measuring device from the device with the dew point measuring device attached and bringing the dew point measuring device into the thermostatic chamber as in the past. Compared with the case of performing the temperature calibration, the temperature calibration can be easily performed at any time. Thereby, since temperature calibration can be performed when temperature calibration is required, high accuracy can be maintained.

また、気体中の特定成分の露点を計測する露点計測手段を備え、気体の露点に基づいて、気体の特性を測定する気体特性測定装置において、露点測定手段として、本発明の露点計測装置を用いることで、高い精度の露点測定を維持することができ、結果的に高い精度で気体の特性を測定することができる。また、コストが抑えられた露点計測装置を用いることができるので、結果的に、気体特性測定装置のコストを抑えることができる。   In addition, a dew point measuring means for measuring the dew point of a specific component in the gas is provided, and the dew point measuring apparatus according to the present invention is used as the dew point measuring means in the gas characteristic measuring device for measuring the characteristics of the gas based on the dew point of the gas. As a result, it is possible to maintain the dew point measurement with high accuracy, and as a result, it is possible to measure the gas characteristics with high accuracy. Moreover, since the dew point measuring apparatus with which cost was suppressed can be used, the cost of a gas characteristic measuring apparatus can be suppressed as a result.

本実施形態の湿度センサの概略構成を示す平面図。The top view which shows schematic structure of the humidity sensor of this embodiment. 同湿度センサの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the humidity sensor. 同湿度センサの横断面図。The cross-sectional view of the humidity sensor. 同湿度センサの制御ブロック図。The control block diagram of the humidity sensor. 時間推移における相変化物質の温度変化と、温度測定部の抵抗変化とを示す特性図。The characteristic view which shows the temperature change of the phase change material in a time transition, and the resistance change of a temperature measurement part. 相変化物質を加熱するときに温度測定部に流す電流に対する温度変化及び温度測定部の抵抗値変化を示す特性図。The characteristic view which shows the temperature change with respect to the electric current sent through a temperature measurement part, and the resistance value change of a temperature measurement part when heating a phase change substance. 異なる相転移温度の２つの相変化物質において時間推移に対する温度変化を示す特性図。The characteristic view which shows the temperature change with respect to time transition in two phase change substances of a different phase transition temperature. 同湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャート。Timing chart of input / output signals of temperature calibration, temperature and dew point detection and humidity output in the same humidity sensor. 同湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出のフローチャート。The flowchart of the temperature calibration in the same humidity sensor, temperature, and dew point detection. 抵抗値−温度特性を示すグラフ。The graph which shows resistance-temperature characteristics. 変形例１の湿度センサの概略平面図。The schematic plan view of the humidity sensor of the modification 1. FIG. 変形例２の湿度センサの概略平面図。The schematic plan view of the humidity sensor of the modification 2. FIG. 同変形例２の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャート。The timing chart of the input / output signal of the temperature calibration in the humidity sensor of the modification 2, temperature, dew point detection, and humidity output. 変形例２の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出のフローチャート。10 is a flowchart of temperature calibration, temperature, and dew point detection in the humidity sensor of Modification 2. 変形例３の湿度センサの概略平面図。The schematic plan view of the humidity sensor of the modification 3. FIG. 同変形例３の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャート。The timing chart of the input / output signal of temperature calibration in the humidity sensor of the modification 3, temperature, dew point detection, and humidity output. 同変形例３の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出のフローチャート。The flowchart of the temperature calibration in the humidity sensor of the modification 3, temperature, and dew point detection. 変形例４の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャート。10 is a timing chart of input / output signals of temperature calibration, temperature and dew point detection, and humidity output in the humidity sensor of Modification 4; 変形例５の湿度センサの概略平面図。The schematic plan view of the humidity sensor of the modification 5. FIG. 同変形例５の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャート。The timing chart of the input / output signal of temperature calibration in the humidity sensor of the modification 5, temperature, dew point detection, and humidity output. 同変形例５の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出のフローチャート。10 is a flowchart of temperature calibration, temperature, and dew point detection in the humidity sensor of the fifth modification. 変形例６の湿度センサの概略平面図。The schematic plan view of the humidity sensor of the modification 6. FIG. 同変形例６の湿度センサの概略断面図。The schematic sectional drawing of the humidity sensor of the modification 6. 変形例７の温度センサの概略平面図。FIG. 10 is a schematic plan view of a temperature sensor according to Modification 7. 変形例８の温度センサの概略平面図。The schematic plan view of the temperature sensor of the modification 8. 変形例９の湿度センサの概略平面図。The schematic plan view of the humidity sensor of the modification 9. FIG. 変形例１０湿度センサの一例を示す概略平面図。Modification 10 Schematic plan view showing an example of a humidity sensor. 同変形例１０湿度センサの他の例を示す概略平面図。The schematic plan view which shows the other example of the modification 10 humidity sensor. 相変化したときの相変化物質の流動（粘性）変化を電気的に検知するメカニズムについて説明する図。The figure explaining the mechanism which electrically detects the flow (viscosity) change of a phase change substance when a phase changes. 相変化したときの相変化物質の流動（粘性）変化を電気的に検知するメカニズムの他の構成例について説明する図。The figure explaining the other structural example of the mechanism which electrically detects the flow (viscosity) change of the phase change substance at the time of a phase change. 相変化したときの相変化物質の流動（粘性）変化を電気的に検知するメカニズムのさらに他の構成例について説明する図。The figure explaining the further another structural example of the mechanism which electrically detects the flow (viscosity) change of the phase change substance at the time of a phase change. 同変形例１０湿度センサの要部を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the principal part of the modification 10 humidity sensor. 変形例１０の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャート。The timing chart of the input / output signal of temperature calibration in the humidity sensor of the modification 10, temperature, dew point detection, and humidity output. 同変形例１０の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出のフローチャート。The flowchart of the temperature calibration in the humidity sensor of the modification 10, temperature, and dew point detection. 同変形例１０の湿度センサにおいて、冷却部の冷却電極で、相変化物質を加熱する場合の温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャート。In the humidity sensor of the modification 10, the timing chart of the input / output signal of temperature calibration, temperature, dew point detection, and humidity output when the phase change material is heated by the cooling electrode of the cooling unit. 同変形例１０の湿度センサにおいて、冷却部の冷却電極で、相変化物質を加熱する場合の温度キャリブレーション、温度、露点検出のフローチャート。The humidity sensor of the modification 10 WHEREIN: The flowchart of the temperature calibration in the case of heating a phase change substance with the cooling electrode of a cooling part, temperature, and a dew point detection. 変形例１０−１の湿度センサ一例を示すの概略平面図。The schematic plan view which shows an example of the humidity sensor of the modification 10-1. 同変形例１０−１の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャート。The timing chart of the input / output signal of temperature calibration in the humidity sensor of the modification 10-1, temperature, dew point detection, and humidity output. 同変形例１０−１の湿度センサにおいて、冷却部の冷却電極で、相変化物質を加熱する場合の温度キャリブレーション、温度、露点検出のフローチャート。The humidity sensor of the modification 10-1 WHEREIN: The temperature calibration in the case of heating a phase change substance with the cooling electrode of a cooling part, the flowchart of temperature and a dew point detection. 変形例１０−２の湿度センサの要部を示す概略平面図。The schematic plan view which shows the principal part of the humidity sensor of modification 10-2. 同変形例１０−２の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャート。The timing chart of the input / output signal of temperature calibration in the humidity sensor of the modification 10-2, temperature, dew point detection, and humidity output. 変形例１１の湿度センサの制御ブロック図。The control block diagram of the humidity sensor of the modification 11. FIG. 同変形例１１の湿度センサの一例を示す要部概略平面図。The principal part schematic plan view which shows an example of the humidity sensor of the modification 11. 同変形例１１の湿度センサの他の例を示す概略平面図。The schematic plan view which shows the other example of the humidity sensor of the modification 11. FIG. 変形例１２の湿度センサの概略構成図。The schematic block diagram of the humidity sensor of the modification 12. FIG. 変形例１３の湿度センサの概略構成図。The schematic block diagram of the humidity sensor of the modification 13. FIG. 同変形例１３の湿度センサの制御ブロック図。The control block diagram of the humidity sensor of the modification 13. 変形例１４の湿度センサの第１の構成例を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the 1st structural example of the humidity sensor of the modification 14. 同変形例１４の湿度センサの制御ブロック図。The control block diagram of the humidity sensor of the modification 14. 同変形例１４の湿度センサの第２の構成例を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the 2nd structural example of the humidity sensor of the modification 14. 同変形例１４の湿度センサの第３の構成例を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the 3rd structural example of the humidity sensor of the modification 14. 同変形例１４の湿度センサの第４の構成例を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the 4th structural example of the humidity sensor of the modification 14. 同変形例１４湿度センサの第５の構成例を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the 5th structural example of the modification 14 humidity sensor. 同の第５の構成例をケースに設けた構成例を示す図。The figure which shows the structural example provided in the case with the same 5th structural example. 変形例１５の湿度センサの第１例の概略構成図。The schematic block diagram of the 1st example of the humidity sensor of the modification 15. 同変形例１５の湿度センサの第２例の概略断面図。The schematic sectional drawing of the 2nd example of the humidity sensor of the modification 15. 変形例１６の湿度センサの概略構成図。The schematic block diagram of the humidity sensor of the modification 16. FIG. 第１検知部の第１温度測定部５−１と第２検知部の第２温度測定部５−２の温度補償用の検出器としてのブリッジ回路を示す図。The figure which shows the bridge circuit as a detector for temperature compensation of the 1st temperature measurement part 5-1 of a 1st detection part, and the 2nd temperature measurement part 5-2 of a 2nd detection part. 周囲温度が変化しないときの第１の温度測定部の抵抗値変化と第２の温度測定部の抵抗値変化の特性を示す図。The figure which shows the resistance value change of the 1st temperature measurement part when ambient temperature does not change, and the characteristic of the resistance value change of a 2nd temperature measurement part. ブリッジ回路で出力される特性を示す図。The figure which shows the characteristic output by a bridge circuit. 変形例１７の湿度センサの概略構成図。The schematic block diagram of the humidity sensor of the modification 17. FIG. 変形例１８の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャート。The timing chart of the input / output signal of the temperature calibration in the humidity sensor of the modification 18, temperature, dew point detection, and humidity output. 同変形例１８の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出のフローチャート。19 is a flowchart of temperature calibration, temperature, and dew point detection in the humidity sensor of Modification 18; 変形例１９の湿度センサの要部拡大平面図。The principal part enlarged plan view of the humidity sensor of the modification 19 is shown. 同変形例１９の湿度センサの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the humidity sensor of the modification 19. 変形例２０の湿度センサの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the humidity sensor of the modification 20. FIG.

以下、本発明の露点検出装置を湿度センサに適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の気体特性測定装置としての湿度センサ１００の概略構成を示す平面図であり、図２は、湿度センサ１００の縦断面図であり、図３は、湿度センサの横断面図である。
図１に示すように、本実施形態の湿度センサ１００は、ベース材２と、ベース材２に形成された電気絶縁層３とからなる基板１上に、雰囲気温度や露点を検出ための検出部たる検出領域１ａと、電力供給を行うための回路や、湿度を演算したり、凝集を検出したり、温度キャリブレーションを行ったりするための回路など有する回路部たる回路領域１ｂとを有している。
基板１の検出領域１ａには、冷却手段としての冷却部４と、温度測定手段としての温度測定部５と、２種類の相変化物質６Ａ，６Ｂと、特性変化部材たる凝集検出部材８０とを設けている。温度測定部５は、温度依存性を持つ抵抗体であり、回路領域１でこの抵抗体の抵抗値を求めることにより、温度が検知される。また、この実施形態においては、この抵抗体からなる温度測定部５を発熱させて相変化物質６Ａ，６Ｂを加熱する加熱手段としての機能を有している。温度測定部５は、リング状に形成されており、その両端にはリード線５ａ，５ｂが接続され、回路領域１ｂに接続されている。この温度測定部５の外周に温度測定部５と同心円状に冷却部４が形成されている。 Hereinafter, an embodiment in which the dew point detection device of the present invention is applied to a humidity sensor will be described.
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a humidity sensor 100 as a gas characteristic measuring apparatus of the present embodiment, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the humidity sensor 100, and FIG. 3 is a transverse section of the humidity sensor. FIG.
As shown in FIG. 1, the humidity sensor 100 according to the present embodiment includes a detection unit for detecting an ambient temperature and a dew point on a substrate 1 including a base material 2 and an electrical insulating layer 3 formed on the base material 2. A detection area 1a, and a circuit area 1b, which is a circuit section having a circuit for supplying power, a circuit for calculating humidity, detecting agglomeration, performing temperature calibration, and the like. Yes.
The detection region 1a of the substrate 1 includes a cooling unit 4 as a cooling unit, a temperature measuring unit 5 as a temperature measuring unit, two types of phase change substances 6A and 6B, and an aggregation detection member 80 as a characteristic changing member. Provided. The temperature measuring unit 5 is a temperature-dependent resistor, and the temperature is detected by obtaining the resistance value of the resistor in the circuit region 1. Moreover, in this embodiment, it has a function as a heating means which heats the phase change materials 6A and 6B by causing the temperature measuring unit 5 made of this resistor to generate heat. The temperature measuring unit 5 is formed in a ring shape, and lead wires 5a and 5b are connected to both ends thereof and connected to the circuit region 1b. A cooling unit 4 is formed on the outer periphery of the temperature measuring unit 5 concentrically with the temperature measuring unit 5.

冷却部４は、複数の冷却電極４ａと、複数の放熱電極４ｂと、複数の熱電変換材料４ｃとで構成されている。複数の冷却電極４ａは、温度測定部５に隣接して沿うように等間隔で分散配置されている。複数の放熱電極４ｂは、冷却電極４ａに対して、所定距離外側に離れた位置に、冷却電極４ａと互い違いとなるよう、円周方向等間隔で配置されている。そして、これら電極４ａ，４ｂが電気的に直列で接続されるように、ＢｉＴｅ系材料やＰ型半導体とＮ型半導体とで構成された熱電変換材料４ｃの一端が、冷却電極４ａに接続され、他端が放熱電極４ｂに接続されている。不図示の冷却電源から回路領域１ｂおよびリード線４ｄ，４ｅを介して、冷却部４に電力が供給されることで、冷却電極４ａが冷却され、冷却電極４ａの近傍に配置された凝集検出部材８０が冷却され、凝集検出部材８０に雰囲気中の水蒸気が結露（凝集）する。   The cooling unit 4 includes a plurality of cooling electrodes 4a, a plurality of heat radiation electrodes 4b, and a plurality of thermoelectric conversion materials 4c. The plurality of cooling electrodes 4 a are distributed and arranged at equal intervals so as to be adjacent to the temperature measuring unit 5. The plurality of heat radiation electrodes 4b are arranged at equal intervals in the circumferential direction so as to be alternated with the cooling electrodes 4a at positions separated by a predetermined distance from the cooling electrodes 4a. Then, one end of a thermoelectric conversion material 4c composed of a BiTe-based material or a P-type semiconductor and an N-type semiconductor is connected to the cooling electrode 4a so that these electrodes 4a and 4b are electrically connected in series. The other end is connected to the heat radiation electrode 4b. An agglomeration detecting member disposed in the vicinity of the cooling electrode 4a by cooling the cooling electrode 4a by supplying power to the cooling unit 4 from the cooling power supply (not shown) via the circuit region 1b and the lead wires 4d and 4e. 80 is cooled, and water vapor in the atmosphere condenses (aggregates) on the aggregation detection member 80.

温度測定部５の内周側には、互いに異なる２種類の扇形の相変化物質６Ａ，６Ｂが、交互に並列配置されている。温度キャリブレーションの標準物質である相変化物質６Ａ，６Ｂは、狭い温度範囲を再現性良く高い精度で相転移するものであり、相転移前後において、温度（熱）、電気抵抗値、熱容量、粘性（流動性）、質量、固有振動数、誘電率いずれかの変化を伴うものである。本実施形態においては、その変化を検出することで、相変化物質の相変化を検出する。相変化物質６Ａ，６Ｂはある温度で相転移する物質であればよい。特に、高精度に温度が決められている国際温度目盛として定められる温度を示す物質を用いれば高精度にキャリブレーションでき、好ましい。また、相変化物質６Ａ，６Ｂとしては、固体と液体、液体と気体などの間で再現性よく可逆的に相転移する条件や材料を選択することが好ましい。これにより、いつでも、温度キャリブレーションを行い、いつでも精度が維持された温度測定が可能となる。また、高精度にキャリブレーションするためには、相変化物質６Ａ，６Ｂは、利用する温度に近い相転移温度を有するものを用いるのが好ましい。また、相変化物質としてパラフィンや酢酸ナトリウムなどを用い、既知の温度における過冷却温度に基づいて、温度キャリブレーションを行ってもよい。   Two different fan-shaped phase change materials 6 </ b> A and 6 </ b> B are alternately arranged in parallel on the inner peripheral side of the temperature measuring unit 5. Phase change materials 6A and 6B, which are standard materials for temperature calibration, undergo phase transitions in a narrow temperature range with high reproducibility and high accuracy. Before and after the phase transition, temperature (heat), electrical resistance value, heat capacity, viscosity (Fluidity), mass, natural frequency, and dielectric constant change. In the present embodiment, the phase change of the phase change material is detected by detecting the change. The phase change materials 6A and 6B may be any material that undergoes a phase transition at a certain temperature. In particular, it is preferable to use a substance showing a temperature determined as an international temperature scale in which the temperature is determined with high accuracy, because calibration can be performed with high accuracy. Further, as the phase change substances 6A and 6B, it is preferable to select conditions and materials that reversibly undergo phase transition with good reproducibility between solid and liquid, liquid and gas, and the like. As a result, temperature calibration can be performed at any time, and temperature measurement can be performed with accuracy maintained at any time. In order to calibrate with high accuracy, it is preferable to use the phase change materials 6A and 6B having a phase transition temperature close to the temperature to be used. Alternatively, paraffin or sodium acetate may be used as the phase change material, and temperature calibration may be performed based on the supercooling temperature at a known temperature.

相変化物質の（熱）、粘性（流動性）や固有振動数の変化を検出して、相変化物質の相変化を検出する場合は、次の材料を好適に用いることができる。すなわち、国際温度目盛ＩＴＳ―９０の定義定点であるＧａ：２９.７６４６℃、Ｉｎ：１５６.５９８５℃、Ｓｎ：２３１.９２８℃、Ｚｎ：４１９.５２７℃、Ａｌ：６６０.３２３℃、Ａｇ：９６１.７８℃、Ａｕ：１０６４.１８℃、Ｃｕ：１０８４.６２℃などである。これらの材料は、融点（凝固点）が、特に高精度であり、好ましい。また、Ｂｉ：２７１．３ ℃や合金であるＳｎ−Ｚｎ、Ｓｎ−Ａｇや、Ｂｉ−Ｓｎ合金は混合比率によって１３０℃から１７０℃の範囲の加熱に際して、特定温度にて溶融させることができる。   In the case of detecting the phase change of the phase change substance by detecting the change of the phase change substance (heat), viscosity (fluidity) or natural frequency, the following materials can be preferably used. That is, Ga: 29.7646 ° C., In: 156.5985 ° C., Sn: 231.928 ° C., Zn: 419.527 ° C., Al: 660.323 ° C., Ag: which are defined fixed points of the international temperature scale ITS-90 961.78 ° C., Au: 1064.18 ° C., Cu: 1084.62 ° C., and the like. These materials are preferable because their melting points (freezing points) are particularly highly accurate. Further, Bi: 271.3 ° C. and alloys such as Sn—Zn, Sn—Ag, and Bi—Sn alloy can be melted at a specific temperature upon heating in the range of 130 ° C. to 170 ° C. depending on the mixing ratio.

また、相変化物質の相転移を、質量や熱容量の変化で検出する場合は、酸化物であるＢｉ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＭｏＯ３、Ｐ２Ｏ５などは固体から気体へ既知の狭い温度範囲で相転移するので、相転移温度における質量や熱容量の変化を良好に検知することができ、好ましい。 Moreover, when detecting the phase transition of a phase change material by a change in mass or heat capacity, oxides such as Bi 2 O 3 , In 2 O 3 , Sb 2 O 3 , MoO 3 , and P 2 O 5 are solid. Therefore, it is preferable that a change in mass and heat capacity at the phase transition temperature can be detected well.

また、相変化物質の相転移を、電気伝導度の変化で検出する場合は、ＣＴＲサ−ミスタにも用いられているＶ２Ｏ５が好ましい。Ｖ２Ｏ５は、の結晶の構造変化による相転移が生じる相転移温度（８０℃）よりも低いときは、単斜晶系で、抵抗が負の温度係数を持った半導体であるが、相転移温度（８０℃）を超えると、ルチル構造・正方晶系となり、電気伝導度が２桁増加（抵抗が急激に減少）する。よって、相変化物質の相転移を、電気伝導度の変化で検出する場合、相変化物質として、Ｖ２Ｏ５を用いることにより、相変化物質の相転移を良好に検出することができる。また、チタン酸バリウムを主成分とするＰＴＣサ−ミスタも好適である。ＰＴＣサ−ミスタは、キュリー温度を超えると、結晶系は正方晶系から立方晶系へと相転移するため、それにともなって電気抵抗値が急激に上昇する。このように、既知の相転移温度で結晶性の変化に伴う電気伝導度の変化を生じる材料を、相変化物質として用いることにより、相変化物質の相転移を、電気伝導度の変化で良好に検出することができる。 Further, the phase phase transition change material, when detecting a change in electrical conductivity, CTR service - is V 2 O 5 which is also used in the thermistor preferred. V 2 O 5 is a monoclinic semiconductor having a negative temperature coefficient when it is lower than the phase transition temperature (80 ° C.) at which phase transition occurs due to the structural change of the crystal. When the transition temperature (80 ° C.) is exceeded, a rutile structure / tetragonal system is obtained, and the electrical conductivity increases by two orders of magnitude (resistance decreases rapidly). Therefore, when the phase transition of the phase change material is detected by a change in electrical conductivity, the phase transition of the phase change material can be favorably detected by using V 2 O 5 as the phase change material. A PTC thermistor mainly composed of barium titanate is also suitable. When the PTC thermistor exceeds the Curie temperature, the crystal system undergoes a phase transition from the tetragonal system to the cubic system, and accordingly, the electrical resistance value rapidly increases. Thus, by using a material that causes a change in electrical conductivity accompanying a change in crystallinity at a known phase transition temperature as a phase change material, the phase transition of the phase change material can be improved with a change in electrical conductivity. Can be detected.

また、相変化物質の相転移を、誘電率の変化で検出する場合、光学的に相変化物質の相転移を検出する場合、および、固有振動数の変化で検出する場合は、相変化物質として、タンタル酸ニオブ酸カリウム（KTa1-xNbxO3）を好適に用いることができる。タンタル酸ニオブ酸カリウムは、相転移温度にて結晶の構造相転移を生じ、誘電率と二次電気光学定数（Kerr定数）が最大となり、固有振動数が相転移温度（３５.６℃）付近で急激に変化する。よって、変化物質の相転移を、誘電率の変化を検出する場合、光学的に相変化物質の相転移を検出する場合、および、固有振動数の変化を検出する場合は、相変化物質として、タンタル酸ニオブ酸カリウム（KTa1-xNbxO3）を用いることにより、良好に相変化物質の相転移を検出することができる。   In addition, when the phase transition of the phase change material is detected by a change in dielectric constant, when the phase transition of the phase change material is optically detected, and when it is detected by a change in natural frequency, the phase change material Further, potassium tantalate niobate (KTa1-xNbxO3) can be preferably used. Potassium tantalate niobate undergoes a structural phase transition of the crystal at the phase transition temperature, the dielectric constant and the second-order electro-optic constant (Kerr constant) are maximized, and the natural frequency is around the phase transition temperature (35.6 ° C). Changes rapidly. Therefore, when detecting the phase transition of the change material, when detecting the change of the dielectric constant, when detecting the phase transition of the phase change material optically, and when detecting the change of the natural frequency, as the phase change material, By using potassium tantalate niobate (KTa1-xNbxO3), the phase transition of the phase change material can be detected well.

また、温度測定部５と冷却部４の冷却電極４ａとの間の領域には、周囲気体中の特定成分（水分）が凝集（結露）したことを検出するための凝集検出部材８０が設けられている。この凝集検出部材８０は、例えば、カーボンや貴金属などの導電性の微粒子粉末が電気絶縁性で、感湿性の高分子膜に分散させたものからなる電気抵抗部材を用いることができる。凝集検出部材８０に水分が付着していないときは、上記導電性の微粉末は、互いに電気的に接続されておらず、凝集検出部材８０は、電気的に絶縁状態となっている。しかし、凝集検出部材８０に水分が付着すると、水分により導電性の微粉末が互いに電気的に接続されることで、導通し、凝集検出部材８０の抵抗値が急激に低下する。凝集検出手段たる回路領域１ｂでは、凝集検出部材８０の抵抗値変化を検知することにより、凝集を検出することができる。また、高分子誘電体材料や圧電材料を、凝集検出部材８０として用いることができる。
凝集検出部材８０は、ＣＶＤ、スパッタリングやゾルゲル法および各種薄膜製造方法により成膜、フォトリソグラフによりパターン形成される。 Further, in the region between the temperature measurement unit 5 and the cooling electrode 4a of the cooling unit 4, an aggregation detection member 80 for detecting that a specific component (moisture) in the surrounding gas has aggregated (condensed) is provided. ing. As the agglomeration detecting member 80, for example, an electric resistance member made of a conductive fine particle powder such as carbon or a noble metal dispersed in a moisture-sensitive polymer film can be used. When moisture does not adhere to the aggregation detection member 80, the conductive fine powders are not electrically connected to each other, and the aggregation detection member 80 is electrically insulated. However, when moisture adheres to the aggregation detection member 80, the conductive fine powder is electrically connected to each other by the moisture, thereby conducting, and the resistance value of the aggregation detection member 80 is rapidly reduced. In the circuit region 1b as the aggregation detection means, the aggregation can be detected by detecting a change in the resistance value of the aggregation detection member 80. In addition, a polymer dielectric material or a piezoelectric material can be used as the aggregation detection member 80.
The aggregation detection member 80 is formed into a film by CVD, sputtering, a sol-gel method, and various thin film manufacturing methods, and a pattern is formed by photolithography.

