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JPH06221882A - Environment measuring apparatus - Google Patents

Environment measuring apparatus

Info

Publication number
JPH06221882A
JPH06221882A JP989493A JP989493A JPH06221882A JP H06221882 A JPH06221882 A JP H06221882A JP 989493 A JP989493 A JP 989493A JP 989493 A JP989493 A JP 989493A JP H06221882 A JPH06221882 A JP H06221882A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
humidity
capacitor
humidity sensor
voltage
variable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP989493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Hatake
茂雄 畠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP989493A priority Critical patent/JPH06221882A/en
Publication of JPH06221882A publication Critical patent/JPH06221882A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an environment measuring apparatus wherein its cost is low and its high accuracy can be maintained. CONSTITUTION:A thermistor 6 is connected in series with a capacitor 201 by an analog switch 7, and temperature data is detected on the basis of the charging time of the capacitor 201. Then, instead of the thermistor 6, a humidity sensor 3 is connected in series with the capacitor 201 by the analog switch 7, and humidity data which is changed by a temperature is detected on the basis of the charging time of the capacitor 201. Humidity as a desired variate is retrieved from the humidity data and the temperature data. Since the thermistor 6 and the humidity sensor 3 are used by being changed over by the same circuit, the cost of the title apparatus is lowered. Since the humidity data is compensated by the temperature data as described above, the humidity can be measured with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、機器の使用環境におけ
る、温度,湿度,風速等の変量を測定する環境測定装置
に関し、特に電子写真方式を用いた複写機,プリンタ等
の画像形成装置で用いるのに好適な環境測定装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an environment measuring apparatus for measuring variables such as temperature, humidity and wind speed in an environment where the apparatus is used, and more particularly to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic method. The present invention relates to an environment measuring device suitable for use.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

(従来例1)従来の環境測定装置の概略の回路図を図5
に示す。図6はその湿度センサに印加する電圧の波形図
である。図5において、1はパルスカウンタ、2はCP
U(中央演算処理装置)、3は湿度センサ、4はパルス
発生装置、5はパルスカウンタ1のクロック信号を発生
するためのオシレータ、201はコンデンサ、301は
コンパレータである。CPU2からパルス発生装置4に
パルス発生の命令を出力すると、トランジスタ101,
102を介してb点には図6に示すAC電圧が印加され
る。それと同時に湿度センサ3,コンデンサ201にも
このAC電圧が印加される(湿度センサ3にDC電圧を
数百ms以上連続して印加すると湿度センサ3を急速に
素子劣化させることになるので、このようにAC電圧を
印加している。)。
(Conventional example 1) FIG. 5 is a schematic circuit diagram of a conventional environment measuring apparatus.
Shown in. FIG. 6 is a waveform diagram of the voltage applied to the humidity sensor. In FIG. 5, 1 is a pulse counter and 2 is a CP
U (central processing unit), 3 is a humidity sensor, 4 is a pulse generator, 5 is an oscillator for generating a clock signal of the pulse counter 1, 201 is a capacitor, and 301 is a comparator. When a pulse generation command is output from the CPU 2 to the pulse generator 4, the transistors 101,
The AC voltage shown in FIG. 6 is applied to the point b via 102. At the same time, the AC voltage is also applied to the humidity sensor 3 and the capacitor 201 (if the DC voltage is continuously applied to the humidity sensor 3 for several hundreds ms or more, the humidity sensor 3 is rapidly deteriorated. AC voltage is applied to.

【0003】b点を0Vに切換えた後、CPU2からパ
ルス発生を止める信号及びカウンタ1に対してスタート
信号を出力する。するとトランジスタ101,102は
共にオフし、湿度センサ3とコンデンサ201の直列回
路に+1Vが印加される状態となり、コンデンサ201
は充電を始め、図6に示すVrefと同電位になると、
コンパレータ301より“H”の信号が出力され(c点
にはVrefに相当する電圧が抵抗分圧により発生して
いる)、カウンタ1の動作がストップする。そして、そ
のカウンタ値をCPU2に送りCPU2の内部でコンデ
ンサ201の充電電圧がVrefに達するまでの時間t
を測定する。
After the point b is switched to 0V, the CPU 2 outputs a signal for stopping pulse generation and a start signal to the counter 1. Then, both the transistors 101 and 102 are turned off, and +1 V is applied to the series circuit of the humidity sensor 3 and the capacitor 201, and the capacitor 201
Starts charging and becomes the same potential as Vref shown in FIG. 6,
The "H" signal is output from the comparator 301 (a voltage corresponding to Vref is generated at the point c by resistance voltage division), and the operation of the counter 1 is stopped. Then, the counter value is sent to the CPU 2 and the time t until the charging voltage of the capacitor 201 reaches Vref inside the CPU 2.
To measure.

【0004】ここで、湿度センサ3の抵抗値及び実際の
湿度の値は図6に示す時間tを変数とした、ある一次関
数R(t)=αt+β(Rは湿度センサの抵抗値、α,
βは定数)によって求めることができる。また、実際の
湿度は、R(t)を変数としたある関数F(R(t))
で求められる。これらの計算をCPU2の内部で処理し
実際の湿度を測定している。
Here, the resistance value of the humidity sensor 3 and the actual humidity value have a certain linear function R (t) = αt + β (R is the resistance value of the humidity sensor, α,
β can be obtained by a constant). Also, the actual humidity is a function F (R (t)) with R (t) as a variable.
Required by. These calculations are processed inside the CPU 2 to measure the actual humidity.

