【アルプスアルパイン】湿度センサの原理

最終更新日

アルプスアルパイン社の湿度センサは大気中の水蒸気量を検知して電気信号に変換しています。

HSHCAL001Bは業界最小サイズを実現しており、他社製品と比較して高湿度/低湿度でも出力電圧が安定しており、高リニアリティを実現しています。

検出範囲は静電容量変化型の検出方式で相対湿度0~100%RHまで検出可能で、様々なアプリケーションにご使用いただけます。

ここでは、その検出原理や特長などについてご紹介します。

※2019年12月メーカ調べ

Humidity Sensors // Alps Alpine 湿度センサについての5分程の動画です

湿度とは

湿度とは待機中に含まれる水蒸気の量や割合のことで一般には「相対湿度」を指します。

これに対して「絶対湿度」があります。

相対湿度(%RH):
ある湿度の大気に含まれる水蒸気の量 ÷ その湿度の飽和水蒸気量
絶対湿度(kg /kg):
水蒸気重量 ÷ 乾き空気重量

アルプスアルパイン社の湿度センサは相対湿度を検出します。

「相対湿度」と「絶対湿度」の違いとしては、例えば空気が温度によって収縮や傍聴した場合、 相対湿度は変化しますが、絶対湿度は水蒸気重量が変わらないため変化しません。

相対湿度と絶対湿度の違い

湿度センサの検出方式

湿度センサには世の中に色々な方式があります。

アルプスアルパイン社の湿度センサは電気式の静電容量変化型を採用しています。

アルプスアルパインの湿度センサの検出方式

湿度センサの原理

アルプスアルパイン社が採用する静電容量変化型湿度センサは、誘電体を挟む2つの電極(コンデンサ)間に交流電圧を印加し、誘電体の水分吸収による誘電率変化がもたらす電極間の静電容量変化から湿度を測定しています。

これに対して抵抗変化型湿度センサは、誘電体の水分吸収に伴う導電性の変化を利用しています。

湿度センサの原理
静電容量変化型湿度センサの原理

このセンサから得られた静電容量値Cを、内蔵したICにて電圧Vへ変換しています。

アルプスアルパイン社の湿度センサの特長

① 業界最小

(2019年12月メーカ調べ)

アルプスアルパイン社では、自社の半導体プロセスを使ってSiウエハに上記薄膜コンデンサを形成しており、 自社で開発、製造することで業界最小レベルを実現できています。

HSHCAL001B

② 高リニアリティ

他の方式の湿度センサと比較すると、アルプスアルパイン社の湿度センサは高いリニアリティで出力できます。

高リニアリティの説明グラフ

アプリケーション例

エアコン等の空調機器や冷蔵庫等の湿度の値を計測することはもちろん、プリンタの紙送りや防水機器の水分侵入検知等、湿気の侵入を検知することにも使われております。

ウェアラブルデバイス
ウェアラブルデバイス
スマートフォンとタブレット
スマートフォン / タブレット
プリンター
プリンター
冷蔵庫
冷蔵庫
エアコン
エアコン
加湿器
加湿器

その他アルプスアルパイン社製品もコアスタッフオンラインにて購入できます


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