基板１の電気絶縁層３に形成された回路領域１ｂには、インターフェイス、制御回路、レジスタ、ΔΣＡ／Ｄ、発信回路などを含んでいる。また、アドレス端子、ＧＮＤ端子、クロック入力端子、データ入出力端子、アドレス入力端子、電源端子の各端子を備えている。この回路領域１ｂから、Ｓｉ、Ｐｔ、ＮｉＣｒ、ＳｉＣ，Ｃなどの導電性材料からなる電力供給用の１組のリード５ａ，５ｂが、温度測定部５に接続されている。同様に、導電性材料からなる電力供給用の１組のリード４ｄ，４ｅが、冷却部４に接続されている。また、導電性からなる電力供給用の１組のリード８０ａ、８０ｂが、凝集検出部材８０に接続されている。   The circuit region 1b formed in the electrical insulating layer 3 of the substrate 1 includes an interface, a control circuit, a register, ΔΣ A / D, a transmission circuit, and the like. Each terminal includes an address terminal, a GND terminal, a clock input terminal, a data input / output terminal, an address input terminal, and a power supply terminal. From this circuit region 1 b, a pair of power supply leads 5 a and 5 b made of a conductive material such as Si, Pt, NiCr, SiC, and C are connected to the temperature measuring unit 5. Similarly, a pair of leads 4 d and 4 e for supplying electric power made of a conductive material are connected to the cooling unit 4. In addition, a pair of leads 80 a and 80 b for supplying electric power made of conductivity is connected to the aggregation detection member 80.

検出領域１ａは周囲の気体に暴露され、回路領域１ｂは表面がパッシベーションされてパッケージに収納されている。このように、各回路を基板１に形成することで、温度測定部５からの信号をΔΣＡ/Ｄへ電送させる配線長を短くでき、ノイズを受け難く高精度に温度測定できる。   The detection region 1a is exposed to surrounding gas, and the surface of the circuit region 1b is passivated and stored in the package. Thus, by forming each circuit on the substrate 1, the wiring length for transmitting the signal from the temperature measuring unit 5 to ΔΣ A / D can be shortened, and the temperature can be measured with high accuracy without being susceptible to noise.

基板１のベース材２は、ガラスやセラミックなど電気絶縁性材料や、Ａｌ、Ｎｉ、Ｓｉなどの金属材料などの導電性材料で構成される。電気絶縁層３は、相変化物質の相転移温度よりも低いと、相転移してしまうので、相変化物質よりも高い相転移温度の材料を選択する必要があり、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３等の耐熱性材料が用いられる。 The base material 2 of the substrate 1 is made of an electrically insulating material such as glass or ceramic, or a conductive material such as a metal material such as Al, Ni, or Si. The electrical insulating layer 3 undergoes a phase transition if it is lower than the phase transition temperature of the phase change material. Therefore, it is necessary to select a material having a phase transition temperature higher than that of the phase change material. SiO 2 , Si 3 N 4 A heat resistant material such as Al 2 O 3 is used.

また、ベース材２がＳｉであれば、回路領域１ｂの各回路を集積しやすい。例えば、Ｓｉベース材を熱酸化させることにより表面にＳｉＯ２を形成するか、Ｓｉベース材２上にＣＶＤやスパッタリングによりＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３等の単層または複層の電気絶縁層を形成する。次に、ポリシリコン層および酸化膜を形成後、酸化膜をマスクとしてポリシリコン層に熱電変換材料となるＰ型とＮ型不純物拡散領域を形成する。また、温度測定部５としての高濃度の不純物拡散領域を形成する。次に、電気絶縁層上にＡｌ（アルミ）、Ａｕの冷却電極４ａ、放熱電極４ｂ、各配線リード５ａ、５ｂ，４ｄ，４ｅ、相変化物質６Ａ，６ＢなどをＣＶＤ、スパッタリングやゾルゲル法および各種薄膜製造方法により成膜、フォトリソグラフによりパターン形成する。この場合、同一のＳｉベース材２、電気絶縁層、ポリシリコン層、酸化膜および配線材料によりＣＭＯＳ素子構造として、同一のチップ内に周辺回路を集積することができる。また、ＳＯＩ（Ｓｉ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）構造の基板を用いる場合は、ＢＯＸ層を電気絶縁層とし、ＳＯＩ層に熱電変換材料となるＰ型とＮ型不純物拡散領域領域、および温度測定部５として高濃度の不純物拡散領域を配置する。次にＢＯＸ層上にＡｌ（アルミ）、Ａｕの冷却電極４ａ、放熱電極４ｂ、配線リード５ａ、５ｂ，４ｄ，４ｅ、相変化物質６Ａ，６ＢをＣＶＤ、スパッタリングやゾルゲル法および各種薄膜製造方法により成膜、フォトリソグラフによりパターン形成する。また、Ｓｉベース材２、ＢＯＸ層やＳＯＩ層によりＣＭＯＳ素子構造として、同一のチップ内に周辺回路を集積することができる。なお、電気絶縁層３にＢｉＴｅ系の熱電変換材料４ｃ、Ｓｉ、Ｐｔ、ＮｉＣｒ等の温度測定部５をＣＶＤやスパッタリングにより成膜、フォトリソグラフによりパターン形成してもよい。 Moreover, if the base material 2 is Si, it is easy to integrate the circuits in the circuit region 1b. For example, SiO 2 is formed on the surface by thermally oxidizing the Si base material, or a single layer or multiple layers of SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 or the like is formed on the Si base material 2 by CVD or sputtering. An electrical insulating layer is formed. Next, after forming the polysilicon layer and the oxide film, P-type and N-type impurity diffusion regions serving as thermoelectric conversion materials are formed in the polysilicon layer using the oxide film as a mask. Further, a high concentration impurity diffusion region is formed as the temperature measurement unit 5. Next, Al (aluminum), Au cooling electrode 4a, heat radiation electrode 4b, wiring leads 5a, 5b, 4d, 4e, phase change materials 6A, 6B, etc. are formed on the electrical insulating layer by CVD, sputtering, sol-gel method, and various methods. A film is formed by a thin film manufacturing method, and a pattern is formed by photolithography. In this case, peripheral circuits can be integrated in the same chip as a CMOS element structure by the same Si base material 2, electrical insulating layer, polysilicon layer, oxide film and wiring material. Further, in the case where a substrate having an SOI (Si On Insulator) structure is used, the BOX layer is an electric insulating layer, the P-type and N-type impurity diffusion region regions serving as thermoelectric conversion materials in the SOI layer, and the temperature measuring unit 5 has a high concentration. An impurity diffusion region is disposed. Next, Al (aluminum), Au cooling electrode 4a, heat radiation electrode 4b, wiring leads 5a, 5b, 4d and 4e, and phase change materials 6A and 6B are formed on the BOX layer by CVD, sputtering, sol-gel method, and various thin film manufacturing methods. A film is formed and a pattern is formed by photolithography. Also, peripheral circuits can be integrated in the same chip as a CMOS element structure by the Si base material 2, the BOX layer, and the SOI layer. Note that the temperature measuring section 5 such as BiTe-based thermoelectric conversion material 4c, Si, Pt, or NiCr may be formed on the electrical insulating layer 3 by CVD or sputtering, or may be patterned by photolithography.

電気絶縁層３はＣＶＤ、スパッタリングやゾルゲル法および各種薄膜製造方法により成膜、フォトリソグラフによりパターン形成する。また、本実施形態においては、図２、図３に示すように、凝集検出部材８０以外の、温度測定部５、冷却部４、リード線５ａ、５ｂ，４ｄ，４ｅ、８０ａ，８０ｂを、電気絶縁層で覆って保護している。例えば、温度測定部５や相変化物質６Ａ，６Ｂが、相変化物質を加熱するときの熱により高温度になるため表面が周囲雰囲気により酸化したり腐食したりする場合、耐久性を高めるために、温度測定部５や相変化物質全体を耐熱性の酸化物や窒化物の電気絶縁層で被覆し不活性化（パッシベーション）する。具体的には、金属材料などの相変化物質６Ａ，６Ｂの場合、相変化物質が表面に露出していると、周囲雰囲気によって金属酸化物に変化して、相転移温度が変化するおそれがある。また、相変化物質６Ａ，６Ｂが液化する場合は流動変形によって、温度分布が変わるおそれがある。その結果、これらは相転移を繰り返すと再現性が得られない場合がある。従って、相変化物質６Ａ，６Ｂが周囲雰囲気により化学変化するのを防止するために相変化物質６Ａ，６Ｂを周囲雰囲気に接しないように電気絶縁層３でパッシベーションしたり、相変化物質６Ａ，６Ｂが液化する場合の流動変形を防止するため相変化物質６Ａ，６Ｂを電気絶縁層３で包囲したりする。さらに、国際温度目盛の定義定点を用い高精度にキャリブレーションする場合には、標準気圧下（１０.１３２５Ｐａ）にて相変化物質６Ａ，６Ｂの凝固点（融点）を検出する必要がある。相変化物質６Ａ，６Ｂは、上述したように、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３等の耐熱性材料からなる耐熱性電気絶縁層３を被覆した剛性を有する構造にすることにより、耐熱性電気絶縁層３の内部は一定圧力に維持される。これにより、周囲雰囲気の気圧が変化しても、相変化物質６Ａ，６Ｂが影響を受けず後述する温度キャリブレーションの精度を高くすることができる。 The electrical insulating layer 3 is formed by CVD, sputtering, sol-gel method, and various thin film manufacturing methods, and patterned by photolithography. In this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the temperature measurement unit 5, the cooling unit 4, the lead wires 5a, 5b, 4d, 4e, 80a, and 80b other than the aggregation detection member 80 are electrically connected. It is covered and protected with an insulating layer. For example, in order to increase the durability when the temperature measuring unit 5 and the phase change materials 6A and 6B are heated or heated by the phase change material and the surface is oxidized or corroded by the ambient atmosphere. Then, the temperature measuring unit 5 and the entire phase change material are covered with a heat-resistant oxide or nitride electric insulating layer to be inactivated (passivation). Specifically, in the case of the phase change materials 6A and 6B such as metal materials, if the phase change material is exposed on the surface, it may change to a metal oxide depending on the ambient atmosphere and the phase transition temperature may change. . Further, when the phase change materials 6A and 6B are liquefied, the temperature distribution may change due to flow deformation. As a result, reproducibility may not be obtained when the phase transition is repeated. Therefore, in order to prevent the phase change materials 6A and 6B from being chemically changed by the ambient atmosphere, the phase change materials 6A and 6B are passivated by the electrical insulating layer 3 so as not to contact the ambient atmosphere, or the phase change materials 6A and 6B are used. In order to prevent fluid deformation when the liquid is liquefied, the phase change materials 6A and 6B are surrounded by the electrical insulating layer 3. Furthermore, when calibration is performed with high accuracy using the definition fixed point of the international temperature scale, it is necessary to detect the freezing points (melting points) of the phase change materials 6A and 6B under standard atmospheric pressure (10.325 Pa). Phase change material 6A, 6B, as described above, by the structure having a stiffness coated with SiO 2, Si 3 N 4, Al 2 O 3 such as heat resistance electrically insulating layer 3 made of heat-resistant material, The inside of the heat resistant electrical insulating layer 3 is maintained at a constant pressure. Thereby, even if the atmospheric pressure of the surrounding atmosphere changes, the phase change materials 6A and 6B are not affected and the accuracy of temperature calibration described later can be increased.

また、図２、図３に示すように、ベース材２の電気絶縁層３に形成された検出領域１ａと対向する箇所は、エッチング処理により除去され、空洞部２０となっている。これにより、冷却電極４ａ、温度測定部５、相変化物質６Ａ，６Ｂが形成された電気絶縁層３の領域は、ベース材２と非接触となるので、冷却電極４ａ、温度測定部５、相変化物質６Ａ,６Ｂ付近の熱容量を少なくすることができる。これにより、冷却電極４ａで、凝集検出部材８０をすばやく冷却することができ、また、温度測定部５を発熱させて、すばやく相変化物質６Ａ,６Ｂを加熱することができる。また、冷却電極４ａ、温度測定部５、相変化物質６Ａ,６Ｂが形成された領域の熱容量が少ないので、温度測定部５の温度応答を鋭敏にすることができ、凝集検出部材８０の温度や、相変化物質６Ａ,６Ｂの温度を精度よく測定することができる。また、図１に示すように、基板１のおもて面の電気絶縁層３の熱電変換材料間には、貫通孔９が設けられている。これにより、放熱電極４ｂの熱が、電気絶縁層３の凝集検出部材８０に伝播するのを抑制することができ、凝集検出部材８０を良好に冷却することができる。また、図３に示すように、空洞部２０は、放熱電極４ｂが形成される領域までは、形成されておらず、少なくとも、放熱電極４ｂは、電気絶縁層３を介して、ベース材２と対向している。これにより、放熱電極４ｂ付近の熱容量を大きくすることができ、凝集検出部材８０に放熱電極４ｂの熱を伝播しにくくすることができる。   Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a portion facing the detection region 1 a formed in the electric insulating layer 3 of the base material 2 is removed by an etching process to form a cavity 20. Accordingly, the region of the electrical insulating layer 3 in which the cooling electrode 4a, the temperature measuring unit 5, and the phase change materials 6A and 6B are formed is not in contact with the base material 2, and thus the cooling electrode 4a, the temperature measuring unit 5, the phase The heat capacity in the vicinity of the change substances 6A and 6B can be reduced. Thereby, the aggregation detection member 80 can be quickly cooled by the cooling electrode 4a, and the phase change materials 6A and 6B can be quickly heated by causing the temperature measurement unit 5 to generate heat. Further, since the heat capacity of the region where the cooling electrode 4a, the temperature measuring unit 5 and the phase change materials 6A and 6B are formed is small, the temperature response of the temperature measuring unit 5 can be made sharp, The temperature of the phase change materials 6A and 6B can be accurately measured. Further, as shown in FIG. 1, through holes 9 are provided between the thermoelectric conversion materials of the electrical insulating layer 3 on the front surface of the substrate 1. Thereby, it can suppress that the heat of the thermal radiation electrode 4b propagates to the aggregation detection member 80 of the electric insulation layer 3, and the aggregation detection member 80 can be cooled favorably. As shown in FIG. 3, the cavity 20 is not formed up to the region where the heat dissipation electrode 4 b is formed. At least the heat dissipation electrode 4 b is connected to the base material 2 via the electrical insulating layer 3. Opposite. Thereby, the heat capacity near the heat radiation electrode 4 b can be increased, and the heat of the heat radiation electrode 4 b can be made difficult to propagate to the aggregation detection member 80.

また、冷却電極４ａと、凝集検出部材８０と、温度測定部（加熱部）５と、相変化物質６Ａ,６Ｂとを同心円状に配置することによって、相変化および凝集（結露）時などの時点で温度測定部５を均一な温度分布にすることができ、精度の高い露点計測および相変化の検出を行うことができる。また、温度測定部（加熱部）５の内側に相変化物質６Ａ，６Ｂと配置することによって、相変化物質６Ａ，６Ｂを最小面積に高密度集合させることができ、相変化物質６Ａ，６Ｂを必要最小量の熱量で迅速に相転移温度にまで加熱することができる。また、冷却電極４ａを円の中心寄りに配置することにより、少ない数で、冷却電極４ａを高密度に配置することができ、凝集検出部材８０をすばやく冷却することができる。   In addition, the cooling electrode 4a, the aggregation detection member 80, the temperature measurement unit (heating unit) 5, and the phase change substances 6A and 6B are arranged concentrically so that time points such as during phase change and aggregation (condensation) are obtained. Thus, the temperature measuring unit 5 can have a uniform temperature distribution, and the dew point can be measured and the phase change can be detected with high accuracy. In addition, by arranging the phase change materials 6A and 6B inside the temperature measurement unit (heating unit) 5, the phase change materials 6A and 6B can be assembled in a minimum area with a high density, and the phase change materials 6A and 6B can be assembled. It can be rapidly heated to the phase transition temperature with the minimum amount of heat required. Further, by disposing the cooling electrodes 4a closer to the center of the circle, the cooling electrodes 4a can be disposed with a high density with a small number, and the aggregation detection member 80 can be quickly cooled.

例えば、空洞の外周が直径φ１５０μｍ、円型の電気絶縁層の検出領域１ａの直径φ１１０μｍであって、電気絶縁層３の厚みが２μｍであり、相変化物質の外周が直径φ８０μｍとすると、相変化物質６ＡがＩｎで１５６.５９８５℃、相変化物質６ＢがＳｎで２３１.９２８℃、の相転移温度であれば、２ｍｓｅｃで温度キャリブレーションが完了し、―３５℃から１５０℃の間の周囲温度測定は０.１ｍｓｅｃ、―３５℃から１００℃の間の露点は１０ｍｓｅｃで測定することができ、測定精度は±０.０３℃が得られる。より高速にさせるにはさらに寸法を小さくすれば良い。   For example, if the outer periphery of the cavity is φ150 μm, the diameter of the detection region 1a of the circular electric insulating layer is 110 μm, the thickness of the electric insulating layer 3 is 2 μm, and the outer periphery of the phase change material is φ80 μm, the phase change If the phase transition temperature of material 6A is 156.5985 ° C. for In and phase change material 6B is 231.928 ° C. for Sn, temperature calibration is completed in 2 msec and ambient temperature between −35 ° C. and 150 ° C. The measurement is 0.1 msec, the dew point between −35 ° C. and 100 ° C. is 10 msec, and the measurement accuracy is ± 0.03 ° C. In order to increase the speed, the size may be further reduced.

図４は、湿度センサ１００の制御ブロック図である。
図に示すように温度較正手段としての温度キャリブレーション機能部１０１と温度や湿度を計測するための計測部１０２とを有している。破線で囲んだキャリブレーション機能部１０１は、温度測定部５を加熱するための加熱電源１０３、相転移温度とそのときの温度測定部５の抵抗値などを記憶するため記憶手段たるメモリ１０６、相変化を検知するために用いる温度測定部５の電気抵抗値Ｒと時刻Ｔの関数などを演算する演算部１０７などで構成されている。一点鎖線で囲んだ計測部１０２は、温度計測を行うための温度検出電源１０４、温度測定部５の抵抗値を算出する抵抗値算出部１１２、比較部１０８、温度出力部１０９や湿度出力部１１１などを備えている。ＣＰＵ１１３からキャリブレーション実行の信号が、加熱電源１０３に入力されると、加熱部としての温度測定部５が発熱する。同時に、温度測定部５の抵抗値が抵抗値算出部１１２で算出され、時刻と温度測定部５の抵抗値をメモリ１０６に収納する。そして、温度測定部５の抵抗値によって相変化物質の相転移を検出し、その時の温度測定部５の抵抗値を相変化物質の既知の相転移温度として、温度依存性を示す関係式を求め、メモリ１０６に記憶する。次に、ＣＰＵ１１３から温度測定実行の信号が、温度検出電源１０４に入力されると、温度測定部５の抵抗値が抵抗値算出部１１２で算出され、比較部１０８で、算出された抵抗値と、先の温度依存性を示す関係式とを用いて、雰囲気の温度測定値として出力される。次に、凝集検出部材８０が冷却され、凝集検出部材８０により凝集が検出されると、上述と同様にして、露点測定値として出力される。そして、温度測定値と露点測定値とにより湿度が湿度演算部１１０で演算され湿度測定値として出力される。 FIG. 4 is a control block diagram of the humidity sensor 100.
As shown in the figure, a temperature calibration function unit 101 as temperature calibration means and a measurement unit 102 for measuring temperature and humidity are included. A calibration function unit 101 surrounded by a broken line includes a heating power source 103 for heating the temperature measuring unit 5, a memory 106 serving as a storage unit for storing a phase transition temperature and a resistance value of the temperature measuring unit 5 at that time, a phase The temperature measuring unit 5 used for detecting the change includes a calculation unit 107 that calculates a function of the electrical resistance value R and time T, and the like. A measurement unit 102 surrounded by a one-dot chain line includes a temperature detection power source 104 for performing temperature measurement, a resistance value calculation unit 112 for calculating a resistance value of the temperature measurement unit 5, a comparison unit 108, a temperature output unit 109, and a humidity output unit 111. Etc. When a calibration execution signal is input from the CPU 113 to the heating power supply 103, the temperature measurement unit 5 as a heating unit generates heat. At the same time, the resistance value of the temperature measuring unit 5 is calculated by the resistance value calculating unit 112, and the time and the resistance value of the temperature measuring unit 5 are stored in the memory 106. Then, the phase transition of the phase change material is detected based on the resistance value of the temperature measurement unit 5, and the relational expression indicating the temperature dependency is obtained by using the resistance value of the temperature measurement unit 5 at that time as the known phase transition temperature of the phase change material. And stored in the memory 106. Next, when a temperature measurement execution signal is input from the CPU 113 to the temperature detection power supply 104, the resistance value of the temperature measurement unit 5 is calculated by the resistance value calculation unit 112, and the calculated resistance value is calculated by the comparison unit 108. Using the relational expression indicating the temperature dependence, the temperature is output as a measured value of the atmosphere. Next, when the aggregation detection member 80 is cooled and the aggregation is detected by the aggregation detection member 80, it is output as a dew point measurement value in the same manner as described above. Then, the humidity is calculated by the humidity calculation unit 110 based on the temperature measurement value and the dew point measurement value, and is output as the humidity measurement value.

次に、本実施形態の湿度センサ１００における相変化物質の相転移を用いたキャリブレーションの原理について概説する。ここでは相変化物質の相転移を相変化物質の温度（熱）変化で検出する場合について、説明する。
図５は時間推移における相変化物質の温度変化と、温度測定部５の抵抗変化とを示す特性図である。図５に示すように、相変化物質を加熱していき、相変化物質が相転移温度（融点（凝固点）：Ｍｐａ）になると吸熱反応が生じる。相変化物質が固体であれば温度が上がっていくと相転移温度にて液体となりはじめ、全てが液体となる期間は相転移温度ＭＰａを維持し、全てが液体となった以降は再び温度が上昇する。そのため、温度測定部５の電気抵抗値が不連続な傾向となる部分が出現する。すなわち、図５に示すように、温度測定部５の電気抵抗値Ｒ２のとき、温度が相転移温度であると判定できる。よって、温度依存性を有する抵抗体である温度測定部５の抵抗値を測定しておき、測定抵抗値が抵抗値Ｒ２となったときの温度を既知の相転移温度とする温度較正を行う。このように、相転移温度と電気抵抗値との関係が１対１の関係となり、この関係を用いることによりキャリブレーションを行うことができる。 Next, the principle of calibration using the phase transition of the phase change substance in the humidity sensor 100 of the present embodiment will be outlined. Here, the case where the phase transition of the phase change material is detected by the temperature (heat) change of the phase change material will be described.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the temperature change of the phase change material over time and the resistance change of the temperature measurement unit 5. As shown in FIG. 5, when the phase change material is heated and the phase change material reaches the phase transition temperature (melting point (freezing point): Mpa), an endothermic reaction occurs. If the phase change material is solid, it begins to become liquid at the phase transition temperature as the temperature rises, maintains the phase transition temperature MPa during the period when everything is liquid, and rises again after all becomes liquid. To do. Therefore, a portion where the electric resistance value of the temperature measuring unit 5 tends to be discontinuous appears. That is, as shown in FIG. 5, when the electrical resistance value R2 of the temperature measurement unit 5 is used, it can be determined that the temperature is the phase transition temperature. Therefore, the resistance value of the temperature measuring unit 5 that is a temperature-dependent resistor is measured, and temperature calibration is performed with the temperature when the measured resistance value becomes the resistance value R2 as the known phase transition temperature. Thus, the relationship between the phase transition temperature and the electric resistance value is a one-to-one relationship, and calibration can be performed by using this relationship.

相変化物質を加熱する加熱部（本実施形態においては、温度測定部５）の熱容量を小さくし、かつ、均一な温度領域に形成することにより、相変化の時点をより正確に検出できる。また、本実施形態においては、相変化物質を加熱する加熱手段として、温度測定部５を用いている。相変化物質を加熱するときは、温度測定部５にジュール熱が生じるような大きな電流を温度測定部５に流す。図５に示すように、相変化物質が固体から液体へ相転移が発生すると、相変化物質が吸熱反応を示し、相変化開始から終了まで温度が変化しないので温度が維持され、温度測定部５でもある抵抗体の電気抵抗値の増加傾向が平行状態へ変化する。相変化物質の転移熱量（潜熱）が大きく、検出領域全体の熱容量に対して相変化物質の熱容量が占める割合が大きいほど、この吸熱反応の時間（温度が変化しない時間）を長くすることができ、確実に相変化物質の相変位を検出することができ、好ましい。回路領域１ｂの制御回路は、温度測定部５に印加した電圧値と、温度測定部５に流れた電流値とから、時刻Ｔ０の温度測定部５の電気抵抗値と、時刻Ｔ１の温度測定部５の電気抵抗値とを推移データとして記憶する。そして、時刻Ｔ０の電気抵抗値と時刻Ｔ１の電気抵抗値とから、抵抗値Ｒと時刻Ｔとの関数（一次関数：Ｒ＝ａＴ＋ｂ）が演算される。この関数により求められた時刻Ｔ１後の抵抗値と、測定した時刻Ｔ１後の抵抗値Ｒとを比較していく。すると、時刻Ｔ２後で関数にフィットしないデータが生じ、相変化物質が相転移したことを検知することができる。   The time point of the phase change can be detected more accurately by reducing the heat capacity of the heating unit (in this embodiment, the temperature measuring unit 5) for heating the phase change material and forming it in a uniform temperature region. In the present embodiment, the temperature measuring unit 5 is used as a heating means for heating the phase change material. When the phase change material is heated, a large current that causes Joule heat in the temperature measurement unit 5 is passed through the temperature measurement unit 5. As shown in FIG. 5, when the phase change material undergoes a phase transition from a solid to a liquid, the phase change material exhibits an endothermic reaction, and the temperature does not change from the start to the end of the phase change. However, the increasing tendency of the electrical resistance value of a certain resistor changes to a parallel state. The endothermic reaction time (the time during which the temperature does not change) can be increased as the amount of heat of transition (latent heat) of the phase change material is large and the ratio of the heat capacity of the phase change material to the heat capacity of the entire detection region is large. It is preferable because the phase change of the phase change substance can be detected with certainty. The control circuit in the circuit region 1b is configured to calculate the electrical resistance value of the temperature measuring unit 5 at time T0 and the temperature measuring unit at time T1 from the voltage value applied to the temperature measuring unit 5 and the current value flowing through the temperature measuring unit 5. The electric resistance value of 5 is stored as transition data. Then, a function (linear function: R = aT + b) of the resistance value R and the time T is calculated from the electric resistance value at the time T0 and the electric resistance value at the time T1. The resistance value after time T1 obtained by this function is compared with the measured resistance value R after time T1. Then, after time T2, data that does not fit the function is generated, and it can be detected that the phase change material has undergone phase transition.