【0005】(従来例2)環境における変量の1つに湿
度がある。この湿度を計測する素子として、環境の湿度
等によって、容量が変化する容量可変型湿度センサ、抵
抗値が変化する抵抗値可変型湿度センサがある。
(Conventional Example 2) Humidity is one of the variables in the environment. As elements for measuring the humidity, there are a variable capacity humidity sensor whose capacity changes according to environmental humidity and the like, and a resistance value variable humidity sensor whose resistance value changes.

【0006】まず容量可変型湿度センサによる湿度計測
について説明する。この容量可変型湿度センサを構成要
素として発振回路を構成し、湿度によって発振周波数が
変化することからこの湿度センサの容量値を算出し湿度
を計測している。
First, the humidity measurement by the variable capacity humidity sensor will be described. An oscillation circuit is configured by using the variable capacitance humidity sensor as a component, and the capacitance value of the humidity sensor is calculated and the humidity is measured because the oscillation frequency changes depending on the humidity.

【0007】次に抵抗値可変型湿度センサによる湿度計
測について述べる。負荷を直列に接続した湿度センサに
交流電圧を印加する。この湿度センサでの電圧降下分を
検波し直流電圧を検出することによってこの湿度センサ
の抵抗値を算出し湿度を計測している。
Next, the humidity measurement by the variable resistance value type humidity sensor will be described. AC voltage is applied to the humidity sensor with the load connected in series. By detecting the voltage drop in the humidity sensor and detecting the DC voltage, the resistance value of the humidity sensor is calculated to measure the humidity.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

(従来例1について)前述の従来例1では、充電時間よ
りある関数をもって湿度センサの抵抗値を求め、その抵
抗値を実際の湿度に変換し湿度を測定するといった複雑
な処理体系から処理能力の高いCPUが必要である。ま
た、温度によって湿度センサの抵抗値は一定の湿度下に
於いても変化するが、周囲温度によって測定湿度を補正
する手段を具備していない。したがって、低コスト,高
い測定精度の維持を実現することは困難である。
(Regarding Conventional Example 1) In the above-mentioned Conventional Example 1, the resistance value of the humidity sensor is obtained from a certain function from the charging time, the resistance value is converted into the actual humidity, and the humidity is measured. High CPU is required. Further, the resistance value of the humidity sensor changes depending on the temperature even under a constant humidity, but there is no means for correcting the measured humidity depending on the ambient temperature. Therefore, it is difficult to realize low cost and high measurement accuracy.

【0009】(従来例2について)従来例2における容
量可変型湿度センサによる湿度計測装置ではこの容量可
変型湿度センサのコストが高い。また、抵抗値可変型湿
度センサによる湿度計測装置では、ある特定の使用環
境、例えば低湿度域ではこのセンサ素子の抵抗値がGΩ
のオーダとなり、測定精度が上がらない、或は測定不可
能となり、測定できる環境範囲が限定される。
(Regarding Conventional Example 2) In the humidity measuring apparatus using the variable capacity humidity sensor in Conventional Example 2, the cost of the variable capacity humidity sensor is high. Further, in the humidity measuring device using the variable resistance type humidity sensor, the resistance value of this sensor element is GΩ in a specific use environment, for example, a low humidity region.
Therefore, the measurement accuracy is not improved or the measurement becomes impossible, and the measurable environmental range is limited.

【0010】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、低コストで高精度が維持できる環境測定装置
を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide an environment measuring apparatus which can maintain high accuracy at low cost.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、環境測定装置を次の(1)〜(6)の
とおりに構成する。
In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, the environment measuring device is constructed as in the following (1) to (6).

【0012】(1)環境における変量によって抵抗値が
変化する素子とコンデンサを直列接続し、この直列接続
した回路に一定直流電圧を印加して、前記コンデンサの
電圧が所定値に達するまでの時間を検出し、この時間に
もとづいて前記変量を求める環境測定装置であって、環
境における第1の変量のみによって抵抗値が変化する第
1の素子を用いて前記時間を検出する第1の検出手段
と、環境における第1の変量および第2の変量によって
抵抗値が変化する第2の素子を用いて前記時間を検出す
る第2の検出手段と、前記第1の検出手段の検出データ
と前記第2の検出手段の検出データにもとづいて前記第
2の変量を検索する検索手段とを備えた環境測定装置。
(1) An element and a capacitor whose resistance value changes according to environmental variables are connected in series, and a constant DC voltage is applied to the series-connected circuit to determine the time until the voltage of the capacitor reaches a predetermined value. An environment measuring apparatus for detecting and determining the variable based on this time, comprising first detecting means for detecting the time by using a first element whose resistance value changes only by the first variable in the environment. Second detection means for detecting the time using a second element whose resistance value changes according to the first and second variables in the environment, the detection data of the first detection means, and the second Environment measuring device, comprising: a search unit that searches the second variable based on the detection data of the detection unit.

【0013】(2)第1の変量は温度、第1の素子はサ
ーミスタ、第2の変量は湿度、第2の素子は湿度センサ
である前記(1)記載の環境測定装置。
(2) The environment measuring device according to (1), wherein the first variable is temperature, the first element is a thermistor, the second variable is humidity, and the second element is a humidity sensor.