相変化物質の相転移を検知したら、温度測定部５の電気抵抗値Ｒ２が既知の温度Ｍｐａとしてメモリに保存し、下記に示す温度依存性を示す関係式を補正する。温度測定部５で、露点や雰囲気温度を測定するときは、温度測定部５に対しジュール発熱させないように微弱な電流を供給して、そのときの温度測定部５の電気抵抗値を測定する。そして、メモリに記憶されている下記に示す温度依存性を示す関係式と、温度測定部５の既知の抵抗温度係数ＴＣＲとを用いることによって、温度測定部５の抵抗値から、温度を検出する。
温度依存性を示す関係式：（抵抗値Ｒ、温度Ｓ、温度係数（ＴＣＲ）α
Ｒ＝Ｒ０*(１+α*Ｓ)・・・・（式１）
例えば、温度測定部が白金抵抗体の場合、温度係数（ＴＣＲ）αは、α＝３.９０８３Ｅ−０３(０℃〜８５０℃)となる。
温度キャリブレーションにおいては、上述の抵抗値Ｒ２と温度ＭＰａとの関係に基づいて、上記Ｒ０が補正される。 When the phase transition of the phase change material is detected, the electrical resistance value R2 of the temperature measuring unit 5 is stored in the memory as a known temperature Mpa, and the following relational expression indicating temperature dependence is corrected. When the dew point or the ambient temperature is measured by the temperature measuring unit 5, a weak current is supplied to the temperature measuring unit 5 so as not to generate Joule heat, and the electrical resistance value of the temperature measuring unit 5 at that time is measured. Then, the temperature is detected from the resistance value of the temperature measurement unit 5 by using the following relational expression indicating the temperature dependency stored in the memory and the known resistance temperature coefficient TCR of the temperature measurement unit 5. .
Relational expression showing temperature dependence: (resistance value R, temperature S, temperature coefficient (TCR) α
R = R0 * (1 + α * S) (Formula 1)
For example, when the temperature measuring unit is a platinum resistor, the temperature coefficient (TCR) α is α = 3.9083E-03 (0 ° C. to 850 ° C.).
In the temperature calibration, R0 is corrected based on the relationship between the resistance value R2 and the temperature MPa.

また、本実施形態の温度の実用に必要な精度は、０〜８５０℃の範囲で±０．１℃の精度で十分であるので、下記式４の温度依存性を示す関係式のβ×Ｓ２を０として線形な一次関数を、温度依存性を示す関係式として用いているが、下記式４に示す２次関数の温度依存性を示す関係式を用いてもよい。下記式４に示す２次関数の温度依存性を示す関係式を用いることで、０〜４１９．５２７℃の範囲で±０．０１の精度を得ることができ、抵抗値−温度特性の精度を更に高めることもできる。
Ｒ＝Ｒ０＊（１＋α＊Ｓ＋β＊Ｓ２）・・・・（式４）
例えば、白金抵抗体の温度係数（ＴＣＲ）は
α＝３．９０８３Ｅ−０３、β＝−５．７７５０Ｅ−０７（０℃〜８５０℃） Further, the accuracy required for practical use of the temperature of the present embodiment is ± 0.1 ° C. in the range of 0 to 850 ° C., and therefore β × S of the relational expression showing the temperature dependence of the following equation 4. A linear function with 2 as 0 is used as a relational expression showing temperature dependence, but a relational expression showing the temperature dependence of a quadratic function shown in the following expression 4 may be used. By using the relational expression showing the temperature dependence of the quadratic function shown in the following equation 4, an accuracy of ± 0.01 can be obtained in the range of 0-419.527 ° C., and the accuracy of the resistance value-temperature characteristic is improved. It can be further increased.
R = R0 * (1 + α * S + β * S 2 ) (Formula 4)
For example, the temperature coefficient (TCR) of the platinum resistor is α = 3.9083E-03, β = −5.7750E-07 (0 ° C. to 850 ° C.)

図６は、相変化物質を加熱するときに温度測定部５に流す電流に対する温度変化及び温度測定部５の抵抗値変化を示す特性図である。この図６においては、相変化物質が液体から気体に相変化する例であり、熱容量の変化で相転移を検知する例である。図６に示すように、温度測定部５へ流す電流値を増加させ、沸点Ｂｐに達した時に相変化物質が相転移する。相変化物質が液体から気体へ既知の温度（昇華点又は沸点：Ｂｐ）で相転移すると、相変化物質は蒸散が完了するまで、吸熱反応により温度上昇しない不連続な特性として現れる。しかし、蒸散により相変化物質の質量が減少してゆくため、上記温度上昇しない不連続な特性は、図６に現れないほど、ごく短時間である。このため、相変化物質が液体から気体に相変化する場合は、相変化物質が固定から液体へ相変化する場合のように、吸熱反応により温度上昇しない不連続な特性を検出することは難しい。そこで、相変化物質が液体から気体に相変化する場合は、蒸散前の温度上昇と、蒸散後の温度上昇の違いに基づいて、相転移温度を検知する。具体的には、相変化物質が蒸散すると、検出領域の温度測定部周辺の熱容量が相変化物質の分減少する。相変化物質の蒸散により熱容量が減少することにより、温度上昇および温度測定部５の増加量（傾き）が、相変化物質が蒸散する前に比べて大きくなり、図６に示すように、温度（電気抵抗値）は、不連続な特性として顕著に現れるので、この不連続開始点（ごくわずかな温度上昇しない領域における後端）を検出する。よって、この場合も、相変化物質加熱直後に得られたデータから、温度測定部５の電気抵抗値Ｒと時刻Ｔの関数（一次関数：Ｒ＝ａＴ＋ｂ）を演算し、この関数にフィットしないデータが生じれば相変化物質が相転移したことを検知することができる。相変化物質の相転移を検知したら、温度測定部５の電気抵抗値Ｒ２が既知の温度Ｍｐａとしてメモリに保存する。温度測定部５で、露点や雰囲気温度を測定するときは、温度測定部５に対しジュール発熱させないように微弱な電流を供給して、そのときの温度測定部５の電気抵抗値を測定する。そして、上述同様、温度キャリブレーションにより補正された温度依存性を示す関係式を用いて、温度が演算される。   FIG. 6 is a characteristic diagram showing a temperature change with respect to a current passed through the temperature measuring unit 5 and a resistance value change of the temperature measuring unit 5 when the phase change material is heated. FIG. 6 is an example in which the phase change material undergoes a phase change from a liquid to a gas, and is an example in which a phase transition is detected by a change in heat capacity. As shown in FIG. 6, the value of the current passed through the temperature measuring unit 5 is increased, and the phase change material undergoes phase transition when the boiling point Bp is reached. When the phase change material undergoes a phase transition from a liquid to a gas at a known temperature (sublimation point or boiling point: Bp), the phase change material appears as a discontinuous property that does not increase in temperature due to endothermic reaction until transpiration is completed. However, since the mass of the phase change material decreases due to transpiration, the discontinuous characteristics that do not increase in temperature are so short that they do not appear in FIG. For this reason, when the phase change material undergoes a phase change from liquid to gas, it is difficult to detect discontinuous characteristics in which the temperature does not increase due to endothermic reaction, as in the case where the phase change material undergoes a phase change from stationary to liquid. Therefore, when the phase change material undergoes a phase change from liquid to gas, the phase transition temperature is detected based on the difference between the temperature increase before transpiration and the temperature increase after transpiration. Specifically, when the phase change material evaporates, the heat capacity around the temperature measurement unit in the detection region is reduced by the amount of the phase change material. As the heat capacity decreases due to the transpiration of the phase change material, the temperature rise and the increase (slope) of the temperature measuring unit 5 become larger than before the phase change material transpirations, and as shown in FIG. Since the electric resistance value appears remarkably as a discontinuous characteristic, this discontinuity starting point (the rear end in a region where the temperature does not rise very slightly) is detected. Therefore, also in this case, a function (primary function: R = aT + b) of the electrical resistance value R and time T of the temperature measurement unit 5 is calculated from data obtained immediately after the phase change material heating, and data that does not fit this function If this occurs, it can be detected that the phase change material has undergone phase transition. When the phase transition of the phase change material is detected, the electrical resistance value R2 of the temperature measuring unit 5 is stored in the memory as a known temperature Mpa. When the dew point or the ambient temperature is measured by the temperature measuring unit 5, a weak current is supplied to the temperature measuring unit 5 so as not to generate Joule heat, and the electrical resistance value of the temperature measuring unit 5 at that time is measured. As described above, the temperature is calculated using the relational expression indicating the temperature dependency corrected by the temperature calibration.

先の図１に示すように、本実施形態においては、２種類の相変化物質６Ａ,６Ｂを備えている。これら２種類の相変化物質６Ａ,６Ｂは、互いの相転移温度が異なる物質である。このように、相転移温度が互いに異なる２種類の相変化物質６Ａ,６Ｂを用いることにより、抵抗温度係数ＴＣＲをメモリに記憶しておく必要がなくなる。以下に、具体的説明する。   As shown in FIG. 1, the present embodiment includes two types of phase change substances 6A and 6B. These two types of phase change materials 6A and 6B are materials having mutually different phase transition temperatures. As described above, by using two kinds of phase change materials 6A and 6B having different phase transition temperatures, it is not necessary to store the resistance temperature coefficient TCR in the memory. Specific description will be given below.

図７は異なる相転移温度の２つの相変化物質６Ａ,６Ｂにおいて時間推移に対する温度変化を示す特性図であり、図８は、温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャートであり、図９は、フローチャートである。
ＣＰＵからキャリブレーション実行の信号が、湿度センサ１００に入力されると、温度測定部５に相変化を加熱するための加熱電流が印加され、各相変化物質６Ａ,６Ｂが加熱される。そして、時刻Ｔ２で一方の相変化物質６Ａが相転移する温度（相変化物質６Ａ固有の既知の値である融点（凝固点）：Ｍｐａ）になる。更に、加熱電流を供給し続けて温度を上昇させると、時刻Ｔ４で他方の相変化物質６Ｂが相転移する温度（相変化物質６Ｂ固有の既知の値である融点（凝固点）：Ｍｐｂ（＞Ｍｐａ））になる。 FIG. 7 is a characteristic diagram showing temperature changes with time in two phase change materials 6A and 6B having different phase transition temperatures, and FIG. 8 shows timings of input / output signals for temperature calibration, temperature and dew point detection, and humidity output. FIG. 9 is a flowchart.
When a calibration execution signal is input from the CPU to the humidity sensor 100, a heating current for heating the phase change is applied to the temperature measurement unit 5, and the phase change materials 6A and 6B are heated. At time T2, the temperature at which one phase change material 6A undergoes phase transition (melting point (freezing point): Mpa, which is a known value unique to phase change material 6A) is reached. Further, when the heating current is continuously supplied and the temperature is raised, the temperature at which the other phase change material 6B undergoes phase transition at time T4 (melting point (freezing point), which is a known value unique to the phase change material 6B): Mpb (> Mpa ))become.

このように相変化物質が２種類あるときは、上述したように、相変化物質加熱直後に求めた温度測定部５の電気抵抗値Ｒと時刻Ｔの関数（一次関数：Ｒ＝ａＴ＋ｂ）を用いた場合、他方の相変化物質６Ｂの相変化を検知することができないので、以下のようにして、２種類の相変化物質６Ａ,６Ｂの相変化を検知する。すなわち、固体から液体へ相転移を完了するまでは吸熱反応によって印加電力を増しても温度の上昇はなくΔＲ＝０であるので、時刻Ｔ２において一方の相変化物質６Ａは既知の相転移温度Ｍｐａになったことを検出することができる。同様に、時刻Ｔ４において他方の相変化物質６Ｂは既知の相転移温度Ｍｐｂになったと検出する。   Thus, when there are two types of phase change materials, as described above, the function (primary function: R = aT + b) of the electrical resistance value R and time T of the temperature measurement unit 5 obtained immediately after the phase change material heating is used. If this is the case, the phase change of the other phase change material 6B cannot be detected, so the phase changes of the two types of phase change materials 6A and 6B are detected as follows. That is, until the phase transition from the solid to the liquid is completed, even if the applied power is increased by the endothermic reaction, the temperature does not increase and ΔR = 0. Therefore, at time T2, one phase change material 6A has a known phase transition temperature Mpa. Can be detected. Similarly, at time T4, the other phase change material 6B is detected to have reached a known phase transition temperature Mpb.

ΔＲが、０となったら、制御回路は、図１０に示すように、相転移温度ＭＰａにおける温度測定部５の電気抵抗値Ｒａと、相転移温度ＭＰｂにおける温度測定部５の電気抵抗値Ｒｂに基づいて、温度依存性の関数を求め、メモリに記憶する。そして、温度測定部５への加熱電流の印加をＯＦＦにして、温度キャリブレーションが終了する。   When ΔR becomes 0, the control circuit sets the electrical resistance value Ra of the temperature measurement unit 5 at the phase transition temperature MPa and the electrical resistance value Rb of the temperature measurement unit 5 at the phase transition temperature MPb, as shown in FIG. Based on this, a temperature-dependent function is obtained and stored in the memory. Then, the application of the heating current to the temperature measuring unit 5 is turned off, and the temperature calibration is completed.

このように、２つの異なる相変化物質６Ａ,６Ｂを用いて、温度キャリブレーションが行われることにより、高精度の温度目盛が付与できる。また、温度依存性の関数を求めるので、未知の抵抗温度係数（ＴＣＲ）の抵抗体材料を用いることができる。   As described above, by performing temperature calibration using two different phase change materials 6A and 6B, a highly accurate temperature scale can be provided. In addition, since a temperature-dependent function is obtained, a resistor material having an unknown resistance temperature coefficient (TCR) can be used.

また、より高精度な測定値を得るためには、国際温度目盛り（ＩＴＳ-９０）に示されている標準物質の凝固点の中でも、温度検出範囲に対してできるだけ相転移温度が近いことが好ましい。例えば、一般電子機器に用いられているＩＣ温度センサの測定範囲である−４０から＋１２５℃に相当する用途であれば、相変化物質６ＡにＩｎ（Ｍｐａ＝１５６．５９８５℃）相変化物質６ＢにＳｎ（Ｍｐｂ＝２３１．９２８℃）を選択し、温度測定部５にＰｔ（０℃〜８５０℃では線形）を用いることで、ＭｐａからＭｐｂまでの範囲以外の温度領域でも高精度な測定値を得ることができる。また、本実施形態では、２種類の相変化物質を６Ａ，６Ｂ用いているが、先の式４に示すように、温度依存性を示す関係式として、２次関数を用いる場合、温度係数（ＴＣＲ）α、βを用いずに、温度依存性を示す関数を算出するには少なくとも、３点の異なる既知の相転移温度が必要となる。この場合は、互いの相転移温度が異なる３種類以上の相変化物質を備えればよい。   Further, in order to obtain a more accurate measurement value, it is preferable that the phase transition temperature is as close as possible to the temperature detection range among the freezing points of the standard substances shown in the international temperature scale (ITS-90). For example, in an application corresponding to −40 to + 125 ° C., which is the measurement range of an IC temperature sensor used in general electronic equipment, the phase change material 6A includes In (Mpa = 156.5985 ° C.) and the phase change material 6B includes By selecting Sn (Mpb = 231.929 ° C.) and using Pt (linear at 0 ° C. to 850 ° C.) for the temperature measuring unit 5, highly accurate measurement values can be obtained even in a temperature range other than the range from Mpa to Mpb. Can be obtained. In the present embodiment, two types of phase change materials 6A and 6B are used. However, as shown in Equation 4, when a quadratic function is used as a relational expression indicating temperature dependence, a temperature coefficient ( TCR) To calculate a function indicating temperature dependence without using α and β, at least three different known phase transition temperatures are required. In this case, three or more kinds of phase change materials having different phase transition temperatures may be provided.

次に、所定のタイミングで湿度測定が実行されると、ＣＰＵから雰囲気温度測定実行の信号が、湿度センサ１００に入力される。なお、本実施形態の湿度センサは、熱容量が小さいので、温度キャリブレーション実行後、すばやく雰囲気温度にまで戻るので、温度キャリブレーション実行後、０．１ｓｅｃ経過すれば、精度よく雰囲気温度を測定することができる。ＣＰＵから雰囲気温度測定実行の信号が、湿度センサ１００に入力されると、温度測定部５に温度検出用電流が印加され、温度測定部５に印加された電圧値Ｖ５が検出されて、温度測定部５の抵抗値Ｖ５/Ｉｓが算出される。次に、温度キャリブレーションに求めた温度依存性を示す関係式を用いて、図１０に示すように、雰囲気温度Ｃ５が算出され、出力される。   Next, when the humidity measurement is executed at a predetermined timing, an ambient temperature measurement execution signal is input to the humidity sensor 100 from the CPU. In addition, since the humidity sensor of this embodiment has a small heat capacity, it quickly returns to the ambient temperature after the temperature calibration is performed. Therefore, the ambient temperature can be accurately measured if 0.1 sec elapses after the temperature calibration is performed. Can do. When an ambient temperature measurement execution signal is input from the CPU to the humidity sensor 100, a temperature detection current is applied to the temperature measurement unit 5, and the voltage value V5 applied to the temperature measurement unit 5 is detected to measure the temperature. The resistance value V5 / Is of the unit 5 is calculated. Next, as shown in FIG. 10, the ambient temperature C5 is calculated and output using the relational expression indicating the temperature dependency obtained for the temperature calibration.

ＣＰＵは、湿度センサ１００から雰囲気温度Ｃ５を受信したら、露点測定実行信号を、湿度センサ１００へ送信する。湿度センサ１００は、ＣＰＵから露点測定実行信号を受信したら、冷却部４の熱電変換材料４ｃに冷却電流を印加して、凝集検出部材８０の冷却を開始する。また、凝集検出部材８０に凝集検出電圧を印加する。凝集検出部材８０を冷却すると、空気中の水蒸気を結露させるように気体の成分中で飽和蒸気圧を越えた分が凝集検出部材８０に凝集する。凝集検出部材に水滴が付着すると、上述したように、凝集検出部材８０中の導電性の微粉末が水滴により互いに電気的に接続されることで、導通し、凝集検出用リード８０ａ，８０ｂ間に電流が流れる。回路領域１ｂは、凝集検出用リード８０ａ，８０ｂ間に電流が流れたことを検出することで、凝集（結露）を検出する。凝集が検知されたら、冷却電流をＯＦＦにするとともに、温度測定部５に印加された電圧値Ｖ８を検出して、温度測定部５の抵抗値Ｖ８/Ｉｓが算出される。次に、温度キャリブレーションにより求めた温度依存性を示す関係式を用いて、図１０に示すように、雰囲気温度Ｃ８が算出され、出力される。そして、温度測定部５への温度測定電流とをＯＦＦにする。   When the CPU receives the ambient temperature C5 from the humidity sensor 100, the CPU transmits a dew point measurement execution signal to the humidity sensor 100. When the humidity sensor 100 receives the dew point measurement execution signal from the CPU, it applies a cooling current to the thermoelectric conversion material 4 c of the cooling unit 4 and starts cooling the aggregation detection member 80. Further, an aggregation detection voltage is applied to the aggregation detection member 80. When the agglomeration detecting member 80 is cooled, the amount exceeding the saturated vapor pressure in the gas component is agglomerated on the agglomeration detecting member 80 so as to condense water vapor in the air. When water droplets adhere to the agglutination detection member, as described above, the conductive fine powder in the aggregation detection member 80 is electrically connected to each other by the water droplets, thereby conducting electrical connection between the aggregation detection leads 80a and 80b. Current flows. The circuit region 1b detects aggregation (condensation) by detecting that a current flows between the aggregation detection leads 80a and 80b. When the aggregation is detected, the cooling current is turned off and the voltage value V8 applied to the temperature measurement unit 5 is detected, and the resistance value V8 / Is of the temperature measurement unit 5 is calculated. Next, as shown in FIG. 10, the ambient temperature C8 is calculated and output using a relational expression showing the temperature dependence obtained by the temperature calibration. Then, the temperature measurement current to the temperature measurement unit 5 is turned off.

次に、制御回路は、得られた雰囲気温度Ｃ５と、露点Ｄ８と、予めメモリに記憶されているt℃における飽和水蒸気圧Ｅ（ｔ）ｈＰａを求めるＴｅｎｔｅｓの式
Ｅ（ｔ）＝６．１１×１０{７．５ｔ／（ｔ＋２７３．３）}・・・・（式２）
と、下記の相対湿度（％ＲＨ）を求める式により相対湿度を算出する。
Ｈ＝Ｅ（露点Ｄ）／Ｅ（雰囲気温度Ｔ）×１００・・・・（式３） Next, the control circuit obtains the obtained ambient temperature C5, the dew point D8, and the Tentes' equation E (t) = 6.11 for obtaining the saturated water vapor pressure E (t) hPa at t ° C. stored in advance in the memory. × 10 {7.5t / (t + 273.3)} (Formula 2)
Then, the relative humidity is calculated by the following formula for obtaining the relative humidity (% RH).
H = E (dew point D) / E (atmosphere temperature T) × 100 (Equation 3)

このように、本実施形態においては、温度キャリブレーションを行うので、精度の高い雰囲気温度、露点を得ることができ、精度の高い湿度測定を行うことができる。   Thus, in this embodiment, since temperature calibration is performed, a highly accurate atmospheric temperature and dew point can be obtained, and highly accurate humidity measurement can be performed.

次に、本実施形態の変形例について、説明する。   Next, a modification of this embodiment will be described.

［変形例１］
図１１は、変形例１の湿度センサ１００Ａの概略平面図である。
図１１に示すように、この変形例１の湿度センサ１００Ａは、検出領域を備えた検知基板１Ａと、回路領域１ｂを備えた回路基板１Ｂとを別々に設けた構成である。これにより、回路基板１Ｂは、測定する雰囲気（気体）などに暴露されていないところに設けることができ、回路領域（回路基板）の化学的劣化などを抑えることができる。 [Modification 1]
FIG. 11 is a schematic plan view of a humidity sensor 100A of the first modification.
As shown in FIG. 11, the humidity sensor 100A according to the first modification has a configuration in which a detection board 1A having a detection area and a circuit board 1B having a circuit area 1b are separately provided. Thereby, the circuit board 1B can be provided in a place where it is not exposed to the atmosphere (gas) to be measured, and chemical deterioration of the circuit region (circuit board) can be suppressed.

［変形例２］
図１２は、変形例２の湿度センサ１００Ｂの概略平面図である。
図１２に示す変形例２の湿度センサ１００Ｂは、温度測定部５と、加熱部１１とを別々に設けた構成である。加熱部１１は、温度測定部５などと同心円状に設けられ、温度測定部５と相変化物質６Ａ,６Ｂの間に設けられている。 [Modification 2]
FIG. 12 is a schematic plan view of a humidity sensor 100B according to the second modification.
The humidity sensor 100B of Modification 2 shown in FIG. 12 has a configuration in which the temperature measurement unit 5 and the heating unit 11 are provided separately. The heating unit 11 is provided concentrically with the temperature measurement unit 5 and the like, and is provided between the temperature measurement unit 5 and the phase change materials 6A and 6B.

また、図１２に示すように、同心円状に各部を配置する構成においては、良好な露点検出を行うためには、温度測定部５周辺を円周に沿って均一な温度分布にする必要がある。そのため、冷却部４の冷却電極４ａを、温度測定部５のリード線との接続部付近にも設けておく必要がある。しかしながら、この場合、冷却部４よりも内側に配置された凝集検知部材８０に接続する一対の凝集検出用リード線８０ａ,８０ｂが、冷却電極４ａと干渉するため、真直ぐに延設させることができない。そこで、凝集検出用リード線８０ａ,８０ｂと冷却電極４ａとを電気絶縁層３ａを介して積層させることも考えられる。しかしながら、このようにすると、この積層部分の熱容量が大きくなって、温度測定部５周辺を円周に沿って均一な温度分布にすることができない。そこで、凝集検出用リード線８０ａ,８０ｂを、温度測定部５のリード線５ａ,５ｂと１８０°位相がずれた位置に配置した。また、このようにした場合、凝集検出用リード線８０ａ,８０ｂに対して、図中上側の冷却部４と図中下側の冷却部４とを直列接続しようとすると、冷却部４同士を接続する線と、凝集検出用リード線８０ａ,８０ｂとを電気絶縁層３ａを介して交差させる必要が生じ、上述同様、その部分の熱容量が大きくなってしまう。そこで、冷却部４を図中上側と下側とで電気的分ける。これにより、リード線が多い構成でも、これら配線リードを交差させることなく、各部を回路基板１Ｂに接続することができる。よって、温度測定部５周辺を円周に沿って均一な温度分布させることができ、また、配線リード間の電気絶縁性を高め、製造工程を簡単にすることができる。   Further, as shown in FIG. 12, in the configuration in which the respective parts are arranged concentrically, in order to perform good dew point detection, it is necessary to make the temperature measurement part 5 periphery a uniform temperature distribution along the circumference. . Therefore, it is necessary to provide the cooling electrode 4 a of the cooling unit 4 also in the vicinity of the connection portion with the lead wire of the temperature measuring unit 5. However, in this case, since the pair of aggregation detection lead wires 80a and 80b connected to the aggregation detection member 80 arranged on the inner side of the cooling unit 4 interfere with the cooling electrode 4a, it cannot be extended straight. . Therefore, it is also conceivable to stack the aggregation detection lead wires 80a and 80b and the cooling electrode 4a via the electrical insulating layer 3a. However, if this is done, the heat capacity of this laminated portion becomes large, and the temperature measurement unit 5 and its periphery cannot be made to have a uniform temperature distribution along the circumference. Therefore, the aggregation detection lead wires 80a and 80b are arranged at positions 180 degrees out of phase with the lead wires 5a and 5b of the temperature measurement unit 5. Further, in this case, when the cooling unit 4 on the upper side in the drawing and the cooling unit 4 on the lower side in the drawing are to be connected in series to the aggregation detection lead wires 80a and 80b, the cooling units 4 are connected to each other. Therefore, the aggregating detection lead wires 80a and 80b need to cross each other via the electrical insulating layer 3a, and the heat capacity of the portion is increased as described above. Therefore, the cooling unit 4 is electrically divided into an upper side and a lower side in the figure. Thereby, even in a configuration with many lead wires, each part can be connected to the circuit board 1B without crossing these wiring leads. Therefore, the temperature measurement part 5 periphery can be made to distribute temperature uniformly along a periphery, and the electrical insulation between wiring leads can be improved, and a manufacturing process can be simplified.