【0014】(3)湿度センサに、非測定時には交流電
圧を印加する前記(2)記載の環境測定装置。
(3) The environment measuring device according to (2), wherein an AC voltage is applied to the humidity sensor during non-measurement.

【0015】(4)検索手段は、ルックアップテーブル
を用いるものである前記(1),(2),(3)のいづ
れかに記載の環境測定装置。
(4) The environment measuring device according to any one of (1), (2), and (3), wherein the search means uses a lookup table.

【0016】(5)環境における変量によって抵抗値が
変化する素子とコンデンサを直列接続し、この直列接続
した回路に一定直流電圧を印加して、前記コンデンサの
電圧が所定値に達するまでの時間を検出し、この時間に
もとづいて前記変量を求める環境測定装置であって、前
記コンデンサとして、互に容量の異なる複数のコンデン
サを切り換えて用いるコンデンサ切換え手段を備えた環
境測定装置。
(5) An element and a capacitor whose resistance value changes depending on environmental variables are connected in series, and a constant DC voltage is applied to the series-connected circuit to determine the time until the voltage of the capacitor reaches a predetermined value. An environment measuring apparatus which detects and obtains the variable based on this time, comprising a capacitor switching means for switching a plurality of capacitors having different capacities.

【0017】(6)コンデンサ切換え手段は、環境にお
ける変量によって抵抗値が変化する素子の特性劣化が小
さくなるような順序で、複数のコンデンサを切り換える
ものである前記(5)記載の環境測定装置。
(6) The environment measuring device according to (5), wherein the capacitor switching means switches the plurality of capacitors in such an order that the characteristic deterioration of the element whose resistance value changes due to the environmental variable decreases.

【0018】[0018]

【作用】前記(1)〜(4)の構成により、第1の検出
手段から第1の変量のデータが得られ、第2の検出手段
から第1の変量によって変化する第2の変量のデータが
得られ、検索手段により第2の変量が検索される。
With the configurations (1) to (4) described above, the data of the first variable is obtained from the first detecting means, and the data of the second variable is changed from the second detecting means by the first variable. Is obtained, and the second variate is searched by the searching means.

【0019】前記(5),(6)の構成では、コンデン
サの切り換えにより、測定範囲が広がる。
In the configurations (5) and (6), the measurement range is expanded by switching the capacitors.

【0020】[0020]

【実施例】以下本発明を実施例により詳しく説明する。
なお、実施例1,実施例2は従来例1に対応し、実施例
3,実施例4は従来例2に対応するものである。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples.
It should be noted that Examples 1 and 2 correspond to Conventional Example 1, and Examples 3 and 4 correspond to Conventional Example 2.

【0021】(実施例1)図1は実施例1である“環境
測定装置”の概略の回路図、図2は本実施例で用いるル
ックアップテーブルを示す図、図3は本実施例の動作を
示す(CPU内部処理の)フローチャートである。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic circuit diagram of an "environment measuring device" which is Embodiment 1, FIG. 2 is a diagram showing a lookup table used in this embodiment, and FIG. 3 is an operation of this embodiment. 2 is a flowchart (of CPU internal processing) showing the above.

【0022】図1において、1はパルスカウンタ、2は
CPU、3は湿度センサ、4はパルス発生装置、5はパ
ルスカウンタ1のクロック信号を発生するためのオシレ
ータ、6はサーミスタ、7はアナログスイッチIC、8
はROM、201はコンデンサ、301はコンパレータ
である。
In FIG. 1, 1 is a pulse counter, 2 is a CPU, 3 is a humidity sensor, 4 is a pulse generator, 5 is an oscillator for generating a clock signal of the pulse counter 1, 6 is a thermistor, and 7 is an analog switch. IC, 8
Is a ROM, 201 is a capacitor, and 301 is a comparator.

【0023】まず、CPU2からアナログスイッチ7に
1ビットの信号を出力し被測定対象をサーミスタ6に決
定する(図3のS1参照)(“0”なら湿度センサ3、
“1”ならサーミスタ6)。その後、CPU2からスタ
ート信号がカウンタ1,パルス発生装置4に出力され、
b点には+2Vの交流電圧が印加される(湿度センサ3
は直流電圧を過度に印加すると破壊してしまうので、非
測定時には被測定対象を湿度センサ3に決定しておき、
+1Vの交流電圧を印加しておく)。サーミスタ6は温
度によってある抵抗値を持っているのでコンデンサ20
1に電荷が充電されていく。
First, the CPU 2 outputs a 1-bit signal to the analog switch 7 to determine the object to be measured as the thermistor 6 (see S1 in FIG. 3) (if "0", the humidity sensor 3,
If it is “1”, the thermistor 6). After that, a start signal is output from the CPU 2 to the counter 1 and the pulse generator 4,
An alternating voltage of +2 V is applied to point b (humidity sensor 3
Will be destroyed if a DC voltage is excessively applied, so the target to be measured is determined to be the humidity sensor 3 when not measuring,
AC voltage of + 1V is applied). Since the thermistor 6 has a certain resistance value depending on the temperature, the capacitor 20
The electric charge is charged to 1.

【0024】そしてコンデンサ201の充電電圧値がコ
ンパレータ301のマイナス入力側に与えられているあ
る一定の電圧(Vref)と等しくなった瞬間、コンパ
レータ301から“H”信号がカウンタ1へ出力され、
カウンタ1の動作を止め、その2進数のカウンタ値をC
PU2が取り込みそのレジスタに入力する(S2)。そ
の後、CPU2が図2に示すROMの内部に予め記憶さ
せておいたルックアップテーブルにおける2進数のデー
タの中の“1645”番地のデータ(0℃のカウンタ
値)を取り込み(S3)、サーミスタ6による実測値と
比較する。等しい場合はそこで温度を0℃と決定し、そ
うでない場合はアドレスを1番地プラスし同様に実測値
と比較していき、温度を決定する(S4)。ここで、実
測値とテーブルのデータとが一致しない場合が起きる
が、サーミスタ6は負の温度特性を持っているので実測
値と順次比較して行った場合、比較値(実測値−規定
値)が“−”から“+”へ変化する場合が必ず存在す
る。そこで、再度前後の番地の2つのデータと比較を行
い、実測値により近い既定値により温度を決定する。
At the moment when the charging voltage value of the capacitor 201 becomes equal to a certain voltage (Vref) given to the negative input side of the comparator 301, the comparator 301 outputs an "H" signal to the counter 1,
Stop the operation of counter 1 and set the binary counter value to C
PU2 fetches and inputs to the register (S2). Thereafter, the CPU 2 takes in the data (address 0 ° C.) of the address “1645” in the binary data in the look-up table stored in advance in the ROM shown in FIG. Compare with the actual measured value by. If they are equal to each other, the temperature is determined to be 0 ° C. If not, the address is incremented by 1 and the temperature is similarly determined to determine the temperature (S4). Here, there is a case where the measured value and the data in the table do not match, but since the thermistor 6 has a negative temperature characteristic, when compared sequentially with the measured value, the comparison value (measured value-specified value) There is always a case where "-" changes from "+". Therefore, the data is compared again with the two data of the addresses before and after, and the temperature is determined by the predetermined value closer to the measured value.

【0025】この温度決定により、湿度決定の際の既定
値先頭アドレスは、 (湿度既定値先頭アドレス)=(決定した温度既定値の
アドレス−1645)×64H(16進数,10進数の
100に相当) となる(S5)。そして、求めた湿度既定値先頭アドレ
スをあるレジスタに記憶させておく。
By this temperature determination, the default value start address when determining the humidity is (humidity default value start address) = (address of the determined temperature default value-1645) × 64H (hexadecimal or decimal 100) ) (S5). Then, the calculated humidity default value start address is stored in a register.

【0026】その後、CPU2からアナログスイッチ7
へ“0”の信号を出力し被測定対象を湿度センサ3とす
る(S6)。前述と同様の測定を行いコンデンサ201
がVrefに達するまでの充電時間を測定する。その2
進数のデータをCPU2のあるレジスタに取り込み(S
7)、先に決定した湿度既定値先頭アドレスのデータと
比較する(S8)。その後、前述の温度を決定した際と
同様の処理によって湿度は、 湿度(%)Hex=(決定した湿度既定値のアドレス)
−(湿度既定値先頭アドレス) によって湿度を算出する(S9)。なお、湿度センサの
抵抗値は湿度が低くなるにつれて抵抗値が増大しカウン
タ値も大きくなるので、実測値と湿度既定値を比較し一
致しない場合の処理は、温度決定した際の処理と同じ処
理方式を用いる。
After that, the CPU 2 to the analog switch 7
A signal of "0" is output to the humidity sensor 3 as the object to be measured (S6). The same measurement as above is performed and the capacitor 201
Measures the charging time until Vref reaches Vref. Part 2
Take the decimal data into a register with CPU2 (S
7) and compare with the data of the previously determined humidity default value start address (S8). After that, the humidity is calculated by the same process as when the above temperature is determined. Humidity (%) Hex = (address of the determined humidity default value)
-(Humidity default value start address) calculates the humidity (S9). Note that the resistance value of the humidity sensor increases as the humidity decreases, and the counter value also increases, so the process when the measured value and the humidity default value are compared and they do not match is the same as the process when the temperature is determined. Use the method.

【0027】このように、本実施例では、充電時間のカ
ウンタ値と、予め設定しておいた既定値とを比較し湿度
を決定する手法により、測定誤差は既定値に対して±1
%以内に納まり、湿度を測定する上での最終的な補正も
容易にできる。また、あまり処理能力の高くないCPU
を使用できるうえに、周囲温度を検知する手段も同様の
回路及び処理手段を用いるため、高い測定精度の維持及
びコストダウンが可能となる。
As described above, in this embodiment, the measurement error is ± 1 with respect to the default value by the method of comparing the counter value of the charging time and the preset default value to determine the humidity.
Within the%, it is easy to make the final correction when measuring humidity. Also, a CPU that does not have high processing capability
In addition to being able to use, the same circuit and processing means are used for the means for detecting the ambient temperature, so that high measurement accuracy can be maintained and cost can be reduced.

【0028】(実施例2)図4に実施例2の概略の回路
図を示す。
(Second Embodiment) FIG. 4 shows a schematic circuit diagram of the second embodiment.