図１３は、変形例２の湿度センサ１００Ｂにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャートであり、図１４は、フローチャートである。
図１３、図１４に示すように、温度キャリブレーションが実行されると、加熱電源から加熱部１１に加熱電流を供給して、相変化物質６Ａ、６Ｂが加熱されるとともに、温度測定部５に温度検出用電流を供給して、温度が検知される。そして、上述と同様にΔＲ＝０を検知して、相変化物質６Ａの相変化および相変化物質６Ｂの相変化を検出し、そのときの温度測定部５の抵抗値と、既知の相転移温度Ｍｐａ、Ｍｐｂとから、温度依存性の関数を求め、メモリに記憶する。その後、湿度検知信号を受信したら、上述と同様にして、雰囲気温度測定後、露点を測定し、雰囲気温度と露点に基づいて、湿度を求める。 FIG. 13 is a timing chart of input / output signals of temperature calibration, temperature / dew point detection, and humidity output in the humidity sensor 100B of the second modification, and FIG. 14 is a flowchart.
As shown in FIGS. 13 and 14, when temperature calibration is performed, a heating current is supplied from the heating power source to the heating unit 11 to heat the phase change materials 6 </ b> A and 6 </ b> B and to the temperature measurement unit 5. A temperature detection current is supplied to detect the temperature. Then, similarly to the above, ΔR = 0 is detected to detect the phase change of the phase change material 6A and the phase change of the phase change material 6B, and the resistance value of the temperature measurement unit 5 at that time and the known phase transition temperature A temperature dependence function is obtained from Mpa and Mpb and stored in the memory. Thereafter, when a humidity detection signal is received, the dew point is measured after measuring the ambient temperature in the same manner as described above, and the humidity is obtained based on the ambient temperature and the dew point.

［変形例３］
図１５は、変形例３の湿度センサ１００Ｃの概略平面図である。
図１５に示すように、この変形例３の湿度センサ１００Ｃは、相変化物質６を、ひとつにしたものである。
図１６は、変形例３の湿度センサ１００Ｃにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャートであり、図１７は、フローチャートである。図１６、図１７に示すように、温度測定部５に加熱電流を供給して、相変化物質６を加熱する。そして、上述と同様にΔＲ＝０を検知して、相変化物質６の相変化を検出し、そのときの温度測定部５の抵抗値を算出する。また、ここでは、抵抗値の時間微分値ΔＲが０か否かで、相変化物質６の相変化を検知しているが、上述したように、一次関数（Ｒ＝ａＴ＋ｂ）を求め、算出した抵抗値が関数にフィットしているか否かで、相変化を検知してもよい。相変化を検知したら、抵抗値と、既知の相転移温度Ｍｐａと、上記（式３）の温度依存性を示す関数Ｒ＝Ｒ０*(１+α*Ｓ)を補正して、温度キャリブレーションを終了する。その後、湿度測定信号を受信したら、上述同様、雰囲気温度測定後、冷却部４で凝集検出部材８０を冷却して、凝集検出部材８０に水蒸気を結露させる。そして、結露を検知したら、温度測定部５の抵抗値を求め、求めた抵抗値と温度キャリブレーションで補正した温度依存性を示す関数とを用いて、露点を計測し、露点と雰囲気温度とから、湿度を算出する。 [Modification 3]
FIG. 15 is a schematic plan view of a humidity sensor 100C according to the third modification.
As shown in FIG. 15, the humidity sensor 100 </ b> C according to the third modification includes a single phase change material 6.
FIG. 16 is a timing chart of input / output signals of temperature calibration, temperature and dew point detection, and humidity output in the humidity sensor 100C of the third modification, and FIG. 17 is a flowchart. As shown in FIGS. 16 and 17, a heating current is supplied to the temperature measurement unit 5 to heat the phase change material 6. Then, ΔR = 0 is detected in the same manner as described above to detect the phase change of the phase change material 6, and the resistance value of the temperature measurement unit 5 at that time is calculated. Here, the phase change of the phase change material 6 is detected based on whether or not the time differential value ΔR of the resistance value is 0, but as described above, a linear function (R = aT + b) is obtained and calculated. The phase change may be detected based on whether or not the resistance value fits the function. When the phase change is detected, the resistance value, the known phase transition temperature Mpa, and the function R = R0 * (1 + α * S) indicating the temperature dependence in the above (Equation 3) are corrected, and the temperature calibration is performed. finish. After that, when the humidity measurement signal is received, after the atmospheric temperature is measured, the agglomeration detection member 80 is cooled by the cooling unit 4 and the water vapor is condensed on the agglomeration detection member 80 as described above. And if dew condensation is detected, the resistance value of the temperature measurement part 5 will be calculated | required, a dew point will be measured using the calculated | required resistance value and the function which shows the temperature dependence corrected by temperature calibration, and a dew point and atmospheric temperature will be used. Calculate the humidity.

［変形例４］
次に、変形例４の湿度センサ１００Ｄについて、説明する。
上述では、温度測定部を加熱手段として用いているが、この変形例４の湿度センサ１００Ｄでは、冷却部４の冷却電極４ａを加熱手段として用いるものであり、構成は、先の図１５に示した湿度センサと同様な構成である。
図１８は、変形例４の湿度センサ１００Ｄの温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャートである。
まず、冷却部４に加熱電流を供給するとともに、温度測定部５に温度検出用電流を供給する。加熱電流は、正極性の電流、すなわち、冷却時とは逆向きに流れる電流であり、これにより、放熱電極４ｂが吸熱し、相変化物質６の近傍に配置された冷却電極４ａが放熱する。これにより、冷却電極４ａにより、相変化物質６が加熱される。そして、上述同様、温度測定部５のΔＲ＝０を検知して、相変化物質６の相変化を検出し、そのときの温度測定部５の抵抗値を算出する。相変化を検知したら、抵抗値と、既知の相転移温度Ｍｐａと、上記（式３）の温度依存性を示す関数Ｒ＝Ｒ０*(１+α*Ｓ)を補正して、温度キャリブレーションを終了する。その後、露点を検出するときは、冷却部４に負極性の電流を印加し、冷却電極４ａを吸熱、放熱電極４ｂを放熱にして、冷却電極４ａで凝集検出部材８０を冷却する。そして、凝集検出リード線間８０ａ，８０ｂの通電を検知して、結露を検知したら、温度測定部５の抵抗値を求め、求めた抵抗値と温度キャリブレーションで補正した温度依存性を示す関数とを用いて、露点を計測し、露点と雰囲気温度とから、湿度を算出する。 [Modification 4]
Next, a humidity sensor 100D of Modification 4 will be described.
In the above description, the temperature measurement unit is used as the heating unit. However, in the humidity sensor 100D of the fourth modification, the cooling electrode 4a of the cooling unit 4 is used as the heating unit, and the configuration is shown in FIG. The configuration is the same as that of the humidity sensor.
FIG. 18 is a timing chart of input / output signals of temperature calibration, temperature / dew point detection, and humidity output of the humidity sensor 100D of the fourth modification.
First, a heating current is supplied to the cooling unit 4 and a temperature detection current is supplied to the temperature measuring unit 5. The heating current is a positive current, that is, a current that flows in the opposite direction to that during cooling, whereby the heat dissipation electrode 4b absorbs heat and the cooling electrode 4a disposed near the phase change material 6 dissipates heat. Thereby, the phase change material 6 is heated by the cooling electrode 4a. Then, as described above, ΔR = 0 of the temperature measuring unit 5 is detected to detect the phase change of the phase change material 6 and the resistance value of the temperature measuring unit 5 at that time is calculated. When the phase change is detected, the resistance value, the known phase transition temperature Mpa, and the function R = R0 * (1 + α * S) indicating the temperature dependence in the above (Equation 3) are corrected, and the temperature calibration is performed. finish. Thereafter, when detecting the dew point, a negative current is applied to the cooling unit 4, the cooling electrode 4a absorbs heat, the heat dissipating electrode 4b dissipates heat, and the aggregation detecting member 80 is cooled by the cooling electrode 4a. When the energization between the agglomeration detection lead wires 80a and 80b is detected and dew condensation is detected, the resistance value of the temperature measurement unit 5 is obtained, and the obtained resistance value and a function indicating the temperature dependency corrected by the temperature calibration Is used to measure the dew point, and the humidity is calculated from the dew point and the ambient temperature.

［変形例５］
図１９は、変形例５の湿度センサ１００Ｅの概略平面図である。
図１９に示す変形例５の湿度センサ１００Ｅは、相変化物質６を一つにし、温度測定部５と加熱部１１とを別々に設けたものである。
図２０は、変形例５の湿度センサ１００Ｅの温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャートであり、図２１は、フォローチャートである。
変形例２の湿度センサ１００Ｂと同様に、温度キャリブレーションが実行されると、加熱電源から加熱部１１に加熱電流が供給して、相変化物質６が加熱されるとともに、温度測定部５に温度検出用電流を印加し、上述と同様にΔＲ＝０を検知して、相変化物質６の相変化を検出する。次に、変形例３と同様にして、相変化を検出したときの温度測定部５の抵抗値と、既知の相転移温度Ｍｐａとを用いて、温度依存性を示す関数Ｒ＝Ｒ０*(１+α*Ｓ)を補正して、温度キャリブレーションを終了する。その後、湿度測定信号を受信したら、上述同様、雰囲気温度測定後、冷却部４で凝集検出部材８０を冷却して、凝集検出部材８０に水蒸気を結露させる。そして、凝集検出リード線間８０ａ，８０ｂの通電を検知して、結露を検知したら、温度測定部５の抵抗値を求め、求めた抵抗値と温度キャリブレーションで補正した温度依存性を示す関数とを用いて、露点を計測し、露点と雰囲気温度とから、湿度を算出する。 [Modification 5]
FIG. 19 is a schematic plan view of a humidity sensor 100E of the fifth modification.
A humidity sensor 100E of Modification 5 shown in FIG. 19 has a single phase change material 6 and a temperature measurement unit 5 and a heating unit 11 provided separately.
FIG. 20 is a timing chart of input / output signals of temperature calibration, temperature / dew point detection, and humidity output of the humidity sensor 100E of the fifth modification, and FIG. 21 is a follow chart.
Similar to the humidity sensor 100B of the second modification, when the temperature calibration is executed, a heating current is supplied from the heating power source to the heating unit 11 to heat the phase change material 6 and the temperature measurement unit 5 is heated. A detection current is applied, and ΔR = 0 is detected in the same manner as described above, and the phase change of the phase change material 6 is detected. Next, in the same manner as in the third modification example, the function R = R0 * (1) indicating the temperature dependency using the resistance value of the temperature measuring unit 5 when the phase change is detected and the known phase transition temperature Mpa. + α * S) is corrected, and the temperature calibration is terminated. After that, when the humidity measurement signal is received, after the atmospheric temperature is measured, the agglomeration detection member 80 is cooled by the cooling unit 4 and the water vapor is condensed on the agglomeration detection member 80 as described above. When the energization between the agglomeration detection lead wires 80a and 80b is detected and dew condensation is detected, the resistance value of the temperature measurement unit 5 is obtained, and the obtained resistance value and a function indicating the temperature dependency corrected by the temperature calibration Is used to measure the dew point, and the humidity is calculated from the dew point and the ambient temperature.

［変形例６］
図２２は、変形例６の湿度センサ１００Ｆの概略平面図であり、図２３は、変形例６の湿度センサ１００Ｆの要部を示す部分横断面図である。
この変形例６の湿度センサ１００Ｆは、温度測定部５と加熱部１１とを別々に設け、回路基板側（図中右側）から順に加熱部１１、温度測定部５、相変化物質６Ａ，６Ｂ、凝集検出部材８０、冷却部４を平行に並列配置したものである。図に示すように、相変化物質６Ａ，６Ｂは、温度測定部５を挟んで、加熱部１１と平行に交互に分散配置されている。また、図２４に示すように、ベース材２の電気絶縁層３上の冷却電極４ａと、凝集検出部材８０と、相変化物質６Ａ,６Ｂと、温度測定部５と、加熱部１１とが配置された箇所と対向する箇所は、エッチング処理により除去され、矩形状の空洞部２０となっている。 [Modification 6]
FIG. 22 is a schematic plan view of a humidity sensor 100F according to Modification 6. FIG. 23 is a partial cross-sectional view illustrating a main part of the humidity sensor 100F according to Modification 6.
The humidity sensor 100F of the modified example 6 is provided with the temperature measurement unit 5 and the heating unit 11 separately, and sequentially from the circuit board side (right side in the figure), the heating unit 11, the temperature measurement unit 5, the phase change substances 6A and 6B, The aggregation detection member 80 and the cooling unit 4 are arranged in parallel in parallel. As shown in the figure, the phase change materials 6A and 6B are alternately distributed in parallel with the heating unit 11 with the temperature measurement unit 5 interposed therebetween. Further, as shown in FIG. 24, the cooling electrode 4a on the electrical insulating layer 3 of the base material 2, the aggregation detecting member 80, the phase change materials 6A and 6B, the temperature measuring unit 5, and the heating unit 11 are arranged. A portion facing the formed portion is removed by an etching process to form a rectangular cavity 20.

図２２に示すように、おもて側電気絶縁層３ａの加熱部１１よりも回路基板側（図中右側）で、ベース材２の空洞部２０と対向する領域に、貫通孔９を設けている。これにより、加熱部１１の熱が、電気絶縁層３の回路基板側に伝播するのを抑制することができ、相変化物質６Ａ,６Ｂを良好に加熱することができる。   As shown in FIG. 22, a through hole 9 is provided in a region facing the cavity 20 of the base material 2 on the circuit board side (right side in the drawing) of the heating part 11 of the front side electrical insulating layer 3a. Yes. Thereby, it can suppress that the heat of the heating part 11 propagates to the circuit board side of the electric insulation layer 3, and can heat the phase change substances 6A and 6B satisfactorily.

この変形例６の湿度センサ１００Ｆにおける温度キャリブレーションや湿度検知は、先の変形例２と同様である。   Temperature calibration and humidity detection in the humidity sensor 100F of the sixth modification are the same as in the second modification.

［変形例７］
図２４は、変形例７の温度センサ１００Ｇの概略平面図である。この変形例７の湿度センサ１００Ｇは、相変化物質６を一つにした以外は、変形例６と同様な構成である。この変形例７の湿度センサ１００Ｇにおける温度キャリブレーションや湿度検知は、先の変形例５と同様である。 [Modification 7]
FIG. 24 is a schematic plan view of a temperature sensor 100G according to Modification 7. The humidity sensor 100G of the modification 7 has the same configuration as that of the modification 6 except that the phase change material 6 is made one. The temperature calibration and humidity detection in the humidity sensor 100G of the modification 7 are the same as those of the modification 5.

［変形例８］
図２５は、変形例８の温度センサ１００Ｈの概略平面図である。この変形例８は、相変化物質６が一つで、温度測定部５を加熱部、または、冷却電極４ａを加熱部にし、回路基板側から、温度測定部５、相変化物質６、冷却部４の順で、平行に並列配置した以外は、変形例６と同様な構成である。この変形例８の湿度センサ１００Ｈにおける温度キャリブレーションや湿度検知は、先の変形例３と同様である。また、相変化物質６を、冷却電極４ａと温度測定部５とで加熱してもよい。こうすることで、より迅速に相変化物質６を相転移温度にまで加熱することができる。 [Modification 8]
FIG. 25 is a schematic plan view of a temperature sensor 100H of Modification 8. In this modified example 8, there is one phase change material 6, the temperature measurement unit 5 is a heating unit or the cooling electrode 4 a is a heating unit, and the temperature measurement unit 5, phase change material 6, cooling unit is arranged from the circuit board side. The configuration is the same as that of the modified example 6 except that the components are arranged in parallel in the order of 4. Temperature calibration and humidity detection in the humidity sensor 100H of the modification 8 are the same as those of the modification 3. Further, the phase change material 6 may be heated by the cooling electrode 4 a and the temperature measuring unit 5. By doing so, the phase change material 6 can be heated to the phase transition temperature more rapidly.

［変形例９］
図２６は、変形例９の湿度センサ１００Ｉの概略平面図である。この変形例９は、温度測定部５に２対のリード線が接続されているものである。具体的には、温度測定部５には、加熱電流を供給する加熱用の一対のリード線５ａ−１,５ｂ−１と、温度検出用電流を温度測定部５に供給する検出用の一対のリード線５ａ−２,５ｂ−２とを備えている。このように、検出用と加熱用とで配線リードを分けることで、加熱に関与する配線リードの電気抵抗値の影響を排除することができ、応答量を大きくすることができる。その結果、安定して高精度な温度測定値を得ることができる。 [Modification 9]
FIG. 26 is a schematic plan view of a humidity sensor 100I according to the ninth modification. In this modified example 9, two pairs of lead wires are connected to the temperature measuring unit 5. Specifically, the temperature measurement unit 5 includes a pair of heating lead wires 5 a-1 and 5 b-1 for supplying a heating current and a pair of detection for supplying a temperature detection current to the temperature measurement unit 5. Lead wires 5a-2 and 5b-2 are provided. Thus, by separating the wiring leads for detection and heating, the influence of the electrical resistance value of the wiring leads involved in heating can be eliminated, and the response amount can be increased. As a result, a highly accurate temperature measurement value can be obtained stably.

次に、相変化検出手段の変形例について、説明する。   Next, a modification of the phase change detection means will be described.

［変形例１０］
図２７、図２８は、変形例１０の湿度センサ１００Ｊの概略構成図である。この変形例１０は、相変化物質６を導電性とし、相変化したときの相変化物質６の流動（粘性）の変化を電気的に検知することで、相変化物質６の相変化を検知するものである。図２７は、回路基板１Ｂ側から、温度測定部５、相変化物質６、凝集検出部材８０、冷却部４を並列に配置した例であり、図２８は、温度測定部５、相変化物質６、凝集検出部材８０、冷却部４を同心円状に配置した例である。
図２７、図２８に示すように、この変形例１０の湿度センサ１００Ｊにおいては、相変化物質６に一対の検出用リード線６ａ,６ｂが接続されている。 [Modification 10]
27 and 28 are schematic configuration diagrams of a humidity sensor 100J according to the tenth modification. This modification 10 detects the phase change of the phase change material 6 by making the phase change material 6 conductive and electrically detecting a change in flow (viscosity) of the phase change material 6 when the phase changes. Is. FIG. 27 is an example in which the temperature measurement unit 5, the phase change material 6, the aggregation detection member 80, and the cooling unit 4 are arranged in parallel from the circuit board 1B side, and FIG. 28 shows the temperature measurement unit 5, the phase change material 6 and the like. In this example, the aggregation detection member 80 and the cooling unit 4 are arranged concentrically.
As shown in FIGS. 27 and 28, in the humidity sensor 100J of the modified example 10, a pair of detection lead wires 6a and 6b are connected to the phase change material 6.

図２９は、相変化したときの相変化物質６の流動（粘性）変化を電気的に検知するメカニズムについて説明する図である。同図では相変化物質６が固体から液体への相転移に伴う相変化物質６の流動（粘性）変化に伴う形状変化を説明している。この図では、加熱部１１上に電気絶縁層３ｃを介在して、相変化物質６を積層している。
図（ａ）に示すように、相変化物質６が固体の状態のときは、相変化物質６は、検出用リード線６ａ,６ｂに接しており、導通している。加熱部１１の発熱によって、固体の相変化物質６が既知の相転移温度になると、液化によって表面張力が発生し、同図の（ｂ）に示すように中央へ凝集する。すると、相変化物質６が、各検出用リード６線６ａ,６ｂから離れ、その結果２つの検出用リード間の電気接続がＯＦＦになる。このように、相変化物質６の導通状態を検出することで相変化物質６の相転移を検出できる。この場合、相変化物質６としては、表面張力が大きく、相変化物質６の下層との付着力が小さいものが好ましく、Ｓｎを用いるのが好適である。 FIG. 29 is a diagram illustrating a mechanism for electrically detecting a flow (viscosity) change of the phase change material 6 when the phase changes. In the figure, the phase change material 6 explains the shape change accompanying the flow (viscosity) change of the phase change material 6 accompanying the phase transition from solid to liquid. In this figure, the phase change material 6 is laminated on the heating unit 11 with the electrical insulating layer 3c interposed.
As shown in FIG. 6A, when the phase change material 6 is in a solid state, the phase change material 6 is in contact with the detection leads 6a and 6b and is conductive. When the solid phase change material 6 reaches a known phase transition temperature due to heat generated by the heating unit 11, surface tension is generated by liquefaction and aggregates to the center as shown in FIG. Then, the phase change material 6 is separated from each of the detection leads 6 wires 6a and 6b, and as a result, the electrical connection between the two detection leads is turned off. Thus, the phase transition of the phase change material 6 can be detected by detecting the conduction state of the phase change material 6. In this case, the phase change material 6 is preferably one having a large surface tension and a small adhesion to the lower layer of the phase change material 6, and it is preferable to use Sn.

また、次のようにして、検出用リード間の電気接続をＯＮからＯＦＦに切り替えることもできる。
図３０（ａ）に示すように、相変化物質６が固体ときは、相変化物質６は２つの検出リード線間にまたがって連続して配置され、検出リード間の電気接続がＯＮとなっている。そして、加熱部１１の発熱によって、固体の相変化物質６が既知の相転移温度になり液化すると、同図の（ｂ）に示すように液化によって流動し、各検出リード６ａ、６ｂに相変化物質６が凝集し、相変化物質６が分離して、検出リード線間の電気接続がＯＦＦになる。よって、検出リード間の電気接続がＯＦＦとなったときの温度が既知の相転移温度となる。相変化物質としては、表面張力が小さく、検出リード、相変化物質６の下層の電気絶縁層との濡れ性が大きい材質のものが好ましく、Ｉｎが適する。 Further, the electrical connection between the detection leads can be switched from ON to OFF as follows.
As shown in FIG. 30 (a), when the phase change material 6 is solid, the phase change material 6 is continuously arranged between the two detection lead wires, and the electrical connection between the detection leads is turned ON. Yes. When the solid phase change material 6 becomes a known phase transition temperature and liquefies due to the heat generated by the heating unit 11, it flows by liquefaction as shown in FIG. 5B, and the phase change occurs in each of the detection leads 6a and 6b. The substance 6 aggregates and the phase change substance 6 separates, and the electrical connection between the detection leads is turned off. Therefore, the temperature when the electrical connection between the detection leads is turned off becomes a known phase transition temperature. The phase change material is preferably made of a material having a low surface tension and high wettability with the detection lead and the electrical insulating layer under the phase change material 6, and In is suitable.

上記では、相変化物質６の相変化によって、検出用リード６ａと６ｂ間の電気接続がＯＦＦになることで、相変化物質の相転移を検知する場合について、説明したが、これとは逆に、相変化物質６の相変化によって、検出用リード６ａと６ｂ間の電気接続がＯＦＦからＯＮに切り替わる構成にすることもできる。   In the above, the case where the phase transition of the phase change material is detected by turning off the electrical connection between the detection leads 6a and 6b due to the phase change of the phase change material 6 has been described. The electrical connection between the detection leads 6a and 6b can be switched from OFF to ON by the phase change of the phase change material 6.

図３１は、検出用リード６ａと６ｂ間の電気接続がＯＦＦからＯＮに切り替わる構成を説明する図である。
図（ａ）に示すように、相変化物質が固体のときは、電気絶縁層３ｃ上の相変化物質は、２つの分離しており、相変化物質６は２つの検出リード６ａ,６ｂ間にまたがって断続している。その結果、検出用リード６ａと６ｂとの間の電気接続がＯＦＦとなっている。加熱部１１の発熱によって、固体の相変化物質６が既知の相転移温度になると、図の（ｂ）に示すように液化によって流動し、電気絶縁層上の相変化物質６が一つとなり、相変化物質６は２つの検出リード６ａ,６ｂ間にまたがって連続する。これにより、検出用リード６ａと６ｂとの間の電気接続がＯＦＦからＯＮに切り替わり、相変化物質の相転移を検出することができる。この場合も、図３０の構成と同様、相変化物質としては、表面張力が小さく、検出リード、相変化物質６の下層の電気絶縁層との濡れ性が大きい材質のものが好ましく、Ｉｎが適する。相変化物質６が冷えて、固化するときは、相変化物質６が収縮することにより、電気絶縁層３ｃ上の相変化物質６は、再び２つの分離する。また、図２９、図３０の構成においては、一度、固体から液体に相変化してしまった後、再び、液体から固体に相変化物質６が相変化しても、始めの状態に戻って、検出用リード６ａと６ｂ間の電気接続がＯＮとなることはないが、図３１に示す構成においては、液体から固体に相変化物質６が相変化すると、始めの状態に戻るので、何度も温度キャリブレーションを行うことができる。 FIG. 31 is a diagram illustrating a configuration in which the electrical connection between the detection leads 6a and 6b is switched from OFF to ON.
As shown in FIG. 5A, when the phase change material is solid, the phase change material on the electrical insulating layer 3c is separated into two, and the phase change material 6 is between the two detection leads 6a and 6b. It is intermittent across. As a result, the electrical connection between the detection leads 6a and 6b is OFF. When the solid phase change material 6 reaches a known phase transition temperature due to the heat generated by the heating unit 11, the solid phase change material 6 flows by liquefaction as shown in FIG. The phase change material 6 continues across the two detection leads 6a and 6b. Thereby, the electrical connection between the detection leads 6a and 6b is switched from OFF to ON, and the phase transition of the phase change substance can be detected. Also in this case, as in the configuration of FIG. 30, the phase change material is preferably made of a material having a small surface tension and high wettability with the detection lead and the electrical insulating layer under the phase change material 6, and In is suitable. . When the phase change material 6 cools and solidifies, the phase change material 6 contracts, so that the phase change material 6 on the electrical insulating layer 3c is separated into two again. In the configurations of FIGS. 29 and 30, once the phase change from the solid to the liquid, even if the phase change material 6 changes again from the liquid to the solid, it returns to the initial state, Although the electrical connection between the detection leads 6a and 6b is not turned ON, in the configuration shown in FIG. 31, when the phase change material 6 changes from a liquid to a solid, it returns to the initial state, so many times. Temperature calibration can be performed.