【0029】図において、1はパルスカウンタ、2はC
PU、3は湿度センサ、4はパルス発生装置、5はパル
スカウンタ1のクロック信号を発生するためのオシレー
タ、6,9,10はサーミスタ、7はアナログスイッチ
IC、8はROM、201はコンデンサ、301はコン
パレータである。またサーミスタ6,9,10におい
て、1つは湿度センサ3が設置してある付近、他は装置
内において温度によって制御を行う箇所(例:複写機の
定着器等)に設置してある。
In the figure, 1 is a pulse counter, 2 is C
PU, 3 is a humidity sensor, 4 is a pulse generator, 5 is an oscillator for generating the clock signal of the pulse counter 1, 6, 9 and 10 are thermistors, 7 is an analog switch IC, 8 is a ROM, 201 is a capacitor, 301 is a comparator. Further, in the thermistors 6, 9 and 10, one is installed near the humidity sensor 3 and the other is installed in a location in the apparatus where temperature control is performed (eg, a fixing device of a copying machine).

【0030】まず、CPU2からアナログスイッチ7に
2ビットの信号を出力し被測定対象をサーミスタに決定
する(例えば“00”なら湿度センサ3、“01”,
“10”,“11”ならそれぞれ6,9,10のサーミ
スタ)。その後、実施例1と同様の測定を行い、各箇所
に設置しているサーミスタの付近の温度および湿度セン
サ付近の湿度を検知する。
First, the CPU 2 outputs a 2-bit signal to the analog switch 7 to determine the object to be measured as a thermistor (for example, if "00", the humidity sensor 3, "01",
If "10" and "11" are 6, 9 and 10 thermistors respectively. Then, the same measurement as in Example 1 is performed to detect the temperature near the thermistor installed at each location and the humidity near the humidity sensor.

【0031】よって、同一の回路で装置の各箇所の温度
および湿度が測定可能となる。また、実施例1と同様
に、湿度センサ3は直流電圧を過度に印加すると破壊し
てしまうので、非測定時には被測定対象を湿度センサ3
に決定しておき+1Vの交流電圧を印加しておく。
Therefore, it is possible to measure the temperature and humidity at each location of the device with the same circuit. Further, as in the case of the first embodiment, the humidity sensor 3 is destroyed when a DC voltage is excessively applied, so that the object to be measured is the humidity sensor 3 during non-measurement.
Then, the AC voltage of +1 V is applied.

【0032】(実施例3)図7は実施例3の概略の回路
図、図8は湿度センサに印加する電圧の波形図、図9は
本実施例の動作を示すフローチャートである。
(Embodiment 3) FIG. 7 is a schematic circuit diagram of Embodiment 3, FIG. 8 is a waveform diagram of a voltage applied to a humidity sensor, and FIG. 9 is a flow chart showing the operation of this embodiment.

【0033】図7において、1はパルスカウンタ、2は
CPU、3は湿度センサ、4はパルス発生装置、5a,
5bはパルスカウンタ1のクロック信号を発生するため
のオシレータ、6a,6bはアナログスイッチIC、2
02,203,204はコンデンサ、301はコンパレ
ータである。
In FIG. 7, 1 is a pulse counter, 2 is a CPU, 3 is a humidity sensor, 4 is a pulse generator, 5a,
Reference numeral 5b is an oscillator for generating a clock signal for the pulse counter 1, 6a and 6b are analog switch ICs, 2
Reference numerals 02, 203, and 204 are capacitors, and 301 is a comparator.

【0034】まず、CPU2からアナログスイッチ6a
に2ビットの信号を出力し被測定対象コンデンサをコン
デンサ202に(“00”ならコンデンサ202、“0
1”ならコンデンサ203、“10”ならコンデンサ2
04、なお、コンデンサ202,203,204はそれ
ぞれ9100PF,22PF,0.91μFであ
る。)、またアナログスイッチ6bに1ビットの信号を
出力しカウンタクロックをオシレータ5a出力に決定す
る(“0”なら標準クロックオシレータ5a、“1”な
ら高周波数オシレータ5b)(図9のS21参照)。
First, from the CPU 2 to the analog switch 6a
Output a 2-bit signal to the capacitor to be measured as the capacitor 202 (if "00", the capacitor 202, "0"
If it is “1”, the capacitor 203, if it is “10”, the capacitor 2
04, capacitors 202, 203, and 204 are 9100 PF, 22 PF, and 0.91 μF, respectively. ), A 1-bit signal is output to the analog switch 6b, and the counter clock is determined to be the output of the oscillator 5a ("0" is the standard clock oscillator 5a, and "1" is the high-frequency oscillator 5b) (see S21 in FIG. 9).

【0035】CPU2からパルス発生装置4にパルス発
生の命令を出力すると、トランジスタ101,102を
介してb点には図8に示すAC電圧が印加される(S2
2)。それと同時に湿度センサ3,コンデンサ202に
も印加される(湿度センサにDC電圧を数百ms以上連
続して印加すると湿度センサを急速に素子劣化させるこ
とになるので、このようにAC電圧を印加してい
る。)。
When the CPU 2 outputs a pulse generation command to the pulse generator 4, the AC voltage shown in FIG. 8 is applied to the point b via the transistors 101 and 102 (S2).
2). At the same time, it is also applied to the humidity sensor 3 and the capacitor 202 (If the DC voltage is continuously applied to the humidity sensor for several hundred ms or more, the humidity sensor will be rapidly deteriorated. ing.).

【0036】b点を0Vに切換えた後、CPU2からパ
ルス発生を止める信号及びカウンタ1に対してスタート
信号を出力する(S23)。するとトランジスタ10
1,102は共にオフし、湿度センサ3とコンデンサ2
02の直列回路に+1Vが印加される状態となり、コン
デンサ202は充電を始め、図8に示すVrefと同電
位になるとコンパレータ301より“H”の信号がカウ
ンタ1に出力され(c点にはVrefに相当する電圧が
抵抗分圧により発生している)、カウンタ1の動作がス
トップする。以上の動作と同時にCPU2内部のカウン
タによってカウンタ1に対してスタート信号を出力した
後の時間をカウンタしている。そして、そのカウント値
をCPU2に送りコンデンサ202の充電電圧がVre
fに達するまでの時間tを測定する。
After the point b is switched to 0V, the CPU 2 outputs a signal for stopping pulse generation and a start signal to the counter 1 (S23). Then transistor 10
Both 1, 102 are turned off, the humidity sensor 3 and the capacitor 2
When + 1V is applied to the series circuit of 02, the capacitor 202 starts charging, and when the potential becomes the same as Vref shown in FIG. 8, the comparator 301 outputs a signal of “H” to the counter 1 (Vref at point c). Is generated by the resistance voltage division), the operation of the counter 1 is stopped. Simultaneously with the above operation, the time after the start signal is output to the counter 1 is counted by the counter inside the CPU 2. Then, the count value is sent to the CPU 2 so that the charging voltage of the capacitor 202 is Vre.
The time t to reach f is measured.

【0037】ここで、この充電時間tが10mSから1
00μSの範囲内であれば(S24,NO、S26N
O)、湿度センサ3の抵抗値及び実際の湿度の値は図8
に示す時間tを変数とした、ある一次関数R(t)=α
t+β(Rは湿度センサの抵抗値、α,βは定数)によ
って求めることができる(S27)。
Here, this charging time t is from 10 mS to 1
Within the range of 00 μS (S24, NO, S26N
O), the resistance value of the humidity sensor 3 and the actual humidity value are shown in FIG.
A linear function R (t) = α with the time t shown in
It can be calculated by t + β (R is the resistance value of the humidity sensor, and α and β are constants) (S27).

【0038】また、実際の湿度はR(t)を変数とした
ある関数F(R(t))で求められる(S28)。この
処理はCPU2内部で行われる。
Further, the actual humidity is obtained by a certain function F (R (t)) having R (t) as a variable (S28). This processing is performed inside the CPU 2.

【0039】前述の測定手法は環境条件の湿度が中湿度
域(おおよそ20%〜60%)であれば測定完了となる
が、湿度が約20%以上では湿度センサ3の抵抗値が数
10MΩ、GΩのオーダとなるので充電時間が10mS
以上となり、湿度センサ3にはDC電圧を連続的に数百
mS以上印加すると急速な劣化が起こることから、CP
U2内のカウンタで計測した充電時間が10mS以上に
なった瞬間に(S24,YES)CPU2からパルス発
生装置4にパルス発生信号、カウンタ1にカウントスト
ップ信号、コンデンサ選択信号“01”がアナログスイ
ッチ6aに送られ、コンデンサ203(22PF)を選
択する(S29,S30)。その後、前述と同様にコン
デンサ203の充電時間を求め、湿度センサ3の抵抗値
及び実際の湿度を求める。湿度が約60%以下であれば
湿度センサ3の抵抗値が数KΩ,数10KΩのオーダと
なり充電時間が100μS以下となるので(S26,Y
ES)、カウンタ1のカウント値の精度に影響してしま
うことから、CPU2からパルス発生装置4にパルス発
生信号がアナログスイッチIC・6aに容量選択信号
“10”が送られ、容量204(0.91μF)を選択
する(S31,S34)。その後、コンデンサ204の
充電時間を求め、湿度センサ3の抵抗値及び実際の湿度
を求める。また、容量204(0.91μF)の充電時
間が100μS以下であるならば測定精度を向上させる
ために、アナログスイッチ6bに1ビットのカウンタク
ロック選択信号“1”を出力しクロック周波数を上げ
(S32,S33)、再度コンデンサ204の充電時間
を求め、湿度センサ3の抵抗値及び実際の湿度を求め
る。
The above-mentioned measuring method is completed when the humidity in the environmental conditions is in the medium humidity range (about 20% to 60%), but when the humidity is about 20% or more, the resistance value of the humidity sensor 3 is several tens of MΩ, The charging time is 10 ms since it is on the order of GΩ.
As described above, when the DC voltage is continuously applied to the humidity sensor 3 for several hundred mS or more, rapid deterioration occurs.
At the moment when the charging time measured by the counter in U2 becomes 10 mS or more (S24, YES), the CPU 2 outputs the pulse generation signal to the pulse generator 4, the counter 1 outputs the count stop signal, and the capacitor selection signal "01" indicates the analog switch 6a. And the capacitor 203 (22PF) is selected (S29, S30). After that, the charging time of the capacitor 203 is obtained in the same manner as described above, and the resistance value of the humidity sensor 3 and the actual humidity are obtained. If the humidity is about 60% or less, the resistance value of the humidity sensor 3 is on the order of several KΩ and several tens of KΩ, and the charging time is 100 μS or less (S26, Y
ES) and the accuracy of the count value of the counter 1 are affected, the pulse generation signal is sent from the CPU 2 to the pulse generator 4 to the analog switch IC 6a, and the capacitance selection signal "10" is sent to the capacitance 204 (0. 91 μF) is selected (S31, S34). After that, the charging time of the capacitor 204 is obtained, and the resistance value of the humidity sensor 3 and the actual humidity are obtained. If the charging time of the capacitor 204 (0.91 μF) is 100 μS or less, in order to improve the measurement accuracy, the 1-bit counter clock selection signal “1” is output to the analog switch 6b to raise the clock frequency (S32). , S33), the charging time of the capacitor 204 is calculated again, and the resistance value of the humidity sensor 3 and the actual humidity are calculated.