また、変形例１０のように、相変化物質６が固体から液体に相転移することによる流動性（粘性）の変化を電気的に検知することで、相変化を検知する場合、相変化物質６を電気絶縁層で覆ってしまうと、相変化物質６の流動性を阻害して、流動変形しないおそれがある。よって、図２９〜図３１の構成を採用する場合は、図３２に示すように、相変化物質６は電気絶縁層を被覆せず露出させる。また、この変形例の場合は、相変化物質６の量を少なくして、相変化物質６がすばやく相転移温度にまで加熱されるようにするのが好ましい。   In addition, when the phase change is detected by electrically detecting the change in fluidity (viscosity) due to the phase transition of the phase change material 6 from solid to liquid as in the modification 10, the phase change material 6 If it is covered with an electrical insulating layer, the fluidity of the phase change material 6 is hindered, and there is a possibility that it will not flow and deform. Therefore, when the configurations of FIGS. 29 to 31 are employed, the phase change material 6 is exposed without covering the electrical insulating layer, as shown in FIG. In the case of this modification, it is preferable to reduce the amount of the phase change material 6 so that the phase change material 6 is quickly heated to the phase transition temperature.

図３３は、変形例１０の湿度センサ１００Ｊにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャートであり、図３４は、フローチャートである。以下の説明では、相変化物質６の構成は、図２９、図３０に示すように、相変化物質が固体のときは、検出用リード線間の電機接続がＯＮ状態であり、固体から液体に相変化すると、検出用リード線間の電気接続がＯＦＦになるものを例に挙げて、説明する。
温度キャリブレーションが実行されると、加熱電源から温度測定部５に加熱電流を供給して、相変化物質６が加熱されるとともに、相変化物質６に相変化検出用電流を供給し、相変化物質に印加された電圧（以下、相変化電圧という）を監視する。相変化物質６が固定から液体に相変化すると、先の図２９（ｂ）や図３０（ｂ）に示すように、検出用リード線間の電気接続が切れる。その結果、相変化電流が０（未検知）となり、相変化物質６が相変化したことを検知することができる。このようにして、相変化物質６の相変化が検知されたら、上述と同様にして、そのときの温度測定部の電気抵抗値と、相変化物質６の既知の相転移温度に基づいて、温度依存性の関数を補正する。その後の雰囲気温度の測定、露点の測定、湿度の算出は、上述と同じである。 FIG. 33 is a timing chart of input / output signals of temperature calibration, temperature / dew point detection, and humidity output in the humidity sensor 100J of the modified example 10, and FIG. 34 is a flowchart. In the following description, as shown in FIGS. 29 and 30, when the phase change material is solid, the electrical connection between the detection lead wires is ON, and the phase change material 6 is changed from solid to liquid. An example will be described in which the electrical connection between the detection lead wires is turned off when the phase changes.
When the temperature calibration is executed, a heating current is supplied from the heating power source to the temperature measuring unit 5 to heat the phase change material 6 and a phase change detection current is supplied to the phase change material 6 to change the phase. The voltage applied to the substance (hereinafter referred to as phase change voltage) is monitored. When the phase change material 6 changes phase from fixed to liquid, the electrical connection between the detection lead wires is cut as shown in FIG. 29 (b) and FIG. 30 (b). As a result, the phase change current becomes 0 (not detected), and it can be detected that the phase change material 6 has changed phase. Thus, when the phase change of the phase change material 6 is detected, in the same manner as described above, based on the electrical resistance value of the temperature measurement unit at that time and the known phase transition temperature of the phase change material 6, the temperature Correct the dependency function. Subsequent measurement of ambient temperature, measurement of dew point, and calculation of humidity are the same as described above.

図３５は、変形例１０の湿度センサ１００Ｊにおいて、冷却部４の冷却電極４ａで、相変化物質６を加熱する場合の温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャートであり、図３６は、フローチャートである。図に示すように、この場合は、温度キャリブレーションが実行されると、加熱電源から冷却部４に加熱電流が供給され、相変化物質６が加熱される。この加熱電流は、冷却時とは逆向きに流れる電流である。また、温度測定部５に温度検出用電流が供給され、相変化物質６に相変化検出用電流が供給される。その後は、上記した説明と同様、相変化電流が０（未検知）となったときの、温度測定部５の抵抗値を算出し、温度測定部５の抵抗値と、既知の相転移温度から、温度依存性を示す関数を補正する。その後の、補正された温度依存性の関数を用いて、雰囲気温度の測定、露点の測定、湿度の算出を行う。   FIG. 35 is a timing chart of input / output signals of temperature calibration, temperature and dew point detection, and humidity output when the phase change material 6 is heated by the cooling electrode 4a of the cooling unit 4 in the humidity sensor 100J of the modified example 10. FIG. 36 is a flowchart. As shown in the figure, in this case, when temperature calibration is executed, a heating current is supplied from the heating power source to the cooling unit 4 and the phase change material 6 is heated. This heating current is a current that flows in the opposite direction to that during cooling. Further, a temperature detection current is supplied to the temperature measurement unit 5, and a phase change detection current is supplied to the phase change material 6. Thereafter, similarly to the above description, the resistance value of the temperature measurement unit 5 when the phase change current becomes 0 (undetected) is calculated, and the resistance value of the temperature measurement unit 5 and the known phase transition temperature are calculated. The function indicating temperature dependence is corrected. Then, using the corrected function of temperature dependence, the ambient temperature is measured, the dew point is measured, and the humidity is calculated.

［変形例１０−１］
図３７は、変形例１０の湿度センサ１００Ｊにおいて、温度測定部５とは、別に、加熱部１１を設けたものである。図３７は、各部を平行に配置した構成の変形例１０の湿度センサ１００Ｊ−１の概略構成図である。加熱部１１は、温度測定部５と相変化物質６との間に配置した。 [Modification 10-1]
FIG. 37 shows a humidity sensor 100 </ b> J according to Modification 10 in which a heating unit 11 is provided separately from the temperature measurement unit 5. FIG. 37 is a schematic configuration diagram of a humidity sensor 100J-1 of Modification 10 having a configuration in which the respective units are arranged in parallel. The heating unit 11 was disposed between the temperature measurement unit 5 and the phase change material 6.

図３８は、変形例１０−１の湿度センサにおける温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャートであり、図３９は、フローチャートである。図に示すように、この場合は、温度キャリブレーションが実行されると、加熱電源から加熱部１１に加熱電流が供給され、相変化物質６が加熱される。また、温度測定部５に温度検出用電流が供給され、相変化物質６に相変化検出用電流が供給される。その後は、上記した説明と同様、相変化電流が０（未検知）となったときの、温度測定部５の抵抗値を算出し、温度測定部５の抵抗値と、既知の相転移温度から、温度依存性を示す関数を補正する。その後の、補正された温度依存性の関数を用いて、雰囲気温度の測定、露点の測定、湿度の算出を行う。   FIG. 38 is a timing chart of input / output signals of temperature calibration, temperature and dew point detection, and humidity output in the humidity sensor of Modification 10-1, and FIG. 39 is a flowchart. As shown in the figure, in this case, when the temperature calibration is performed, a heating current is supplied from the heating power source to the heating unit 11 and the phase change material 6 is heated. Further, a temperature detection current is supplied to the temperature measurement unit 5, and a phase change detection current is supplied to the phase change material 6. Thereafter, similarly to the above description, the resistance value of the temperature measurement unit 5 when the phase change current becomes 0 (undetected) is calculated, and the resistance value of the temperature measurement unit 5 and the known phase transition temperature are calculated. The function indicating temperature dependence is corrected. Then, using the corrected function of temperature dependence, the ambient temperature is measured, the dew point is measured, and the humidity is calculated.

［変形例１０−２］
図４０は、変形例１０の湿度センサ１００Ｊ−２の相変化物質６を複数備えた構成を示す要部拡大図である。図４０に示すように、各相変化物質６A，６Bそれぞれに検出用リード線が接続されている。 [Modification 10-2]
FIG. 40 is an enlarged view of a main part showing a configuration including a plurality of phase change substances 6 of the humidity sensor 100J-2 of Modification 10. As shown in FIG. 40, a detection lead wire is connected to each of the phase change materials 6A and 6B.

図４１は、変形例１０−２の湿度センサ１００Ｊ−２における温度キャリブレーション、温度、露点検出と湿度出力の入出力信号のタイミングチャートである。
図に示すように、温度キャリブレーションが実行されると、加熱部１１に加熱電流が供給され、温度測定部５に温度検出用電流が供給される。また、各相変化物質６Ａ,６Ｂに相変化検出電流が供給される。回路基板１Ｂの不図示の制御回路は、各相変化物質６Ａ,６Ｂよりも下流の相変化電流を監視する。そして、相変化物質６Ａが相変化すると、相変化物質６Ａに供給される相変化電流が検出されなくなり、相変化物質Ａが相変化したことを検知することができ、そのときの温度測定部５の抵抗値を算出し、メモリに記憶しておく。さらに加熱部１１で加熱していくと、相変化物質６Ｂが相変化して、相変化電流が検出されなくなる。その結果、相変化物質６Ｂが、相転移したことを検知することができる。そのときの温度測定部５の抵抗値を求める。そして、メモリに記憶した相変化物質６Ａが相転移したときの温度測定部５の抵抗値と、相変化物質６Ａの既知の相転移温度と、相変化物質６Ｂが相転移したときの温度測定部５の抵抗値と、相変化物質６Ｂの既知の相転移温度とから、温度依存性の関数を算出して、温度キャリブレーションが終了する。 FIG. 41 is a timing chart of input / output signals of temperature calibration, temperature / dew point detection, and humidity output in the humidity sensor 100J-2 of Modification 10-2.
As shown in the figure, when the temperature calibration is performed, a heating current is supplied to the heating unit 11, and a temperature detection current is supplied to the temperature measurement unit 5. Further, a phase change detection current is supplied to each of the phase change materials 6A and 6B. A control circuit (not shown) of the circuit board 1B monitors a phase change current downstream of the phase change materials 6A and 6B. When the phase change material 6A undergoes a phase change, the phase change current supplied to the phase change material 6A can no longer be detected, and it can be detected that the phase change material A has undergone a phase change. Is calculated and stored in the memory. When the heating unit 11 further heats up, the phase change material 6B undergoes a phase change and the phase change current is not detected. As a result, it can be detected that the phase change material 6B has undergone phase transition. The resistance value of the temperature measurement unit 5 at that time is obtained. The resistance value of the temperature measuring unit 5 when the phase change material 6A stored in the memory undergoes a phase transition, the known phase transition temperature of the phase change material 6A, and the temperature measuring unit when the phase change material 6B undergoes phase transition. 5 is calculated from the resistance value of 5 and the known phase transition temperature of the phase change material 6B, and the temperature calibration is completed.

次に、所定のタイミングで、求めた温度依存性の関数を用いて、雰囲気温度と、露点を求めて、湿度を算出する。   Next, at a predetermined timing, the atmospheric temperature and the dew point are obtained by using the obtained temperature dependency function, and the humidity is calculated.

［変形例１１］
次に、相変化物質の相転移を、電気伝導度の変化で検出する変形例１１の湿度センサ１００Ｋについて、説明する。
この変形例１１の湿度センサ１００Ｋの基本構成は、先の図２７、図２８、図３７、図４０と同様な構成である。電気伝導度の変化で検出する場合、相変化物質としては、上述したように、ＣＴＲサ−ミスタにも用いられているＶ２Ｏ５やチタン酸バリウムを主成分とするＰＴＣサ−ミスタを、好適に用いることができる。 [Modification 11]
Next, a description will be given of a humidity sensor 100K of Modification 11 that detects a phase transition of a phase change material by a change in electrical conductivity.
The basic configuration of the humidity sensor 100K according to Modification 11 is the same as that shown in FIGS. 27, 28, 37, and 40. When detecting by a change in electrical conductivity, as described above, as a phase change material, a PTC thermistor mainly composed of V 2 O 5 or barium titanate, which is also used in a CTR thermistor, It can be used suitably.

図４２は、変形例１１の湿度センサ１００Ｋの制御ブロック図である。
図に示すように、変形例１１の湿度センサ１００Ｋの回路領域１ｂには、相変化物質６に、相変化検出用電流を供給するための相変化電源１１６と、相変化物質への電流値と、電圧値とから相変化物質６の抵抗値を算出するための相変化抵抗値算出部１１７とを備えている。後の構成は、先の図４と同じ構成であるので、説明を省く。 FIG. 42 is a control block diagram of the humidity sensor 100K according to the eleventh modification.
As shown in the figure, in the circuit region 1b of the humidity sensor 100K of the modification 11, a phase change power source 116 for supplying a phase change detection current to the phase change material 6, a current value to the phase change material, and And a phase change resistance value calculation unit 117 for calculating the resistance value of the phase change material 6 from the voltage value. The subsequent configuration is the same as that shown in FIG. 4 and will not be described.

ＣＰＵ１１３から、温度キャリブレーション信号を受信したら、回路領域１ｂは、加熱電源１０３から加熱部１１に加熱電流を供給する。また、温度検出電源１０４を制御して、温度測定部５に温度検出用電流を供給する。また、相変化電源１１６を制御して、相変化物質に相変化検出用電流を供給する。相変化物質が相転移すると、抵抗が急激に変化する。よって、回路領域１ｂでは、相変化物質６の抵抗値の時間微分値ΔＲを監視し、この値が急激に増加したら、相変化したと検知することができる。相変化物質６の相変化を検知したら、回路領域１ｂは、抵抗値算出部１１２で温度測定部５の抵抗値を算出する。そして、メモリに格納されている相変化物質６の既知の相転移温度と算出した温度測定部５の抵抗値とから、温度依存性を示す関数を演算部１０７で補正することで、温度キャリブレーションが行われる。   When the temperature calibration signal is received from the CPU 113, the circuit region 1 b supplies a heating current from the heating power supply 103 to the heating unit 11. Further, the temperature detection power source 104 is controlled to supply a temperature detection current to the temperature measurement unit 5. The phase change power supply 116 is controlled to supply a phase change detection current to the phase change material. When the phase change material undergoes a phase transition, the resistance changes rapidly. Therefore, in the circuit region 1b, the time differential value ΔR of the resistance value of the phase change material 6 is monitored, and if this value increases rapidly, it can be detected that the phase has changed. When the phase change of the phase change material 6 is detected, the resistance value calculation unit 112 calculates the resistance value of the temperature measurement unit 5 in the circuit region 1 b. Then, the temperature calibration is performed by correcting a function indicating the temperature dependence from the known phase transition temperature of the phase change material 6 stored in the memory and the calculated resistance value of the temperature measurement unit 5 by the calculation unit 107. Is done.

そして、所定のタイミングでＣＰＵ１１３から湿度検出信号を受信すると、温度測定部５に温度検出用電流を供給し、抵抗値算出部１１２で抵抗値を算出し、比較部１０８で、温度キャリブレーションによって補正した温度依存性の関数を用いて、雰囲気温度が求められ、出力される。次に、冷却電源１０５を制御して、冷却部４に冷却用電流が供給され、凝集検出部材８０が冷却される。凝集検出部材８０に結露が生じたことを、凝集検出用リード線８０ａ，８０ｂの通電により検知したら、そのときの温度測定部５の抵抗値を算出し、温度依存性の関数を用いて、露点が求められる。そして、先ほど出力した雰囲気温度と、露点と、先に示した式（１）、（２）とを用いて、湿度演算部１１０で湿度が算出され、出力される。   When a humidity detection signal is received from the CPU 113 at a predetermined timing, a temperature detection current is supplied to the temperature measurement unit 5, a resistance value is calculated by the resistance value calculation unit 112, and the comparison unit 108 corrects it by temperature calibration. The ambient temperature is obtained and output using the temperature dependency function. Next, the cooling power source 105 is controlled, a cooling current is supplied to the cooling unit 4, and the aggregation detection member 80 is cooled. When it is detected by the energization of the aggregation detection lead wires 80a and 80b that condensation has occurred in the aggregation detection member 80, the resistance value of the temperature measurement unit 5 at that time is calculated, and the dew point is calculated using a temperature dependence function. Is required. Then, the humidity calculation unit 110 calculates and outputs the humidity using the ambient temperature, the dew point, and the equations (1) and (2) shown above.

また、変形例１１の湿度センサ１００Ｋにおいては、図４３や、図４４に示すように、複数の相変化物質６Ａ,６Ｂを、電気的に並列接続することができる。   Moreover, in the humidity sensor 100K of the modification 11, as shown in FIG.43 and FIG.44, several phase change substance 6A, 6B can be electrically connected in parallel.

［変形例１２］
次に、相変化物質６の相転移を、相変化物質の誘電率の変化で検出する変形例１２の湿度センサ１００Ｌについて、説明する。
この変形例１２の湿度センサ１００Ｌの基本構成も、先の図２７、図２８、図３７、図４０と同様な構成である。 [Modification 12]
Next, the humidity sensor 100L of Modification 12 that detects the phase transition of the phase change material 6 by the change in the dielectric constant of the phase change material will be described.
The basic configuration of the humidity sensor 100L of the modified example 12 is also the same as that shown in FIGS. 27, 28, 37, and 40.

図４５（ａ）は、変形例１２の湿度センサ１００Ｌの横断面図であり、図４５（ｂ）は、変形例１２の湿度センサ１００Ｌの縦断面図である。図に示すように相変化物質６が相転移するときの誘電率の変化を検出する場合、相変化物質６を挟んで対向電極６１を設ける。対向電極６１の一方は、検出用リード線６ａに接続されており、他方は検出用リード線６ｂに接続されている。相変化物質としては、タンタル酸ニオブ酸カリウム（KTa1-xNbxO3）を好適に用いることができる。   FIG. 45A is a cross-sectional view of the humidity sensor 100L according to the modification 12, and FIG. 45B is a vertical cross-sectional view of the humidity sensor 100L according to the modification 12. As shown in the figure, when detecting a change in dielectric constant when the phase change material 6 undergoes a phase transition, a counter electrode 61 is provided with the phase change material 6 interposed therebetween. One of the counter electrodes 61 is connected to the detection lead 6a, and the other is connected to the detection lead 6b. As the phase change substance, potassium tantalate niobate (KTa1-xNbxO3) can be preferably used.

温度キャリブレーションが実行されると、相変化物質６に直流電圧を印加する。相変化物質６が相転移して、相変化物質６の誘電率が変化すると、検出用リードに電流が流れるので、回路基板１Ｂで、検出用リード線に電流が流れたことを検知したら、相変化物質６が相変化したことを検知することができる。   When the temperature calibration is executed, a DC voltage is applied to the phase change material 6. When the phase change material 6 undergoes phase transition and the dielectric constant of the phase change material 6 changes, a current flows through the detection lead. Therefore, when the circuit board 1B detects that a current flows through the detection lead, It can be detected that the change substance 6 has undergone a phase change.

［変形例１３］
次に、圧電体たる圧電材料を用いて、相変化物質の相変化を検知する変形例１３の湿度センサ１００Ｍについて、説明する。圧電材料を用いることによって、相変化物質６の固有振動数の変化、体積変化、剛性変化から、相変化物質６の相変化を検出することが可能となる。変形例１３の湿度センサ１００Ｍの基本構成は、先の図２８、図２９、図３７、図３８、図４１と同様な構成である。 [Modification 13]
Next, a humidity sensor 100M of Modification 13 that detects a phase change of a phase change material using a piezoelectric material that is a piezoelectric body will be described. By using the piezoelectric material, the phase change of the phase change material 6 can be detected from the change in natural frequency, volume change, and stiffness change of the phase change material 6. The basic configuration of the humidity sensor 100M of Modification 13 is the same as that shown in FIGS. 28, 29, 37, 38, and 41.

図４６（ａ）は、変形例１３の湿度センサ１００Ｍの横断面図であり、図４６（ｂ）は、変形例１３の湿度センサ１００Ｍの縦断面図である。
図に示すように圧電効果を有するＰＺＴ等の圧電材料層６２の上に相変化物質６が設けられている。圧電材料層６２には、検出用リード線６ａ,６ｂが、接続されている。 46A is a cross-sectional view of the humidity sensor 100M according to the modification 13, and FIG. 46B is a vertical cross-sectional view of the humidity sensor 100M according to the modification 13.
As shown in the figure, a phase change material 6 is provided on a piezoelectric material layer 62 such as PZT having a piezoelectric effect. Detection lead wires 6 a and 6 b are connected to the piezoelectric material layer 62.

図４７は、変形例１３の湿度センサ１００Ｍの制御ブロック図である。
圧電材料を用いて、相変化物質６の相変化を検知する変形例１３の湿度センサ１００Ｍにおいては、圧電材料層６２に交流電圧を印加するための発振電源１２１や、圧電材料層６２からの電圧や交流電圧を検知する検波・電圧検知部１２２を備えている。 FIG. 47 is a control block diagram of the humidity sensor 100M of Modification 13.
In the humidity sensor 100M according to the modified example 13 that detects the phase change of the phase change material 6 using a piezoelectric material, the oscillation power supply 121 for applying an AC voltage to the piezoelectric material layer 62 and the voltage from the piezoelectric material layer 62 are used. And a detector / voltage detector 122 for detecting AC voltage.

まず、圧電材料を用いた相変化物質６の固有振動数変化の検知について、説明する。周期的力の周波数を試料に加え、その応答を測定する方法、すなわちメカニカルスペクトロスコピー(動的粘弾性測定：ＤＭＡ)を適用することで、相変化物質６の相変化に伴う固有振動数変化を検出することができる。具体的には、圧電材料層６２に交流電圧を印加して、圧電材料層６２を所定の周波数で振動させる。例えば、相変化物質６が相変化して固有振動数が変化しとき、相変化物質６が圧電材料層６２の振動に共振するような周波数で、圧電材料層６２を振動させる。このように、圧電材料層６２を振動させることにより、圧電材料層６２上の相変化物質６が振動し、圧電材料層６２に対して、相変化物質から応力が加わり、圧電材料層６２から所定の交流波が出力される。相変化物質６が相転移して、固有振動数が変化すると、相変化物質６が、圧電材料層６２の振動に共振して、大きく振動する。その結果、相変化物質６から圧電材料層６２に加わる力が増加し、圧電材料層６２から出力される交流波の振幅が増大する。回路領域１ｂでは、圧電材料層６２から出力された交流波の振幅（電圧）の時間微分値ΔＶを監視し、時間微分値ΔＶが０でない値をとったら、相変化物質６が相変化したことを検知することができる。上記では、相変化物質６の相変化によって、相変化物質６が圧電材料層６２の振動に共振させているが、これとは逆に、相変化前の相変化物質６が、圧電材料層６２の振動に共振するよう、圧電材料層６２を振動させてもよい。また、図４８に示すように、相変化物質６や圧電材料層６２は、基板１の空洞部２０上に設けているので、圧電材料層６２が振動しやすく、高感度で相転移を検出することができる。   First, detection of the natural frequency change of the phase change material 6 using a piezoelectric material will be described. By applying a periodic force frequency to the sample and measuring its response, that is, mechanical spectroscopy (dynamic viscoelasticity measurement: DMA), the natural frequency change accompanying the phase change of the phase change material 6 can be reduced. Can be detected. Specifically, an AC voltage is applied to the piezoelectric material layer 62 to vibrate the piezoelectric material layer 62 at a predetermined frequency. For example, when the phase change material 6 undergoes a phase change and the natural frequency changes, the piezoelectric material layer 62 is vibrated at a frequency such that the phase change material 6 resonates with the vibration of the piezoelectric material layer 62. In this way, by vibrating the piezoelectric material layer 62, the phase change material 6 on the piezoelectric material layer 62 vibrates, and stress is applied to the piezoelectric material layer 62 from the phase change material. AC wave is output. When the phase change material 6 undergoes phase transition and the natural frequency changes, the phase change material 6 resonates with the vibration of the piezoelectric material layer 62 and vibrates greatly. As a result, the force applied to the piezoelectric material layer 62 from the phase change material 6 increases, and the amplitude of the AC wave output from the piezoelectric material layer 62 increases. In the circuit region 1b, the time differential value ΔV of the amplitude (voltage) of the AC wave output from the piezoelectric material layer 62 is monitored, and if the time differential value ΔV takes a non-zero value, the phase change material 6 has undergone a phase change. Can be detected. In the above description, the phase change material 6 is caused to resonate with the vibration of the piezoelectric material layer 62 due to the phase change of the phase change material 6. On the contrary, the phase change material 6 before the phase change is the piezoelectric material layer 62. The piezoelectric material layer 62 may be vibrated so as to resonate with this vibration. Further, as shown in FIG. 48, since the phase change material 6 and the piezoelectric material layer 62 are provided on the cavity 20 of the substrate 1, the piezoelectric material layer 62 easily vibrates and detects a phase transition with high sensitivity. be able to.

次に、圧電材料を用いた相変化物質６の体積変化や剛性変化の検知について説明する。これは、相変化物質６から圧電材料層６２に加わる機械的な応力による圧電材料層６２の抵抗変化である所謂ピエゾ抵抗効果を用いて、相変化物質６の体積変化や剛性変化を検知するものである。具体的には、圧電材料層６２に検知用の電流を印加する。相変化物質６が加熱されて、固体から液体に相変化すると、電気絶縁層３に覆われている相変化物質６の体積が増加する。これにより、相変化物質６の圧電材料層６２に対する応力が増加し、圧電材料層６２の抵抗値が変化する。よって、回路領域１ｂにおいて、電圧変化や、圧電材料層６２の抵抗値変化を検知することにより、相変化物質６の相変化を検知することができる。一方、相変化物質６の剛性変化を検知する場合は、相変化物質６が固体から液体に相変化すると、相変化物質６の剛性が低下し、圧電材料層６２に加わる応力が低下する。その結果、圧電材料層６２の抵抗値が変化するので、回路領域１ｂにおいて、電圧変化や、圧電材料層６２の抵抗値変化を検知することにより、相変化物質の相変化を検知することができる。   Next, detection of volume change and stiffness change of the phase change material 6 using a piezoelectric material will be described. This is to detect a volume change or a rigidity change of the phase change material 6 by using a so-called piezoresistance effect which is a resistance change of the piezoelectric material layer 62 due to a mechanical stress applied to the piezoelectric material layer 62 from the phase change material 6. It is. Specifically, a detection current is applied to the piezoelectric material layer 62. When the phase change material 6 is heated to change the phase from solid to liquid, the volume of the phase change material 6 covered by the electrical insulating layer 3 increases. Thereby, the stress with respect to the piezoelectric material layer 62 of the phase change substance 6 increases, and the resistance value of the piezoelectric material layer 62 changes. Therefore, the phase change of the phase change material 6 can be detected by detecting a voltage change or a resistance value change of the piezoelectric material layer 62 in the circuit region 1b. On the other hand, when detecting a change in the rigidity of the phase change material 6, when the phase change material 6 changes from a solid to a liquid, the rigidity of the phase change material 6 decreases and the stress applied to the piezoelectric material layer 62 decreases. As a result, since the resistance value of the piezoelectric material layer 62 changes, the phase change of the phase change substance can be detected by detecting the voltage change or the resistance value change of the piezoelectric material layer 62 in the circuit region 1b. .

［変形例１４］
［変形例１４−１］
図４８は、変形例１４の湿度センサ１００Ｎの第１の構成例を示す概略構成図であり、（ａ）が、平面図であり、（ｂ）が、断面図である。図４９は、変形例１４の湿度センサ１００Ｎの制御ブロック図である。この変形例１４の湿度センサ１００Ｎは、相変化物質６の光学的変化で、相変化物質の相変化を検出するものである。
図４８に示すように、相変化物質６の相変化を光学的検知する相変化検知手段としてのフォトカプラ７の発光部７ａと、受光部７ｂは、基板の冷却部４、相変化物質６、温度測定部５、凝集検出部材８０などを備えた面と同一の面に配置されている。図に示すように、フォトカプラ７の発光部７ａと受光部７ｂは、相変化物質６を挟むようにして配置されている。発光部７ａは、図４８（ｂ）の点線に示すように、光が、空洞部２０の壁面２０１に向けて照射するよう配置し、受光部７ｂは、空洞部内を反射した光を受光するように配置する。 [Modification 14]
[Modification 14-1]
FIGS. 48A and 48B are schematic configuration diagrams illustrating a first configuration example of the humidity sensor 100N according to the modified example 14, in which FIG. 48A is a plan view and FIG. 48B is a cross-sectional view. FIG. 49 is a control block diagram of the humidity sensor 100N of the modification 14. The humidity sensor 100N of the modified example 14 detects a phase change of the phase change material by an optical change of the phase change material 6.
As shown in FIG. 48, the light emitting unit 7a and the light receiving unit 7b of the photocoupler 7 as the phase change detecting means for optically detecting the phase change of the phase change material 6 include the substrate cooling unit 4, the phase change material 6, It is disposed on the same surface as the surface provided with the temperature measuring unit 5, the aggregation detection member 80, and the like. As shown in the figure, the light emitting portion 7 a and the light receiving portion 7 b of the photocoupler 7 are arranged so as to sandwich the phase change material 6. As shown by the dotted line in FIG. 48 (b), the light emitting unit 7a is arranged so that light is emitted toward the wall surface 201 of the cavity 20, and the light receiving unit 7b receives the light reflected in the cavity. To place.

空洞部２０の壁面２０１および底面２０２は、鏡面状となっている。この空洞部２０は、次のようにして、形成される。すなわち、裏面電気絶縁層３ｂパターンをマスクとして、基板１の構造に依存しないどの方位に対しても等速度の等方性エッチングにより、あるいは、Ｓｉ単結晶基板であれば酸化剤を添加したフッ化水素酸を用いることにより、ベース材２に壁面２０１および底面２０２が鏡面状の空洞部２０が形成される。   The wall surface 201 and the bottom surface 202 of the cavity 20 are mirror-like. The cavity 20 is formed as follows. That is, with the back surface electrical insulating layer 3b pattern as a mask, fluorination with isotropic etching at an equal speed in any orientation independent of the structure of the substrate 1 or with an oxidizing agent added to a Si single crystal substrate By using hydrogen acid, the base material 2 is formed with a cavity 20 having a mirror-like wall surface 201 and a bottom surface 202.

相変化物質６としては、相変化物質６が相変化したとき、透過特性、反射特性、吸収特性等の光学特性が変化する物質を用いる。例えば、酸化バナジウムのサーモクロミック調光物質は、調光温度を元素添加などにより必要に応じて室温付近に精密に設定することができ、好適である。また、液晶相と液体相とで光学的特性が異なるサーモトロピック液晶であって相転移温度が４０℃から５０℃のＭＢＢＡ（Methoxy benziliden p-butyl aniline）も好適に用いることができる。また、相転移温度にて結晶の構造相転移を生じ、二次電気光学定数（Kerr定数）が変化するタンタル酸ニオブ酸カリウム（KTa1-xNbxO3）も好適に用いることができる。上記酸化バナジウムのサーモクロミック調光物質は、調光温度を元素添加などにより必要に応じて室温付近に精密に設定することができる。   As the phase change material 6, a material that changes optical characteristics such as transmission characteristics, reflection characteristics, and absorption characteristics when the phase change material 6 undergoes a phase change is used. For example, a thermochromic light-modulating substance of vanadium oxide is suitable because the light-modulating temperature can be precisely set around room temperature as required by adding elements. In addition, MBBA (Methoxy benziliden p-butyl aniline), which is a thermotropic liquid crystal having different optical characteristics between the liquid crystal phase and the liquid phase and has a phase transition temperature of 40 ° C. to 50 ° C., can also be suitably used. In addition, potassium tantalate niobate (KTa1-xNbxO3) that undergoes a structural phase transition of the crystal at the phase transition temperature and changes the second-order electro-optic constant (Kerr constant) can also be suitably used. In the vanadium oxide thermochromic light-modulating substance, the light-modulating temperature can be precisely set around room temperature as required by adding elements.

図４８の点線で示すように、発光部７ａから出射された光は、矩形状の空洞部２０の壁面２０１および底面２０２を反射し、相変化物質に入射する。相変化物質が相変化していないときは、相変化物質６に反射した後、空洞部２０の底面２０２および壁面２０１を反射し、受光部７ｂに入射する。一方、相変化物質６が相変化した場合は、光が相変化した相変化物質に当てって散乱し、受光部７ｂに入射する光量が減ることで、相変化したことを検知することができる。   As shown by the dotted line in FIG. 48, the light emitted from the light emitting unit 7a reflects the wall surface 201 and the bottom surface 202 of the rectangular cavity 20 and enters the phase change material. When the phase change material has not changed, it reflects on the phase change material 6 and then reflects on the bottom surface 202 and the wall surface 201 of the cavity 20 and enters the light receiving portion 7b. On the other hand, when the phase change material 6 undergoes a phase change, the light is scattered upon the phase change material that has undergone the phase change, and the amount of light incident on the light receiving unit 7b is reduced, so that the phase change can be detected. .

光が反射する空洞部２０の壁面を平面とすることで、反射効率を上げることができ、受光部７ｂに入射する光量を上げることができる。これにより、検知の感度を上げることができ、精度の高い相変化検知を行うことができる。また、空洞部２０の光を反射する面を、発光部７ａからの光が、受光部７ｂに集光するような曲面としてもよい。このように構成しても、受光部７ｂに入射する光量を多くすることができ、検知感度を上げることができる。   By making the wall surface of the cavity 20 where light is reflected flat, the reflection efficiency can be increased, and the amount of light incident on the light receiving portion 7b can be increased. Thereby, the sensitivity of detection can be increased and phase change detection with high accuracy can be performed. In addition, the surface of the cavity 20 that reflects the light may be a curved surface such that the light from the light emitting unit 7a is collected on the light receiving unit 7b. Even if comprised in this way, the light quantity which injects into the light-receiving part 7b can be increased, and a detection sensitivity can be raised.

［変形例１４−２］
図５０は、変形例１４の湿度センサ１００Ｎの第２の構成例を示す概略構成図である。この第２の構成例は、検知基板１Ａに対向配置される中央部が窪んだ反射部材７００を設けた構成である。この場合、発光部７ａは、反射部材７００に向けて光が出射するように配置し、受光部７ｂは、反射部材７００から反射した光を受光するよう配置する。 [Modification 14-2]
FIG. 50 is a schematic configuration diagram illustrating a second configuration example of the humidity sensor 100N according to the modification 14. This second configuration example is a configuration in which a reflection member 700 having a depressed central portion disposed to face the detection substrate 1A is provided. In this case, the light emitting unit 7 a is arranged so that light is emitted toward the reflecting member 700, and the light receiving unit 7 b is arranged to receive the light reflected from the reflecting member 700.

［変形例１４−３］
図５１は、変形例１４の湿度センサ１００Ｎの第３の構成例を示す概略構成図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、裏面図、（ｃ）は、（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
この第３の構成例は、温度測定部５、相変化物質６、冷却部４、凝集検出部材８０が、同心円状に並列配置された湿度センサで、基板の温度測定部５、相変化物質６、冷却部４、凝集検出部材８０が設けられた面と反対側面の面にフォトカプラ７を設けたものである。 [Modification 14-3]
FIGS. 51A and 51B are schematic configuration diagrams illustrating a third configuration example of the humidity sensor 100N according to the modified example 14, in which FIG. 51A is a plan view, FIG. 51B is a back view, and FIG. It is AA sectional drawing.
This third configuration example is a humidity sensor in which the temperature measurement unit 5, the phase change material 6, the cooling unit 4, and the aggregation detection member 80 are arranged concentrically in parallel. The substrate temperature measurement unit 5, the phase change material 6 and the like. The photocoupler 7 is provided on the surface opposite to the surface on which the cooling unit 4 and the aggregation detection member 80 are provided.

この図には、ベース材２に、冷却部４と温度測定部５と相変化物質６と同心円状の貫通する環状空洞部２０を設けている。フォトカプラ７の発光手段としての発光部７ａは、裏面電気絶縁層３ｂを介して、環状空洞部２０の中心に残ったベース材芯部２１に設けられている。フォトカプラ７の受光手段である受光部７ｂは、環状空洞部２０の外壁曲面２０ｂと対向するように、環状空洞部２０と同心円状に等間隔に、複数配置されている。環状空洞部２０の内壁２０ａおよび外壁２０ｂは鏡面状となっている。   In this figure, the base member 2 is provided with an annular cavity 20 concentrically penetrating the cooling part 4, the temperature measuring part 5 and the phase change material 6. The light emitting part 7a as the light emitting means of the photocoupler 7 is provided on the base material core part 21 remaining in the center of the annular cavity part 20 via the back surface electrical insulating layer 3b. A plurality of light receiving portions 7b as light receiving means of the photocoupler 7 are arranged at equal intervals concentrically with the annular cavity 20 so as to face the outer wall curved surface 20b of the annular cavity 20. The inner wall 20a and the outer wall 20b of the annular cavity 20 are mirror-like.

図（ｃ）に示すように、環状空洞部２０の中心に残ったベース材芯部２１と、おもて面側の電気絶縁層３ａとの間に隙間が形成されている。これにより、冷却電極４ａ、温度測定部５、相変化物質６が形成された電気絶縁層３ａの領域は、ベース材２と非接触となるので、冷却電極４ａ、温度測定部５、相変化物質６付近の熱容量を少なくすることができる。これにより、冷却電極４ａで、凝集検出部材８０をすばやく冷却することができ、また、温度測定部５を発熱させて、すばやく相変化物質６を加熱することができる。また、冷却電極４ａ、温度測定部５、相変化物質６が形成された領域の熱容量が少ないので、温度測定部５の温度応答を鋭敏にすることができ、凝集検出部材８０の温度や、相変化物質６の温度を精度よく測定することができる。   As shown in FIG. 2C, a gap is formed between the base material core portion 21 remaining in the center of the annular cavity portion 20 and the front-surface-side electrical insulating layer 3a. As a result, the region of the electrical insulating layer 3a where the cooling electrode 4a, the temperature measuring unit 5, and the phase change material 6 are formed is not in contact with the base material 2, so the cooling electrode 4a, the temperature measuring unit 5, the phase change material The heat capacity in the vicinity of 6 can be reduced. Thereby, the aggregation detection member 80 can be quickly cooled by the cooling electrode 4a, and the phase change material 6 can be quickly heated by causing the temperature measurement unit 5 to generate heat. Further, since the heat capacity of the region where the cooling electrode 4a, the temperature measuring unit 5 and the phase change material 6 are formed is small, the temperature response of the temperature measuring unit 5 can be made sharp, and the temperature of the aggregation detecting member 80 and the phase The temperature of the change substance 6 can be measured with high accuracy.

また、図（ｂ）に示すように、裏面の電気絶縁層３ｂの発光部７ａと受光部７ｂとの間にも、複数の貫通孔１２が設けられている。これにより、環状空間内に熱が篭るのを抑制することができ、凝集検出部材８０の温度や、相変化物質６の温度を精度よく測定することができる。   In addition, as shown in FIG. 2B, a plurality of through holes 12 are also provided between the light emitting portion 7a and the light receiving portion 7b of the electrical insulating layer 3b on the back surface. Thereby, it is possible to suppress heat from flowing into the annular space, and it is possible to accurately measure the temperature of the aggregation detection member 80 and the temperature of the phase change material 6.

フォトカプラの発光部７ａから出射された光は、図５１（ｃ）の点線で示すように、環状空洞部２０の曲面状の内壁２０ａに放射状に反射して拡散し、環状に配置された相変化物質全体に照射される。相変化物質６に相変化が生じていないときは、光が相変化物質を反射し、環状空洞部２０の外壁２０ｂに反射して、受光部７ｂに入射する。一方、相変化物質に相変化が生じると、相変化物質に照射された光は、乱反射する。その結果、受光部７ｂに入射する光が減少し、相変化物質が相転移したことを検知することができる。   The light emitted from the light emitting portion 7a of the photocoupler is reflected and diffused radially on the curved inner wall 20a of the annular cavity 20, as indicated by the dotted line in FIG. Irradiate the entire change material. When no phase change has occurred in the phase change material 6, the light reflects the phase change material, reflects on the outer wall 20 b of the annular cavity 20, and enters the light receiving unit 7 b. On the other hand, when a phase change occurs in the phase change material, the light irradiated to the phase change material is irregularly reflected. As a result, it is possible to detect that the light incident on the light receiving portion 7b is reduced and the phase change material has undergone phase transition.

［変形例１４−４］
図５２は、変形例１４の湿度センサ１００Ｎの第４の構成例を示す概略構成図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、裏面図、（ｃ）は、縦断面図である。
この第４の構成例は、温度測定部５、相変化物質６、冷却部４、凝集検出部材８０が、平行に並列配置された湿度センサで、基板の温度測定部５、相変化物質６、冷却部４、凝集検出部材８０が設けられた面と反対側面の面にフォトカプラ７を設けたものである。図（ｃ）に示すように、ベース材２の電気絶縁層３ａ上の冷却電極４ａと、相変化物質６と、温度測定部５とが配置された箇所と対向する箇所は、エッチング処理により除去され、矩形状の貫通空洞部２０となっている。また、図（ｂ）、図（ｃ）に示すように、検知基板１Ａの裏面電気絶縁層３ｂには、フォトカプラ７が設けられている。フォトカプラ７の発光部７ａは、空洞部２０の冷却部側の壁面２００ａと対向するように裏面電気絶縁層３ｂに設けられている。また、受光部７ｂは、空洞部２０の回路側の壁面２００ｂと対向するように裏面電気絶縁層３ｂに、温度測定部５などと平行に複数（この例では、３個）並列に設けられている。空洞部２０の壁面は鏡面状となっており、おもて面電気絶縁層に対して、所定の角度で傾斜している。この角度は、図（ｃ）の点線で示すように、発光部７ａか出射した光が、冷却部側壁面２００ａに反射して、反射した光が、相変化物質６に入射する角度（この例では、５４．７度）である。また、同様に空洞部２０の回路側壁面２００ｂも、相変化物質６から反射した光が、この回路側壁面２００ｂに反射して、反射した光が受光部７ｂに入射するようにおもて側電気絶縁層３ａに対して所定の角度で傾斜している。 [Modification 14-4]
FIGS. 52A and 52B are schematic configuration diagrams showing a fourth configuration example of the humidity sensor 100N according to the modified example 14. FIG. 52A is a plan view, FIG. 52B is a rear view, and FIG. 52C is a longitudinal sectional view. is there.
This fourth configuration example is a humidity sensor in which the temperature measurement unit 5, the phase change material 6, the cooling unit 4, and the aggregation detection member 80 are arranged in parallel. The substrate temperature measurement unit 5, the phase change material 6, The photocoupler 7 is provided on the surface opposite to the surface on which the cooling unit 4 and the aggregation detection member 80 are provided. As shown in FIG. 2C, the portion facing the portion where the cooling electrode 4a, the phase change material 6 and the temperature measuring portion 5 are disposed on the electrical insulating layer 3a of the base material 2 is removed by etching. Thus, a rectangular through-cavity 20 is formed. Further, as shown in FIGS. 2B and 2C, a photocoupler 7 is provided on the back surface electrical insulating layer 3b of the detection substrate 1A. The light emitting portion 7a of the photocoupler 7 is provided on the back surface electrical insulating layer 3b so as to face the wall surface 200a on the cooling portion side of the cavity portion 20. Further, a plurality (three in this example) of the light receiving portions 7b are provided in parallel on the back surface electric insulating layer 3b in parallel with the temperature measuring portion 5 so as to face the circuit-side wall surface 200b of the hollow portion 20. Yes. The wall surface of the cavity 20 has a mirror shape and is inclined at a predetermined angle with respect to the front surface electrical insulating layer. This angle is an angle at which light emitted from the light emitting part 7a is reflected by the cooling part side wall surface 200a and the reflected light is incident on the phase change material 6 as shown by a dotted line in FIG. Then, it is 54.7 degrees). Similarly, the circuit side wall surface 200b of the cavity 20 also faces the front side so that the light reflected from the phase change material 6 is reflected on the circuit side wall surface 200b and the reflected light is incident on the light receiving unit 7b. It is inclined at a predetermined angle with respect to the electrical insulating layer 3a.

フォトカプラの発光部７ａから出射された光は、図５２（ｃ）の点線で示すように、空洞部２０の冷却側壁面２００ａに反射して、相変化物質６に照射される。相変化物質６に相変化が生じていないときは、光が相変化物質６に反射し、空洞部２０の回路側壁面２００ｂに反射して、受光部７ｂに入射する。一方、相変化物質に相変化が生じると、相変化物質に照射された光は、乱反射する。その結果、受光部７ｂに入射する光が減少し、相変化物質が相転移したことを検知することができる。   The light emitted from the light emitting portion 7a of the photocoupler is reflected by the cooling side wall surface 200a of the cavity 20 and irradiated onto the phase change material 6 as shown by the dotted line in FIG. When no phase change has occurred in the phase change material 6, the light is reflected by the phase change material 6, is reflected by the circuit side wall surface 200 b of the cavity 20, and enters the light receiving unit 7 b. On the other hand, when a phase change occurs in the phase change material, the light irradiated to the phase change material is irregularly reflected. As a result, it is possible to detect that the light incident on the light receiving portion 7b is reduced and the phase change material has undergone phase transition.

［変形例１４−５］
図５３は、変形例１４の湿度センサの第５の構成例を示す概略断面図である。この第５の構成例は、フォトカプラ７を別の基板に設けたものである。
図に示すように、発光部７ａは、発光部７ａからの光が、相変化物質に照射されるよう配置し、受光部７ｂは、冷却電極４ａから反射した光を受光する位置に配置する。具体的には、図５４に示すように、検知基板１Ａを覆うケース７５に、発光部７ａと受光部７ｂを取り付ける。このケース７５には、通気孔７５ａが設けられており、ケース内部に外気が流入するようになっている。また、外光が検知基板１Ａに入射しないように、遮光壁７５ｂが設けられている。また、ケース７５には、検知基板用端子７５ｄと、フォトカプラ用の端子７５ｃとを備えており、検知基板用端子７５ｄには、ワイヤ７６ａを介して検知基板１Ａが接続されており、フォトカプラ用の端子７５ｃには、ワイヤ７６ｂを介してフォトカプラ７に接続されている。このように、フォトカプラ７及び検知基板１Ａをケース７５に組み込むことで、湿度センサを扱い易くすることができる。また、図５６の構成に限らず、発光部７ａと受光部７ｂとを備えた基板を、検知基板１Ａに重ね合わせた構成でもよい。 [Modification 14-5]
FIG. 53 is a schematic cross-sectional view showing a fifth configuration example of the humidity sensor of Modification 14. In the fifth configuration example, the photocoupler 7 is provided on another substrate.
As shown in the figure, the light emitting unit 7a is arranged so that the light from the light emitting unit 7a is applied to the phase change material, and the light receiving unit 7b is arranged at a position for receiving the light reflected from the cooling electrode 4a. Specifically, as shown in FIG. 54, a light emitting unit 7a and a light receiving unit 7b are attached to a case 75 covering the detection substrate 1A. The case 75 is provided with a vent hole 75a so that outside air flows into the case. Further, a light shielding wall 75b is provided so that external light does not enter the detection substrate 1A. The case 75 includes a detection board terminal 75d and a photocoupler terminal 75c. The detection board 1A is connected to the detection board terminal 75d via a wire 76a. The terminal 75c is connected to the photocoupler 7 through a wire 76b. As described above, the humidity sensor can be easily handled by incorporating the photocoupler 7 and the detection substrate 1 </ b> A into the case 75. Further, the configuration is not limited to the configuration of FIG. 56, and a configuration in which a substrate including a light emitting unit 7a and a light receiving unit 7b is superimposed on the detection substrate 1A may be used.

この構成においても、相変化物質６が相変化すると、受光部７ｂに入射する光量が減るので、相変化を検知することができる。   Also in this configuration, when the phase change material 6 undergoes a phase change, the amount of light incident on the light receiving unit 7b is reduced, so that the phase change can be detected.

［変形例１５］
図５５は、変形例１５の湿度センサ１００Ｏの概略構成図である。
この変形例１５は、相変化物質６と、相変化物質６を加熱する温度測定部５とを積層させたものである。このように、積層させることにより、相変化物質６をすばやく加熱することができる。また、図５６に示すように、電気絶縁層３ａを介して、温度測定部５と相変化物質６とを積層させてもよい。 [Modification 15]
FIG. 55 is a schematic configuration diagram of a humidity sensor 100O of Modification 15.
In this modified example 15, a phase change material 6 and a temperature measuring unit 5 for heating the phase change material 6 are stacked. Thus, the phase change material 6 can be heated quickly by laminating. Further, as shown in FIG. 56, the temperature measurement unit 5 and the phase change material 6 may be laminated via the electrical insulating layer 3a.

［変形例１６］
図５７は、変形例１６の湿度センサ１００Ｐの概略構成図である。
この変形例１６は、温度測定部５と相変化物質６と冷却部４とを平行に並列配置し、空洞２０を設けた検知部１ａを、同一基板上に複数一体化したものである。このような構成によれば、一方のキャリブレーションによる精度保証期間が終了したら、他方のキャリブレーションを行い、精度保証期間を長期間に渡って実現できる。また、キャリブレーション中の温度変化の影響を無くすため、温度補償用の検出器として、一方のキャリブレーション中に他方とブリッジ回路を構成させることができる。 [Modification 16]
FIG. 57 is a schematic configuration diagram of a humidity sensor 100P of Modification 16.
In this modified example 16, the temperature measuring unit 5, the phase change material 6 and the cooling unit 4 are arranged in parallel in parallel, and a plurality of detection units 1a provided with cavities 20 are integrated on the same substrate. According to such a configuration, when the accuracy guarantee period by one calibration is completed, the other calibration is performed and the accuracy guarantee period can be realized over a long period of time. Further, in order to eliminate the influence of temperature change during calibration, a bridge circuit can be configured with the other during calibration as one of the temperature compensation detectors.

図５８は第１検知部１ａ−１の第１温度測定部５−１と第２検知部１ａ−２の第２温度測定部５−２の温度補償用の検出器としてのブリッジ回路を示す図である。第１温度測定部５−１と第２温度測定部５−２とは、周囲温度が変化するときほぼ同一の温度変化に対応する応答速度である必要上、熱容量はほぼ同一であることが望ましい。従って、構成材料の種類や寸法がほぼ同一である。ただし、第１温度測定部５−１を温度キャリブレーションする期間中に、第１温度測定部５−１の相転移のみ検出する必要がある。このため、第１温度測定部５−１を温度キャリブレーションする期間中に第２相変化物質６−２の相転移を生じないようにする必要がある。そのために、第２相変化物質６−２は、第１相変化物質６−１の相転移温度よりも高い相転移温度の異なる物質である。しかし、熱容量はほぼ同一であることが望ましいので、各相変化物質６−１、６−２は質量、比熱、熱伝導率が著しく異ならない材料を選択し、例えば一方の相変化物質６−１はＩｎ、他方の相変化物質６−２はＩｎより相転移温度の高いＳｎ、ＡｌやＡｕあるいはＰｔを用いる。   FIG. 58 is a diagram showing a bridge circuit as a temperature compensation detector of the first temperature measurement unit 5-1 of the first detection unit 1a-1 and the second temperature measurement unit 5-2 of the second detection unit 1a-2. It is. The first temperature measurement unit 5-1 and the second temperature measurement unit 5-2 need to have response speeds corresponding to almost the same temperature change when the ambient temperature changes, and it is desirable that the heat capacities are almost the same. . Therefore, the types and dimensions of the constituent materials are almost the same. However, it is necessary to detect only the phase transition of the first temperature measurement unit 5-1 during the temperature calibration of the first temperature measurement unit 5-1. For this reason, it is necessary to prevent the phase transition of the second phase change material 6-2 from occurring during the temperature calibration of the first temperature measurement unit 5-1. Therefore, the second phase change material 6-2 is a material having a different phase transition temperature higher than the phase transition temperature of the first phase change material 6-1. However, since it is desirable that the heat capacities are substantially the same, the phase change materials 6-1 and 6-2 are selected from materials whose mass, specific heat, and thermal conductivity are not significantly different. For example, one phase change material 6-1 is selected. Uses In, and the other phase change material 6-2 uses Sn, Al, Au, or Pt, which has a higher phase transition temperature than In.