【0040】このように本実施例によれば、測定対象と
する湿度範囲を少なくとも3種類の範囲に分割するとと
もに、湿度センサと容量の組合せもこの分割数に合せて
備え、湿度域にあわせて組合せを切り換えることによっ
て測定可能な湿度範囲が広がる。
As described above, according to the present embodiment, the humidity range to be measured is divided into at least three kinds of ranges, and the combination of the humidity sensor and the capacity is provided according to the number of divisions, and the humidity range is adjusted according to the humidity range. The measurable humidity range is expanded by switching the combination.

【0041】また、コンデンサを中容量→小容量→大容
量と切り換えて行くので、一般的には短時間で測定が完
了でき、湿度センサの素子劣化を避け、測定精度を維持
できる。
Further, since the capacitor is switched from the medium capacity to the small capacity to the large capacity, generally, the measurement can be completed in a short time, the element deterioration of the humidity sensor can be avoided, and the measurement accuracy can be maintained.

【0042】(実施例4)実施例4の湿度測定完了まで
の概略のフローチャートを図10に示す。なお本実施例
のハードウエアの構成は実施例3と同一である。
(Fourth Embodiment) FIG. 10 shows a schematic flowchart of the fourth embodiment up to the completion of humidity measurement. The hardware configuration of this embodiment is the same as that of the third embodiment.

【0043】まず、CPU2からアナログスイッチ6a
に2ビットの信号を出力し、被測定対象コンデンサをコ
ンデンサ203に(“00”ならコンデンサ202、
“01”ならコンデンサ203、“10”ならコンデン
サ204、なおコンデンサ202,203,204はそ
れぞれ9100PF,22PF,0.91μFであ
る。)、アナログスイッチに1ビットの信号を出力しカ
ウンタクロックをオシレータ5aに決定する(図10の
S40参照)(“0”なら標準クロックオシレータ5
a、“1”なら高周波数オシレータ5b)。
First, the CPU 2 to the analog switch 6a
Output a 2-bit signal to the capacitor to be measured to the capacitor 203 (if "00", the capacitor 202,
The capacitor 203 is "01", the capacitor 204 is "10", and the capacitors 202, 203, and 204 are 9100 PF, 22 PF, and 0.91 μF, respectively. ), A 1-bit signal is output to the analog switch, and the counter clock is determined to be the oscillator 5a (see S40 of FIG. 10) (if "0", the standard clock oscillator 5 is used).
a, high frequency oscillator 5b if "1").

【0044】その後、実施例1と同様の処理(コンデン
サのある電位に達するまでの充電時間が100μS以下
(S45,YES)なら容量値のより大きなコンデンサ
を選択することによって各湿度域に最適な容量で測定を
行う。なお、この場合コンデンサ203・22PFにお
いて充電時間が10mS以上(S43,YES)になる
と、そこで測定中止)によって、湿度センサ3の抵抗値
及び実際の湿度を求める。
After that, if the same processing as that of the first embodiment (the charging time to reach a certain potential of the capacitor is 100 μS or less (S45, YES), a capacitor having a larger capacitance value is selected to optimize the capacitance for each humidity range. In this case, when the charging time of the capacitors 203 and 22PF becomes 10 mS or more (S43, YES), the resistance value of the humidity sensor 3 and the actual humidity are determined by stopping the measurement).

【0045】ここで、湿度センサ3はDC電圧を数百m
s以上連続して印加すると急速に素子劣化させるので、
できるだけコンデンサの充電時間は短時間で終了させる
ようにする意味から、前述の処理のように容量値の小さ
いコンデンサから測定を行う。
Here, the humidity sensor 3 supplies a DC voltage of several hundred meters.
If applied continuously for more than s, the element will be rapidly deteriorated.
In order to finish the charging time of the capacitor as short as possible, the measurement is performed from the capacitor having the smallest capacitance value as in the above process.

【0046】よって実施例3と同等の精度及び測定湿度
範囲を持ち、且つ湿度センサ3の素子劣化を可能な限り
押えることができる。
Therefore, the accuracy and the measured humidity range are the same as those of the third embodiment, and the element deterioration of the humidity sensor 3 can be suppressed as much as possible.

【0047】なお、以上の各実施例は、湿度,温度を測
定するものであるが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、風量その他の変量の測定にも適用することがで
きる。
Although each of the above embodiments measures humidity and temperature, the present invention is not limited to this, and can be applied to measurement of air volume and other variables.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低コストで高精度が維持できる環境測定装置を提供でき
る。また、請求項3,請求項6に記載の発明では、素子
の性能劣化が小さくなり、高精度が維持できる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide an environment measuring device that can maintain high accuracy at low cost. Further, in the inventions according to claims 3 and 6, the performance deterioration of the element is reduced, and high accuracy can be maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施例1の概略の回路図FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a first embodiment.