ここで、ブリッジ回路を利用した相転移検知ついて、説明する。
図５９は周囲温度が変化しないときの第１の温度測定部の抵抗値変化と第２の温度測定部の抵抗値変化の特性を示す図であり、図８２はブリッジ回路で出力される特性を示す図である。第１温度測定部５−１の固有抵抗値および温度依存性とは、第１検知部と第２検知部とを同じ構成にしているにも係らず、第２温度測定部５−２の固有抵抗値および温度依存性とわずかに異なる。従って、第１温度測定部５−１と第２温度測定部５−２とは、それぞれ異なる温度上昇勾配を持っている。このため、図６０に示すように、ブリッジ回路で出力される特性は、異なる温度上昇勾配の差分ΔＶｂを持っている。第１検出部の相変化物質６−１の相転移温度と、第２検出部の相変化物質６−２の相違転移温度とは、異なるので、図５９に示すように、第１相変化物質６−１が相転移したとき、第１温度測定部５−１は、上述したように、ΔＲ＝０となるが、第２温度測定部５−２の抵抗値は上昇する。その結果、図６０に示すように、相変化期間においては、傾きがΔｂ以外の値を取る。よって、ブリッジ回路の出力により相転移を検出することができる。 Here, phase transition detection using a bridge circuit will be described.
FIG. 59 is a diagram showing the characteristics of the resistance value change of the first temperature measurement unit and the resistance value change of the second temperature measurement unit when the ambient temperature does not change, and FIG. 82 shows the characteristics output by the bridge circuit. FIG. The specific resistance value and temperature dependence of the first temperature measurement unit 5-1 are characteristic of the second temperature measurement unit 5-2, even though the first detection unit and the second detection unit have the same configuration. Slightly different from resistance and temperature dependence. Therefore, the first temperature measurement unit 5-1 and the second temperature measurement unit 5-2 have different temperature increase gradients. For this reason, as shown in FIG. 60, the characteristic output by the bridge circuit has a difference ΔVb between different temperature rise gradients. Since the phase transition temperature of the phase change material 6-1 of the first detector and the difference transition temperature of the phase change material 6-2 of the second detector are different, as shown in FIG. 59, the first phase change material When 6-1 undergoes phase transition, the first temperature measurement unit 5-1 has ΔR = 0 as described above, but the resistance value of the second temperature measurement unit 5-2 increases. As a result, as shown in FIG. 60, the slope takes a value other than Δb during the phase change period. Therefore, the phase transition can be detected by the output of the bridge circuit.

次に、温度キャリブレーション中の雰囲気温度の影響について、説明する。
加熱部（温度測定部）や相変化物質は微小熱容量であるため、急速に相転移し、温度キャリブレーションは１［ｍｓｅｃ］から数１０［ｍｓｅｃ］程度のごく短時間で完了する。このため、通常は、温度キャリブレーション中（相転移したときの温度測定部の抵抗値を測定するとき）は、周囲温度の変化は、ほとんどなく、ほとんど誤検出することはない。しかし、ブリッジ回路を組むことにより、外部の温度変化して、相転移温度に達する前に、雰囲気温度の影響で、第１温度測定部５−１の抵抗の時間微分値がΔＲ＝０となったとしても、第２検出部も同様に、ΔＲ＝０となっている。よって、傾きがΔｂとなるので、相転移したと誤検知するのを抑制することができる。 Next, the influence of the ambient temperature during temperature calibration will be described.
Since the heating part (temperature measurement part) and the phase change material have a minute heat capacity, they rapidly undergo phase transition, and the temperature calibration is completed in a very short time of about 1 [msec] to several tens [msec]. For this reason, normally, during temperature calibration (when measuring the resistance value of the temperature measuring unit when the phase transition occurs), there is almost no change in the ambient temperature, and there is almost no false detection. However, by constructing a bridge circuit, the time differential value of the resistance of the first temperature measuring unit 5-1 becomes ΔR = 0 due to the influence of the ambient temperature before the external temperature changes and reaches the phase transition temperature. Even so, the second detection unit similarly has ΔR = 0. Therefore, since the inclination is Δb, erroneous detection that the phase transition has occurred can be suppressed.

また、検知部を複数備えることで、第１温度測定部５−１で露点を計測して、第２温度測定部５−２で雰囲気温度を測定することができる。検知部が一つの場合は、検知部の温度が雰囲気温度に回復するまで、再度湿度を検知することはできないが、このように、２個検出部を有することで、一方の検知部が雰囲気温度となっていなくとも、湿度を検知することができる。これにより、測定頻度を多くして、精密な測定を行うことができる。   In addition, by providing a plurality of detection units, the dew point can be measured by the first temperature measurement unit 5-1, and the ambient temperature can be measured by the second temperature measurement unit 5-2. In the case of a single detection unit, the humidity cannot be detected again until the temperature of the detection unit recovers to the ambient temperature. However, by having two detection units in this way, one detection unit can detect the ambient temperature. Even if it is not, humidity can be detected. Thereby, measurement frequency can be increased and precise measurement can be performed.

［変形例１７］
図６１は、変形例１７の湿度センサ１００Ｑの概略構成図である。
この変形例１７の湿度センサ１００Ｑは、温度測定部５と相変化物質６と冷却部４とを平行に並列配置した露点検出部と、温度測定部５と相変化物質とを備えた雰囲気温度測定部とを同一基板に備えたものである。これにより、測定頻度を多くして、精密な測定を行うことができる。また、露点測定と雰囲気温度測定の精度を一致させるために、熱応答時間を同一にさせる必要がある。空洞部上の電気絶縁層に配置した部材やそれらに伝熱する部材は、露点検出部と雰囲気温度測定部とで同一にしておく。具体的には、雰囲気温度検知部に、冷却電極と、熱交換材料とを配置するのである。 [Modification 17]
FIG. 61 is a schematic configuration diagram of a humidity sensor 100Q of Modification 17.
The humidity sensor 100Q of the modified example 17 includes an atmospheric temperature measurement including a dew point detection unit in which the temperature measurement unit 5, the phase change material 6 and the cooling unit 4 are arranged in parallel, and the temperature measurement unit 5 and the phase change material. Are provided on the same substrate. Thereby, measurement frequency can be increased and precise measurement can be performed. Further, in order to match the accuracy of the dew point measurement and the atmospheric temperature measurement, it is necessary to make the thermal response time the same. The members arranged in the electrical insulating layer on the cavity and the members that conduct heat to them are the same in the dew point detection unit and the ambient temperature measurement unit. Specifically, a cooling electrode and a heat exchange material are arranged in the ambient temperature detection unit.

［変形例１８］
次に、変形例１８の湿度センサ１００Ｒについて説明する。
この変形例１８の湿度センサは、加熱部１１に印加する加熱電流を除々に上げ、冷却電極４ａで冷却するときの冷却電流を除々に下げるよう制御するものである。
図６２は、変形例１８の湿度センサのタイミングチャートの一例であり、図６３は、フローチャートである。
図６３のフローチャートに示すように、加熱電流を印加して、温度測定部５の抵抗値の時間微分値を求める。時間微分値ΔＲが０でないときは、加熱電流を所定量上げ、所定量上げたら、再び、抵抗値の時間微分値ΔＲを算出して、ΔＲが０で否かをチェックする。ΔＲが０となるまで、上記フローを繰り返すことにより、加熱電流が、図６２に示すように、除々に増加する。このように、制御することにより、加熱部１１の加熱温度を、相変化物質の相転移温度付近に留めることができ、加熱しすぎを抑制することができ、電力消費を抑えることができる。 [Modification 18]
Next, a humidity sensor 100R of Modification 18 will be described.
The humidity sensor according to the modified example 18 controls to gradually increase the heating current applied to the heating unit 11 and gradually decrease the cooling current when cooling by the cooling electrode 4a.
FIG. 62 is an example of a timing chart of the humidity sensor according to the modified example 18, and FIG. 63 is a flowchart.
As shown in the flowchart of FIG. 63, a heating current is applied to obtain a time differential value of the resistance value of the temperature measurement unit 5. When the time differential value ΔR is not 0, the heating current is increased by a predetermined amount. After the predetermined amount is increased, the time differential value ΔR of the resistance value is calculated again to check whether ΔR is 0 or not. By repeating the above flow until ΔR becomes 0, the heating current gradually increases as shown in FIG. By controlling in this way, the heating temperature of the heating unit 11 can be kept near the phase transition temperature of the phase change material, excessive heating can be suppressed, and power consumption can be suppressed.

また、冷却電流については、凝集検出部材８０が凝集を検知するまで、冷却電流を、図６２に示すように、除々に低下する。このように、制御することにより、冷却部４の冷却温度を、凝集検出部材８０に結露が生じる付近の温度に留めることができ、冷却しすぎを抑制することができ、電力消費を抑えることができる。   As for the cooling current, the cooling current gradually decreases as shown in FIG. 62 until the aggregation detection member 80 detects the aggregation. Thus, by controlling, the cooling temperature of the cooling unit 4 can be kept at a temperature in the vicinity of the occurrence of dew condensation on the aggregation detection member 80, so that overcooling can be suppressed and power consumption can be suppressed. it can.

次に、凝集検出の変形例について、説明する。   Next, a modified example of aggregation detection will be described.

［変形例１９］
図６４は、変形例１９の湿度センサ１００Ｓの部分拡大平面図であり、図６５は、縦断面図である。この変形例１９の湿度センサ１００Ｓは、凝集検出部材８０の特性変化として、凝集検出部材８０の誘電率（静電容量）の変化で凝集を検知するものである。凝集検出部材８０としては、セラミックなどの多孔質な絶縁体を用いる。そして、図に示すように、凝集検出用リード線８０ａ，８０ｂを延ばして、凝集検出部材８０を挟んで対向する対向電極とした。 [Modification 19]
FIG. 64 is a partially enlarged plan view of a humidity sensor 100S of Modification 19, and FIG. 65 is a longitudinal sectional view. The humidity sensor 100 </ b> S of the modification 19 detects aggregation based on a change in the dielectric constant (capacitance) of the aggregation detection member 80 as a change in the characteristics of the aggregation detection member 80. As the aggregation detection member 80, a porous insulator such as ceramic is used. Then, as shown in the figure, the aggregation detection lead wires 80a and 80b are extended to form counter electrodes facing each other with the aggregation detection member 80 interposed therebetween.

不図示の回路部は、凝集検出部材８０に交流電圧を印加して、電流値を監視する。凝集検出部材８０に水分が付着して、凝検出部材８０の静電容量が変化すると、電流値が変化するので、凝集を検出することができる。   A circuit unit (not shown) applies an AC voltage to the aggregation detection member 80 and monitors the current value. When moisture adheres to the aggregation detection member 80 and the capacitance of the aggregation detection member 80 changes, the current value changes, so that aggregation can be detected.

［変形例２０］
図６６は、変形例２０の湿度センサ１００Ｔの縦断面図である。
この変形例２０の湿度センサ１００Ｔは、凝集検出部材８０の特性変化として、凝集検出部材８０の固有振動数の変化で凝集の検出を行うものである。凝集検出部材８０としては、圧電材料を用いる。 [Modification 20]
FIG. 66 is a vertical cross-sectional view of a humidity sensor 100T of Modification 20.
The humidity sensor 100T according to the modified example 20 detects agglomeration based on a change in the natural frequency of the agglutination detection member 80 as a characteristic change of the agglomeration detection member 80. As the aggregation detection member 80, a piezoelectric material is used.

不図示の回路部は、凝集検出部材８０に交流電圧を印加して、凝集検出部材８０を振動させ、そのときの出力を監視する。そして、凝集検出部材８０に水分が付着すると、凝集検出部材８０の固有振動数が変化し、出力が変化することで、凝集を検出することができる。   A circuit unit (not shown) applies an AC voltage to the aggregation detection member 80 to vibrate the aggregation detection member 80 and monitors the output at that time. When moisture adheres to the aggregation detection member 80, the natural frequency of the aggregation detection member 80 changes, and the output changes, whereby aggregation can be detected.

以上、本実施形態の気体特性測定装置としての湿度センサは、気体中の特定成分たる水が付着することで、特性が変化する特性変化部材たる凝集検出部材８０と、上記凝集検出部材８０を冷却する冷却手段たる冷却部４と、上記凝集検出部材８０の温度を測定する温度測定手段たる温度測定部５と、凝集検出部材８０の特性変化に基づいて、凝集検出部材８０に周囲の気体中の特定成分が凝集したことを検出する凝集検出手段（回路領域１ｂや回路基板１Bで構成）とを備え、凝集検出部材８０に周囲の気体中の特定成分が凝集したことを検出したとき、上記温度測定部５により凝集検出部５の温度を測定することで、気体の露点を測定する露点計測装置を備えている。また、この湿度センサは、既知の相転移温度を持つ少なくとも１つの相変化物質６と、温度の変化に伴って上記相変化物質６の相転移が起きたことを検出する相転移検出手段と、相転移が起きたことを相転移検出手段が検出したときの上記温度測定手段の温度を、既知の上記相転移温度とする温度較正を行う温度較正手段（回路基板１Ｂなどで構成）とを備えている。これにより、上述したように、温度を簡単な構成で較正することができ、コストを抑えることができ、かつ、高い精度を維持することのできる。   As described above, the humidity sensor as the gas characteristic measurement device of the present embodiment cools the aggregation detection member 80 as a characteristic change member whose characteristics change due to the adhesion of water as a specific component in the gas, and the aggregation detection member 80. Based on the change in the characteristics of the cooling unit 4 serving as the cooling unit, the temperature measuring unit 5 serving as the temperature measuring unit for measuring the temperature of the aggregation detection member 80, and the aggregation detection member 80, Agglomeration detection means (configured by the circuit region 1b and the circuit board 1B) for detecting that the specific component has aggregated, and when the aggregation detection member 80 detects that the specific component in the surrounding gas has aggregated, the temperature A dew point measuring device that measures the dew point of the gas by measuring the temperature of the aggregation detection unit 5 by the measurement unit 5 is provided. In addition, the humidity sensor includes at least one phase change material 6 having a known phase transition temperature, phase transition detection means for detecting that the phase change of the phase change material 6 has occurred with a change in temperature, Temperature calibration means (configured by a circuit board 1B or the like) for performing temperature calibration with the temperature of the temperature measurement means when the phase transition detection means detects that a phase transition has occurred as the known phase transition temperature; ing. Thereby, as above-mentioned, temperature can be calibrated with a simple structure, cost can be held down, and high precision can be maintained.

また、上記相変化物質６は、国際温度目盛ＩＴＳ−９０に定義されている物質であるので、精度の高い温度キャリブレーションを行うことができる。   Further, since the phase change material 6 is a material defined in the international temperature scale ITS-90, temperature calibration with high accuracy can be performed.

また、本実施形態の湿度センサにおいては、冷却部４は、ぺルチェ効果を有する熱電変換材料４ｃと一対の電極４ａ、４ｂとで構成されており、少なくとも、上記冷却部４、上記温度測定部５および上記相変化物質６を同一の基板に集積させている。このように、基板に集積させることにより、冷却部４を含めた温度測定部５の熱容量を小さくすることができる。これにより、温度測定部５の温度をすばやく凝集検出部材８０の温度と同じにすることができ、凝集検出部材８０に凝集が生じた直後に温度測定部で測定した温度を、ほぼ凝集検出部材８０と同じにすることができる。その結果、正確な露点を計測することができる。また、凝集検出部材８０をすばやく冷却することができ、迅速に露点を計測することができる。   Moreover, in the humidity sensor of this embodiment, the cooling unit 4 is composed of a thermoelectric conversion material 4c having a Peltier effect and a pair of electrodes 4a and 4b, and at least the cooling unit 4 and the temperature measuring unit. 5 and the phase change material 6 are integrated on the same substrate. As described above, the heat capacity of the temperature measuring unit 5 including the cooling unit 4 can be reduced by being integrated on the substrate. Thereby, the temperature of the temperature measurement unit 5 can be quickly made the same as the temperature of the aggregation detection member 80, and the temperature measured by the temperature measurement unit immediately after the aggregation of the aggregation detection member 80 is approximately equal to the aggregation detection member 80. Can be the same. As a result, an accurate dew point can be measured. Further, the aggregation detection member 80 can be quickly cooled, and the dew point can be measured quickly.

また、基板１は、ベース材２上に積層された絶縁層３ａが設けられており、絶縁層３ａに上記ベース材２と接していない非接触領域を設け、上記非接触領域に、上記凝集検出部材８０と、上記冷却部４の凝集検出部材８０の近傍に配置され、凝集検出部材８０を冷却する冷却電極４ａと、上記温度測定部５と、上記相変化物質６とを配置した。これにより、上記冷却電極４ａ、上記温度測定部５、上記相変化物質６が配置された領域（以下、検知領域という）の熱容量を少なくすることができる。これにより、より一層正確な露点を計測することができ、迅速な露点計測を行うことができる。   The substrate 1 is provided with an insulating layer 3a laminated on the base material 2. The insulating layer 3a is provided with a non-contact area not in contact with the base material 2, and the aggregation detection is performed in the non-contact area. A member 80, a cooling electrode 4a that cools the aggregation detection member 80, the temperature measurement unit 5, and the phase change material 6 are disposed in the vicinity of the aggregation detection member 80 of the cooling unit 4. Thereby, the heat capacity of the area | region (henceforth a detection area | region) by which the said cooling electrode 4a, the said temperature measurement part 5, and the said phase change substance 6 are arrange | positioned can be decreased. Thereby, a more exact dew point can be measured and a quick dew point measurement can be performed.

また、温度測定部５を凝集検出部材８０に隣接配置することにより、凝集検出部材８０に凝集が生じたときの凝集検出部材８０の温度と温度測定部５の温度とをほぼ同じにすることができ、凝集検出部材８０が凝集を検知した段階で露点を計測することができ、より一層正確な露点を計測することができる。   Further, by disposing the temperature measurement unit 5 adjacent to the aggregation detection member 80, the temperature of the aggregation detection member 80 and the temperature of the temperature measurement unit 5 when aggregation occurs in the aggregation detection member 80 can be made substantially the same. In addition, the dew point can be measured when the aggregation detection member 80 detects the aggregation, and the dew point can be measured more accurately.

また、上記温度測定部５は、リング状であって、上記温度測定部５、上記冷却部４の順に同心円状に配置した。熱は、等方的に伝播するので、同心円状に配置することにより、均一な温度分布にすることができ、より正確な露点計測を行うことができる。   The temperature measuring unit 5 has a ring shape and is arranged concentrically in the order of the temperature measuring unit 5 and the cooling unit 4. Since heat propagates isotropically, by arranging it concentrically, a uniform temperature distribution can be obtained and more accurate dew point measurement can be performed.

また、上記冷却部４、上記温度測定部５の周囲を絶縁材で覆うことで、冷却部４や温度測定部５の化学的劣化などを抑制することができる。   Further, by covering the periphery of the cooling unit 4 and the temperature measuring unit 5 with an insulating material, chemical deterioration of the cooling unit 4 and the temperature measuring unit 5 can be suppressed.

また、上記相変化物質６を加熱する加熱手段たる加熱部１１を設けたことにより、所定のタイミングで、相変化物質の相転移をさせて、温度キャリブレーションを行うことができる。   In addition, by providing the heating unit 11 serving as a heating unit that heats the phase change material 6, it is possible to perform temperature calibration by causing a phase transition of the phase change material at a predetermined timing.

また、相変化物質６を上記加熱部１１に隣接配置することにより、効率よく相変化物質６を加熱することができ、迅速な温度キャリブレーションを行うことができる。具体的には、相変化物質６と上記加熱部１１とを積層させたり、相変化物質と上記加熱部１１とを並列に配置したりする。   In addition, by arranging the phase change material 6 adjacent to the heating unit 11, the phase change material 6 can be efficiently heated, and quick temperature calibration can be performed. Specifically, the phase change material 6 and the heating unit 11 are stacked, or the phase change material and the heating unit 11 are arranged in parallel.

また、加熱部１１は、リング状であって、相変化物質６を、上記リング状加熱部１１と同心円となるように配置することにより、相変化物質６を均一に加熱することができる。   The heating unit 11 has a ring shape, and the phase change material 6 can be uniformly heated by arranging the phase change material 6 so as to be concentric with the ring-shaped heating unit 11.

また、相変化物質６を、上記加熱部１１の円周内に配置することで相変化物質６を最小面積に高密度集合させることができ、相変化物質６を必要最小量の熱量で迅速に相転移温度にまで加熱することができる。   Further, by arranging the phase change material 6 within the circumference of the heating unit 11, the phase change material 6 can be gathered in a minimum area in a high density, and the phase change material 6 can be rapidly collected with a minimum amount of heat. It can be heated to the phase transition temperature.

また、加熱部に隣接する箇所に上記相変化物質を分散配置することにより、各相変化物質の熱容量を少なくすることができ、迅速に相変化物質６相転移温度にまで加熱することができる。   In addition, by dispersing and arranging the phase change materials in locations adjacent to the heating unit, the heat capacity of each phase change material can be reduced, and the phase change material can be rapidly heated to the 6-phase transition temperature.

また、互いに異なる２種類以上の相変化物質を分散配置することにより、温度測定部の温度依存性を求めることができ、高精度の温度キャリブレーションを行うことができる。また、温度依存性の関数を求めるので、未知の抵抗温度係数（ＴＣＲ）の抵抗体材料を用いることができる。   Further, by dispersing and arranging two or more kinds of phase change substances different from each other, the temperature dependence of the temperature measurement unit can be obtained, and highly accurate temperature calibration can be performed. In addition, since a temperature-dependent function is obtained, a resistor material having an unknown resistance temperature coefficient (TCR) can be used.

また、上記温度測定部５は、温度依存性を有する抵抗体であって、上記温度測定部５を、上記加熱手段として用いることにより、加熱手段と温度測定部とを別々に設けた場合に比べて、基板の熱容量を少なくすることができる、これにより、迅速の相変化物質を加熱することができる。   The temperature measuring unit 5 is a temperature-dependent resistor, and the temperature measuring unit 5 is used as the heating unit, so that the heating unit and the temperature measuring unit are separately provided. Thus, the heat capacity of the substrate can be reduced, whereby the phase change material can be rapidly heated.

また、上記冷却部４の電極のいずれか一方を、加熱手段として用いてもよい。これにより、加熱手段と冷却部とを別々に設けた場合に比べて、基板の熱容量を少なくすることができる、これにより、迅速の相変化物質を加熱することができる。   Moreover, you may use either one of the electrodes of the said cooling part 4 as a heating means. Thereby, compared with the case where a heating means and a cooling part are provided separately, the heat capacity of a board | substrate can be decreased, Thereby, a phase change substance can be heated rapidly.

また、相変化物質６を加熱するときは上記熱電変換材料に流す電流の向きを、上記凝集検出部材８０を冷却するときの上記熱電変換材料に流す電流の向きと異ならせる。これにより、相変化物質を加熱するときは、基板を冷却する冷却電極４ａで加熱することができる。露点計測装置においては、凝集検出部材８０の温度を計測するため、温度測定部５と冷却電極４ａとは、近接配置されているので、結果的に、温度測定部５と相変化物質とが近接配置される。よって、相変化物質が相変位したとき、温度測定部５の温度もほぼ相変化物質の相転移温度にでき、精度の高い温度キャリブレーションを実現できる。   Further, when the phase change material 6 is heated, the direction of the current flowing through the thermoelectric conversion material is made different from the direction of the current flowing through the thermoelectric conversion material when the aggregation detection member 80 is cooled. Thereby, when heating a phase change substance, it can heat with the cooling electrode 4a which cools a board | substrate. In the dew point measuring device, since the temperature measuring unit 5 and the cooling electrode 4a are arranged close to each other in order to measure the temperature of the aggregation detection member 80, the temperature measuring unit 5 and the phase change substance are close to each other as a result. Be placed. Therefore, when the phase change material undergoes a phase displacement, the temperature of the temperature measuring unit 5 can be made substantially the phase transition temperature of the phase change material, and a highly accurate temperature calibration can be realized.

また、加熱手段の加熱温度を、上記相転移物質の相転移温度付近にすることにより、無駄な電力消費を抑えることができる。   Moreover, wasteful power consumption can be suppressed by setting the heating temperature of the heating means to be close to the phase transition temperature of the phase change material.

また、相転移の検出は、上記温度測定部が測定した温度変化に基づいて、相転移が起きたことを検出する。相変化物質が相変化すると、吸熱作用が生じたり、熱容量が小さくなったりするので、相変化するとき、温度変化が相変化前と異なる。よって、温度変化を監視することにより、精度よく相転移を検知することができる。   The phase transition is detected by detecting the occurrence of the phase transition based on the temperature change measured by the temperature measuring unit. When the phase change material undergoes a phase change, an endothermic effect occurs or the heat capacity decreases, so when the phase changes, the temperature change differs from that before the phase change. Therefore, the phase transition can be detected with high accuracy by monitoring the temperature change.

また、上記相変化物質に積層させた圧電体を設け、圧電効果に基づいて、相転移が起きたことを検出するようにしてもよい。具体的には、相変化物質の圧電体に対する応力変化や、圧電体を振動させて、相変化物質の固有振動数の変化検知することで、相転移を検知する。相変化物質が相転移すると、体積が増加したり、液体や気体となって剛性が変化したりするので、圧電体に加わる応力が変化する。よって、相変化物質の圧電体に対する応力変化を監視することによって、精度よく相転移を検知することができる。また、相変化すると、固有振動数が変化するので、圧電体を振動させて、相変化物質の固有振動数の変化検知することで、精度よく相転移を検知することができる。   Further, a piezoelectric body laminated on the phase change material may be provided, and the occurrence of phase transition may be detected based on the piezoelectric effect. Specifically, the phase transition is detected by detecting a change in stress of the phase change material with respect to the piezoelectric body and a change in the natural frequency of the phase change material by vibrating the piezoelectric body. When the phase change material undergoes a phase transition, the volume increases, or the rigidity changes as a liquid or gas, so that the stress applied to the piezoelectric body changes. Therefore, the phase transition can be detected with high accuracy by monitoring the stress change of the phase change material to the piezoelectric body. Moreover, since the natural frequency changes when the phase changes, the phase transition can be accurately detected by vibrating the piezoelectric body and detecting the change in the natural frequency of the phase change material.

また、相変化物質として導電性材料を用いた場合は、相変化物質の電気特性とおしての抵抗の変化に基づいて、相転移が起きたことを検出することもできる。相変化することにより抵抗が変化するので、相変化物質に一定の電流を流して抵抗の変化を監視することで、精度よく相転移を検知することができる。   In addition, when a conductive material is used as the phase change substance, it can be detected that a phase transition has occurred based on a change in resistance through the electrical characteristics of the phase change substance. Since the resistance changes due to the phase change, it is possible to detect the phase transition with high accuracy by monitoring the change in resistance by passing a constant current through the phase change material.

また、この場合、相転移物質に接続し、上記相変化物質の電気特性の変化を検出するための検出リード線を、相変化物質と同一の材料で構成することで、相変化物質と検出リード線とを別々の材料で構成する場合に比べて、製造工程を簡単にすることができる。   In this case, the phase change material and the detection lead are connected to the phase change material, and the detection lead wire for detecting the change in the electrical characteristics of the phase change material is made of the same material as the phase change material. The manufacturing process can be simplified as compared with the case where the wires are made of different materials.

また、相変化物質の通電状態に基づいて、相転移が起きたことを検出することもできる。具体的には、相変化前は、検出リード間で相変化物質を接続させて通電状態にしておく。そして、相変化して相変化物質が液体となったら、表面張力により検出リード間の通電が切れるように構成することにより、相転移が起きたことを検出することができる。   It is also possible to detect that a phase transition has occurred based on the energized state of the phase change material. Specifically, before the phase change, the phase change substance is connected between the detection leads and is in an energized state. When the phase change material becomes liquid after the phase change, it is possible to detect that the phase transition has occurred by configuring so that the energization between the detection leads is cut off by the surface tension.

また、上記とは、逆に相変化前は、相変化物質を分離配置して、検出リード間で非通電の状態にしておき、相変化して相変化物質が液体となったら、濡れ性により、相変化物質同士がくっつき、検出リード間で通電するように構成することでも、相転移が起きたことを検出することができる。   On the contrary, before the phase change, the phase change material is separated and placed in a non-energized state between the detection leads.If the phase change and the phase change material becomes liquid, the wettability It is also possible to detect the occurrence of the phase transition by configuring the phase change substances to adhere to each other and energize between the detection leads.

さらには、相変化物質が、光透過性または光反射性である場合は、上記相変化物質の光学特性の変化に基づいて、相転移が起きたことを検出することもできる。   Furthermore, when the phase change material is light-transmitting or light-reflecting, it can also be detected that a phase transition has occurred based on a change in the optical properties of the phase change material.

また、相変化物質を絶縁材で覆うことにより、相変化物質の化学的変化などを抑制することができ、相転移温度が変化してしまうのを抑制することができる。これにより、長期にわたり安定した温度キャリブレーションを行うことができる。   Further, by covering the phase change material with an insulating material, chemical change of the phase change material can be suppressed, and the change of the phase transition temperature can be suppressed. Thereby, stable temperature calibration can be performed over a long period of time.

また、上記冷却部４と、上記温度測定部と、上記相変化物質とを備えた露点検出部を複数設けたので、一方の露点検出部で露点を検出した後も、他方の露点検出部については、凝集検出部材８０に凝集（結露）が生じていないので、一方の露点検出部で露点を検出した直後に、他方の露点検出部で露点の計測が可能となる。これにより、高頻度な露点計測を行うことができる。   In addition, since a plurality of dew point detection units provided with the cooling unit 4, the temperature measurement unit, and the phase change substance are provided, even after the dew point is detected by one of the dew point detection units, Since no agglomeration (condensation) occurs in the agglomeration detection member 80, immediately after the dew point is detected by one dew point detection unit, the dew point can be measured by the other dew point detection unit. Thereby, dew point measurement with high frequency can be performed.

また、各露点検出部の熱容量を同じに構成し、これら露点検出部の温度測定部でブリッジ回路を構成した。これにより、温度キャリブレーション中の雰囲気温度の変動の影響を無くすことができ、精度よく、相転移を検出することができる。   Moreover, the heat capacity of each dew point detection part was comprised equally, and the bridge circuit was comprised by the temperature measurement part of these dew point detection parts. Thereby, the influence of the fluctuation of the atmospheric temperature during the temperature calibration can be eliminated, and the phase transition can be detected with high accuracy.

また、少なくとも上記温度測定部から信号を受信して、温度を演算する演算回路、および、上記温度較正手段を備えた回路部を、冷却部４、温度測定部５および相変化物質を備えた基板に設けたので、温度測定部と回路部との配線長を短くでき、ノイズを受け難く高精度に温度測定できる。   In addition, a circuit unit including at least a signal received from the temperature measurement unit and calculating a temperature, and a circuit unit including the temperature calibration unit, the cooling unit 4, the temperature measurement unit 5, and a substrate including a phase change material Therefore, the wiring length between the temperature measuring unit and the circuit unit can be shortened, and the temperature can be measured with high accuracy without being susceptible to noise.

また、気体特性測定装置としての湿度センサは、凝集検出部材８０の周囲の気体温度を上記温度測定部で測定した後、露点を測定することで、周囲の気体の温度を測定するときに、凝集検出部材８０を冷却する冷却部の影響を受けることができない。よって精度よく雰囲気温度を測定することができる。   In addition, the humidity sensor as a gas characteristic measuring device measures the temperature of the surrounding gas by measuring the dew point after measuring the temperature of the gas around the aggregation detecting member 80 by the temperature measuring unit. It cannot be influenced by the cooling unit that cools the detection member 80. Therefore, the atmospheric temperature can be measured with high accuracy.

また、周囲の気体の温度を測定する気体温度測定手段を設けたことで、基板の温度が周囲温度と平衡な状態になるのを待たずに、周囲温度の測定が可能となる。これにより、頻繁な湿度測定を行うことができる。   Further, by providing the gas temperature measuring means for measuring the temperature of the surrounding gas, it is possible to measure the ambient temperature without waiting for the substrate temperature to be in equilibrium with the ambient temperature. Thereby, frequent humidity measurement can be performed.

また、上記では、本発明の露点計測装置を、湿度センサに適用したが、気体の密度を測定する装置や、気体成分の分圧を測定する装置などに本発明の露点計測装置を用いることができる。   In the above, the dew point measuring device of the present invention is applied to the humidity sensor. However, the dew point measuring device of the present invention is used for a device for measuring the density of gas, a device for measuring the partial pressure of a gas component, or the like. it can.

また、上記では、相変化物質を加熱して、固体から液体、または、液体から気体への相変化を検知しているが、相変化物質を冷却して、気体から液体、または、液体から固体への相変化を検知するようにしてもよい。例えば、まず、相変化を加熱して、相変化物質を固体から液体または液体から気体へ相変化させて、相変化したときの温度測定部の抵抗値を記憶しておく。次に、冷却部で相変化物質を冷却し、気体から液体または液体から固定へ相変化させて、相変化したときの温度測定部の抵抗値を記憶する。そして、これら、温度測定部の抵抗値の平均値を求め、これを、既知の相転温度と対応づける。また、気体から液体、または、液体から固体へ相変化物質の相変化したときの温度測定部の抵抗値と、気体から液体または液体から固定へ相変化したときの温度測定部の抵抗値とを比較して、一致する場合のみ、温度キャリブレーションを行うようにしてもよい。   In the above, the phase change material is heated to detect the phase change from solid to liquid, or from liquid to gas, but the phase change material is cooled and gas to liquid or liquid to solid is detected. You may make it detect the phase change to. For example, first, the phase change is heated to change the phase change material from solid to liquid or from liquid to gas, and the resistance value of the temperature measurement unit when the phase change is stored. Next, the phase change material is cooled in the cooling unit, the phase is changed from gas to liquid or liquid to fixed, and the resistance value of the temperature measurement unit when the phase is changed is stored. And the average value of the resistance value of these temperature measurement parts is calculated | required, and this is matched with known phase change temperature. In addition, the resistance value of the temperature measurement unit when the phase change of the phase change material from gas to liquid, or from liquid to solid, and the resistance value of the temperature measurement unit when the phase change from gas to liquid or liquid to fixed are obtained. In comparison, the temperature calibration may be performed only when they match.

１：基板
１Ａ：検知基板
１Ｂ：回路基板
１ａ：検知領域
１ｂ：回路領域
２：ベース材
３ａ，３ｂ，３ｃ：電気絶縁層
４：冷却部
４ａ：冷却電極
４ｂ：放熱電極
４ｃ：熱電変換材料
５：温度測定部
６：相変化物質
６ａ，６ｂ：検出用リード線
７：フォトカプラ
７ａ：発光部
７ｂ：受光部
１１：加熱部
２０：空洞部
２０ａ：内壁
２０ｂ：外壁
２１：芯部
６１：対向電極
６２：圧電材料層
７５：ケース
８０：凝集検出部材
１００：温度センサ
７００：反射部材 1: Substrate 1A: Detection substrate 1B: Circuit substrate 1a: Detection region 1b: Circuit region 2: Base materials 3a, 3b, 3c: Electrical insulating layer 4: Cooling part 4a: Cooling electrode 4b: Heat radiation electrode 4c: Thermoelectric conversion material 5 : Temperature measuring unit 6: Phase change materials 6a and 6b: Detection lead wire 7: Photocoupler 7a: Light emitting unit 7b: Light receiving unit 11: Heating unit 20: Cavity 20a: Inner wall 20b: Outer wall 21: Core 61: Opposing Electrode 62: Piezoelectric material layer 75: Case 80: Aggregation detection member 100: Temperature sensor 700: Reflection member

特開昭６１−１２４８６１号公報JP 61-124861 A 特公平３−６２２２３号公報Japanese Examined Patent Publication No. 3-62223 特許第４１７８７２９号公報Japanese Patent No. 4178729 特開平２−０３９２１３号公報JP-A-2-039213

Claims (38)

気体中の特定成分が付着することで、特性が変化する特性変化部材と、
上記特性変化部材を冷却する冷却手段と、
上記特性変化部材の温度を測定する温度測定手段と、
上記特性変化部材の特性変化に基づいて、上記特性変化部材に周囲の気体中の特定成分が凝集したことを検出する凝集検出手段とを備え、
上記凝集検出手段が、上記特性変化部材に周囲の気体中の特定成分が凝集したことを検出したとき、上記温度測定手段により上記特性変化部材の温度を測定することで、気体の露点を測定する露点計測装置において、
既知の相転移温度を持つ少なくとも１つの相変化物質と、
温度の変化に伴って上記相変化物質の相転移が起きたことを検出する相転移検出手段と、
相転移が起きたことを相転移検出手段が検出したときの上記温度測定手段の検知結果を、既知の上記相転移温度とする温度較正を行う温度較正手段と、
上記相変化物質を加熱する加熱手段とを備え、
少なくとも、上記冷却手段、上記温度測定手段、上記相変化物質および上記加熱手段を同一の基板に設けたことを特徴とする露点計測装置。 A characteristic changing member whose characteristics change by adhering a specific component in the gas,
Cooling means for cooling the characteristic change member;
Temperature measuring means for measuring the temperature of the characteristic changing member;
Aggregation detection means for detecting that the specific component in the surrounding gas has aggregated on the characteristic change member based on the characteristic change of the characteristic change member,
When the aggregation detecting means detects that a specific component in the surrounding gas is aggregated on the characteristic changing member, the dew point of the gas is measured by measuring the temperature of the characteristic changing member by the temperature measuring means. In the dew point measurement device,
At least one phase change material having a known phase transition temperature;
A phase transition detection means for detecting that the phase transition of the phase change material has occurred with a change in temperature;
Temperature calibration means for performing temperature calibration with the detection result of the temperature measurement means when the phase transition detection means detects that a phase transition has occurred as the known phase transition temperature ;
Heating means for heating the phase change material ,
A dew point measuring apparatus , wherein at least the cooling means, the temperature measuring means, the phase change material, and the heating means are provided on the same substrate . 請求項１の露点計測装置において、
上記相変化物質は、国際温度目盛ＩＴＳ−９０に定義されている物質であることを特徴する露点計測装置。 In the dew point measuring device according to claim 1,
The dew point measuring device, wherein the phase change material is a material defined in International Temperature Scale ITS-90. 請求項１または２の露点計測装置において、
上記特性変化部材は、導電性、静電容量または固有振動数が変化するものであり、
上記凝集検知手段は、上記特性変化部材の特性変化を電気信号として検出することを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring device according to claim 1 or 2,
The characteristic changing member is one whose conductivity, capacitance or natural frequency changes,
The dew point measuring device, wherein the aggregation detecting means detects a characteristic change of the characteristic changing member as an electric signal. 請求項１乃至３いずれかの露点計測装置において、
上記冷却手段は、ペルチェ効果を有する熱電変換材料と一対の電極とで構成されていることを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring device according to any one of claims 1 to 3,
It said cooling means, the dew point measuring apparatus characterized by being composed of a thermoelectric conversion material and a pair of electrodes having a Peltier effect. 請求項４の露点計測装置において、
上記基板は、ベース材上に積層された絶縁層が設けられており、
上記絶縁層に上記ベース材と接していない非接触領域を設け、上記非接触領域に、上記特性変化部材と、上記冷却手段の上記特性変化部材を冷却する冷却電極と、上記温度測定手段と、上記相変化物質とを配置したことを特徴する露点計測装置。 In the dew point measuring device according to claim 4,
The substrate is provided with an insulating layer laminated on a base material,
A non-contact region that is not in contact with the base material is provided in the insulating layer, the characteristic changing member, a cooling electrode that cools the characteristic changing member of the cooling unit, and the temperature measuring unit in the non-contact region, A dew point measuring device, wherein the phase change material is arranged. 請求項１乃至５いずれかの露点計測装置において、
上記温度測定手段を上記特性変化部材に隣接配置したことを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring device according to any one of claims 1 to 5 ,
A dew point measuring apparatus, wherein the temperature measuring means is disposed adjacent to the characteristic changing member. 請求項６の露点計測装置において、
上記温度測定手段は、リング状であって、
上記温度測定手段、上記冷却手段の順に同心円状に配置したことを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring device according to claim 6,
The temperature measuring means is ring-shaped,
A dew point measuring apparatus, wherein the temperature measuring means and the cooling means are arranged concentrically in this order. 請求項１乃至７いずれかの露点計測装置において、
上記冷却手段、上記温度測定手段の周囲を絶縁材で覆ったことを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring device according to any one of claims 1 to 7,
The cooling means, the dew point measuring device comprising a kite covered with an insulating material around the said temperature measuring means. 請求項１乃至８いずれかの露点計測装置において、
上記相変化物質を上記加熱手段に隣接配置したことを特徴とする露点計測装置。 In any of the dew point measuring apparatus 請 Motomeko 1 to 8,
A dew point measuring apparatus, wherein the phase change material is disposed adjacent to the heating means. 請求項９の露点計測装置において、
上記相変化物質と上記加熱手段とを積層させたことを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to claim 9 ,
A dew point measuring apparatus, wherein the phase change material and the heating means are laminated. 請求項９の露点計測装置において、
上記相変化物質と上記加熱手段とを並列に配置したことを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to claim 9 ,
A dew point measuring apparatus, wherein the phase change material and the heating means are arranged in parallel. 請求項９乃至１１いずれかの露点計測装置において、
上記加熱手段は、リング状であって、
上記相変化物質を、上記リング状加熱手段と同心円となるように配置したことを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring device according to any one of claims 9 to 11 ,
The heating means is ring-shaped,
A dew point measuring apparatus, wherein the phase change material is arranged so as to be concentric with the ring-shaped heating means. 請求項１２の露点計測装置において、
上記相変化物質を、上記加熱手段の円周内に配置したことを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to claim 12 ,
A dew point measuring apparatus, wherein the phase change material is disposed within a circumference of the heating means. 請求項９乃至１３いずれかの露点計測装置において、
上記加熱手段に隣接する箇所に上記相変化物質を分散配置したことを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring device according to any one of claims 9 to 13 ,
A dew point measuring apparatus, wherein the phase change material is dispersedly arranged at a location adjacent to the heating means. 請求項１４の露点計測装置において、
互いに異なる２種類以上の相変化物質を分散配置したことを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to claim 14 ,
2. A dew point measuring device in which two or more different phase change substances are dispersedly arranged. 請求項１乃至１５いずれかの露点計測装置において、
上記温度測定手段は、温度依存性を有する抵抗体であって、
上記温度測定手段を、上記加熱手段として用いたことを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring apparatus in any one of Claims 1 thru | or 15 ,
The temperature measuring means is a resistor having temperature dependence,
A dew point measuring apparatus using the temperature measuring means as the heating means. 請求項１６の露点計測装置において、
上記温度測定手段を発熱させるための一対の発熱用リード線と、温度を測定するための一対の測定用リード線とをそれぞれ上記温度測定手段に接続したことを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to claim 16 ,
A dew point measuring apparatus, wherein a pair of heating lead wires for heating the temperature measuring means and a pair of measuring lead wires for measuring temperature are connected to the temperature measuring means, respectively. 請求項１乃至１５いずれかの露点計測装置において、
上記冷却手段は、ペルチェ効果を有する熱電変換材料と一対の電極とで構成された冷却手段を備え、上記電極のいずれか一方を、加熱手段として用いたことを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring apparatus in any one of Claims 1 thru | or 15 ,
The dew point measuring apparatus, wherein the cooling means includes a cooling means including a thermoelectric conversion material having a Peltier effect and a pair of electrodes, and any one of the electrodes is used as a heating means. 請求項１８の露点計測装置において、
上記相変化物質を加熱するときは上記熱電変換材料に流す電流の向きを、上記特性変化部材を冷却するときの上記熱電変換材料に流す電流の向きと異ならせたことを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to claim 18 ,
A dew point measuring device characterized in that the direction of the current flowing through the thermoelectric conversion material when the phase change substance is heated is different from the direction of the current flowing through the thermoelectric conversion material when the characteristic change member is cooled. . 請求項１乃至１９いずれかの露点計測装置において、
上記加熱手段の加熱温度を、上記相転移物質の相転移温度付近にしたことを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring device according to any one of claims 1 to 19 ,
A dew point measuring apparatus characterized in that the heating temperature of the heating means is set in the vicinity of the phase transition temperature of the phase change material. 請求項１乃至２０いずれかの露点計測装置において、
上記相転移検出手段は、上記温度測定手段が測定した温度変化に基づいて、相転移が起きたことを検出することを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring apparatus in any one of Claims 1 thru | or 20 ,
The dew point measuring device, wherein the phase transition detecting means detects that a phase transition has occurred based on a temperature change measured by the temperature measuring means. 請求項１乃至２１いずれかの露点計測装置において、
上記相転移検出手段は、上記相変化物質に積層させた圧電体を有し、圧電効果に基づいて、相転移が起きたことを検出することを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring apparatus in any one of Claims 1 thru | or 21 ,
The dew point measuring device, wherein the phase transition detection means includes a piezoelectric body laminated on the phase change material, and detects that a phase transition has occurred based on a piezoelectric effect. 請求項２２の露点計測装置において、
上記相転移検出手段は、上記相変化物質の圧電体に対する応力変化に基づいて、相転移が起きたことを検出することを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to claim 22 ,
The dew point measuring device, wherein the phase transition detection means detects that a phase transition has occurred based on a stress change of the phase change material with respect to the piezoelectric body. 請求項２２の露点計測装置において、
上記圧電体を振動させて、上記相変化物質の固有振動数の変化を検知することで、相転移が起きたことを検出することを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to claim 22 ,
A dew point measuring apparatus for detecting that a phase transition has occurred by vibrating the piezoelectric body and detecting a change in the natural frequency of the phase change material. 請求項１乃至２４いずれかの露点計測装置において、
上記相変化物質は、導電性であって、
上記相転移検出手段は、上記相変化物質の電気特性の変化に基づいて、相転移が起きたことを検出することを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring device according to any one of claims 1 to 24 ,
The phase change material is conductive,
The dew point measuring device, wherein the phase transition detection means detects that a phase transition has occurred based on a change in electrical characteristics of the phase change material. 請求項２５の露点計測装置において、
上記相変化物質に接続し、上記相変化物質の電気特性の変化を検出するための検出リード線を、相変化物質と同一の材料で構成したことを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to claim 25 ,
A dew point measuring apparatus, wherein a detection lead wire connected to the phase change material and detecting a change in electrical characteristics of the phase change material is made of the same material as the phase change material. 請求項１乃至２６いずれかの露点計測装置において、
上記相変化物質は、導電性であって、
上記相転移検出手段は、上記相変化物質の通電状態に基づいて、相転移が起きたことを検出することを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring device according to any one of claims 1 to 26 ,
The phase change material is conductive,
The dew point measuring device, wherein the phase transition detecting means detects that a phase transition has occurred based on an energized state of the phase change material. 請求項２７の露点計測装置において、
上記相転移検出手段は、上記相変化物質によって通電状態に構成しておき、相変化物質が相変化すると、非通電となるよう構成したことを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to claim 27 ,
The dew point measuring device, wherein the phase transition detection means is configured to be energized by the phase change material, and is deenergized when the phase change material undergoes a phase change. 請求項２７の露点計測装置において、
上記相転移検出手段は、上記相変化物質を分離させて、非通電に構成しており、相変化物質が相変化すると、上記相変化物質が結合して通電となるよう構成したことを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to claim 27 ,
The phase transition detection means is configured to separate the phase change material and de-energize, and when the phase change material undergoes a phase change, the phase change material is coupled and energized. Dew point measuring device. 請求項１乃至２９いずれかの露点計測装置において、
上記相変化物質は、光透過性または光反射性であり、
上記相転移検出手段は、上記相変化物質の光学特性の変化に基づいて、相転移が起きたことを検出することを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to any one of claims 1 to 29 ,
The phase change material is light transmissive or light reflective,
The dew point measurement device, wherein the phase transition detection means detects that a phase transition has occurred based on a change in optical characteristics of the phase change material. 請求項２１乃至２６、３０いずれかの露点計測装置において、
上記相変化物質の周囲を絶縁材で覆ったことを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to any one of claims 21 to 26 , 30,
A dew point measuring apparatus characterized in that the periphery of the phase change material is covered with an insulating material. 請求項１乃至３１いずれかの露点計測装置において、
少なくとも上記冷却手段と、上記温度測定手段と、上記相変化物質とを備えた露点検出部を、複数設けたことを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device according to any one of claims 1 to 31 ,
A dew point measuring apparatus comprising a plurality of dew point detecting units each including at least the cooling unit, the temperature measuring unit, and the phase change material. 請求項３２の露点計測装置において、
各露点検出部の熱容量を同じに構成し、これら露点計測部の温度測定手段でブリッジ回路を構成したことを特徴とする露点計測装置。 The dew point measuring device of claim 32 ,
A dew point measuring apparatus characterized in that the heat capacities of the dew point detecting units are the same, and a bridge circuit is configured by the temperature measuring means of these dew point measuring units. 請求項１乃至３３いずれかの露点計測装置において、
少なくとも、上記温度測定手段からの信号を受信して、温度を演算する演算回路、および、上記温度較正手段を備えた回路部を、上記冷却手段、上記温度測定手段および相変化物質を備えた基板に設けたことを特徴とする露点計測装置。 In the dew point measuring device according to any one of claims 1 to 33 ,
At least an arithmetic circuit that receives a signal from the temperature measuring unit and calculates a temperature, and a circuit unit that includes the temperature calibration unit, and a substrate that includes the cooling unit, the temperature measuring unit, and a phase change material. A dew point measuring device provided in 気体の温度と、露点とを測定して、気体の特性を測定する気体特性測定装置において、
上記露点を測定する露点測定手段として、請求項１乃至３４いずれかの露点計測装置を用いたことを特徴とする気体特性測定装置。 In the gas characteristic measuring device that measures the temperature of the gas and the dew point to measure the characteristics of the gas,
As the dew point measuring means for measuring the dew point, gas characteristic measuring apparatus characterized by using any of the dew point measuring apparatus according to claim 1 to 34. 請求項３５の気体特性測定装置において、
上記特性変化部材の周囲の気体温度を上記温度測定手段で測定した後、露点を測定することを特徴とする気体特性測定装置。 36. The gas characteristic measuring device according to claim 35 , wherein
A gas characteristic measuring apparatus characterized in that a dew point is measured after measuring a gas temperature around the characteristic changing member by the temperature measuring means. 請求項３６の気体特性測定装置において、
周囲の気体の温度を測定する気体温度測定手段を設けたことを特徴とする気体特性測定装置。 The gas property measuring apparatus of claim 36 ,
A gas characteristic measuring apparatus comprising gas temperature measuring means for measuring the temperature of surrounding gas. 請求項３５乃至３７いずれかの気体特性測定装置において、
当該気体特性測定装置は、気体の特性として、気体中の特定成分の割合、気体の密度、気体成分の分圧のうちいずれか一つを測定することを特徴とする気体特性測定装置。 In the gas characteristic measuring device according to any one of claims 35 to 37 ,
The gas characteristic measuring apparatus measures any one of a ratio of a specific component in the gas, a density of the gas, and a partial pressure of the gas component as a characteristic of the gas.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5515033B2 (en) * 2010-06-23 2014-06-11 国立大学法人信州大学 Liquid crystal heating measurement method and sample heating mechanism used therefor
KR102355439B1 (en) * 2020-07-10 2022-01-26 경상국립대학교산학협력단 Evaluation and calibration method for dew sensor
CN115931992B (en) * 2022-11-02 2023-12-26 南京农业大学 Preparation method and application of flexible electronic material for meat freshness detection
CN116399898B (en) * 2023-06-02 2023-08-08 深圳大学 Method, equipment and system for testing durability of phase change material
CN116818835B (en) * 2023-08-30 2023-11-21 中储粮成都储藏研究院有限公司 Dew condensation judging method based on granary temperature

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5788330A (en) * 1980-11-25 1982-06-02 Chino Works Ltd Fixed point cell for calibration of thermometer
JPS61125157A (en) * 1984-11-22 1986-06-12 Yamatake Honeywell Co Ltd Integrated element for cooling
JPS61124861A (en) * 1984-11-22 1986-06-12 Yamatake Honeywell Co Ltd Humidity detection element
JPH0782399B2 (en) * 1988-07-28 1995-09-06 科学技術庁無機材質研究所長 Detection of temperature generated in high-pressure high-temperature equipment for synthesis and synthesis temperature control method
JPH02287128A (en) * 1989-04-28 1990-11-27 Nec Corp Substrate temperature calibrating method
JPH03131729A (en) * 1989-10-17 1991-06-05 Nec Corp Substrate temperature calibrating method
JPH04128643A (en) * 1990-09-19 1992-04-30 Omron Corp Sensor for predicting change of phase and device to prevent frosting and dewing
JPH04184247A (en) * 1990-11-19 1992-07-01 Mazda Motor Corp Apparatus for detecting dewing
LU87933A1 (en) * 1991-05-02 1992-12-15 Europ Communities METHOD AND DEVICE FOR CALIBRATING AN OPTICAL PYROMETER AND CORRESPONDING CALIBRATION PLATES
JPH06118039A (en) * 1992-10-02 1994-04-28 Seiko Instr Inc Thermal analyzing device
JP2000019029A (en) * 1998-07-01 2000-01-21 Sumitomo Electric Ind Ltd Thermometer for high temperature, protective tube, and thermometer component part
JP4178729B2 (en) * 2000-08-09 2008-11-12 株式会社島津製作所 Thermal analyzer
DE10053326A1 (en) * 2000-10-27 2002-05-08 Bosch Gmbh Robert Micro-mechanical component for sensing dew point contains membrane and porous material thermal insulating zone membrane support
JP2009019971A (en) * 2007-07-11 2009-01-29 Sumitomo Electric Ind Ltd Microchemical optical analyzing chip and system
JP2009128024A (en) * 2007-11-20 2009-06-11 Sony Corp Temperature control method for liquid flowing in passage
US8657487B2 (en) * 2008-06-11 2014-02-25 Utah State University Research Foundation Mini-cell, on-orbit, temperature re-calibration apparatus and method

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