【図2】 実施例1で用いるルックアップテーブルを示
す図
FIG. 2 is a diagram showing a lookup table used in the first embodiment.

【図3】 実施例1の動作を示すフローチャートFIG. 3 is a flowchart showing the operation of the first embodiment.

【図4】 実施例2の概略の回路図FIG. 4 is a schematic circuit diagram of a second embodiment.

【図5】 従来例1の概略の回路図FIG. 5 is a schematic circuit diagram of Conventional Example 1.

【図6】 従来例1における湿度センサに印加する電圧
の波形図
FIG. 6 is a waveform diagram of a voltage applied to the humidity sensor in Conventional Example 1.

【図7】 実施例3の概略の回路図FIG. 7 is a schematic circuit diagram of a third embodiment.

【図8】 実施例3における湿度センサに印加する電圧
の波形図
FIG. 8 is a waveform diagram of a voltage applied to the humidity sensor according to the third embodiment.

【図9】 実施例3の動作を示すフローチャートFIG. 9 is a flowchart showing the operation of the third embodiment.

【図10】 実施例4の動作を示すフローチャートFIG. 10 is a flowchart showing the operation of the fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パルスカウンタ 2 CPU 3 湿度センサ 6 サーミスタ 7 アナログスイッチ 8 ROM 201 コンデンサ 301 コンパレータ 1 pulse counter 2 CPU 3 humidity sensor 6 thermistor 7 analog switch 8 ROM 201 capacitor 301 comparator

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 環境における変量によって抵抗値が変化
する素子とコンデンサを直列接続し、この直列接続した
回路に一定直流電圧を印加して、前記コンデンサの電圧
が所定値に達するまでの時間を検出し、この時間にもと
づいて前記変量を求める環境測定装置であって、環境に
おける第1の変量のみによって抵抗値が変化する第1の
素子を用いて前記時間を検出する第1の検出手段と、環
境における第1の変量および第2の変量によって抵抗値
が変化する第2の素子を用いて前記時間を検出する第2
の検出手段と、前記第1の検出手段の検出データと前記
第2の検出手段の検出データにもとづいて前記第2の変
量を検索する検索手段とを備えたことを特徴とする環境
測定装置。
1. An element and a capacitor whose resistance value changes according to environmental variables are connected in series, and a constant DC voltage is applied to the circuit connected in series to detect the time until the voltage of the capacitor reaches a predetermined value. An environment measuring apparatus for obtaining the variable based on this time, the first detecting means for detecting the time using a first element whose resistance value changes only by the first variable in the environment, A second element for detecting the time using a second element whose resistance value changes according to the first variable and the second variable in the environment.
Environment detecting apparatus, and a searching means for searching the second variable based on the detection data of the first detecting means and the detection data of the second detecting means.
【請求項2】 第1の変量は温度、第1の素子はサーミ
スタ、第2の変量は湿度、第2の素子は湿度センサであ
ることを特徴とする請求項1記載の環境測定装置。
2. The environment measuring apparatus according to claim 1, wherein the first variable is a temperature, the first element is a thermistor, the second variable is a humidity, and the second element is a humidity sensor.
【請求項3】 湿度センサに、非測定時には交流電圧を
印加することを特徴とする請求項2記載の環境測定装
置。
3. The environment measuring device according to claim 2, wherein an AC voltage is applied to the humidity sensor during non-measurement.
【請求項4】 検索手段は、ルックアップテーブルを用
いるものであることを特徴とする請求項1,請求項2,
請求項3のいづれかに記載の環境測定装置。
4. The retrieval means uses a lookup table, wherein the retrieval means uses a lookup table.
The environment measuring device according to claim 3.
【請求項5】 環境における変量によって抵抗値が変化
する素子とコンデンサを直列接続し、この直列接続した
回路に一定直流電圧を印加して、前記コンデンサの電圧
が所定値に達するまでの時間を検出し、この時間にもと
づいて前記変量を求める環境測定装置であって、前記コ
ンデンサとして、互に容量の異なる複数のコンデンサを
切り換えて用いるコンデンサ切換え手段を備えたことを
特徴とする環境測定装置。
5. An element and a capacitor whose resistance value changes depending on environmental variables are connected in series, and a constant DC voltage is applied to the circuit connected in series to detect the time until the voltage of the capacitor reaches a predetermined value. An environment measuring apparatus for obtaining the variable based on this time, comprising a capacitor switching means for switching a plurality of capacitors having different capacities as the capacitors.
【請求項6】 コンデンサ切換え手段は、環境における
変量によって抵抗値が変化する素子の特性劣化が小さく
なるような順序で、複数のコンデンサを切り換えるもの
であることを特徴とする請求項5記載の環境測定装置。
6. The environment according to claim 5, wherein the capacitor switching means switches the plurality of capacitors in such an order that the characteristic deterioration of the element whose resistance value changes depending on the environmental variables decreases. measuring device.
JP989493A 1993-01-25 1993-01-25 Environment measuring apparatus Withdrawn JPH06221882A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7899346B2 (en) 2008-01-29 2011-03-01 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Humidity detecting device, and image forming apparatus provided therewith
US9753430B2 (en) 2013-03-25 2017-09-05 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Sensor device having plural resistance change sensors and method of using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7899346B2 (en) 2008-01-29 2011-03-01 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Humidity detecting device, and image forming apparatus provided therewith
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