弊社湿度センサ素子の特長 Humidity sensor elements

弊社湿度センサ素子TI-A、TD-Aは、適正な構造を持つ有機高分子薄膜が環境の相対湿度に応じた水分子吸脱着をすること等により薄膜全体としての誘電率変化が温度に依存せずに相対湿度に依存することを利用しています。この高分子は水分子を吸着していない状態での誘電率の温度依存性が小さいという性質を有しています。高分子は親水基と疎水基から構成されますが、90%RH程度では吸着点となっている親水基表面に平均で約2個の水分子が吸着します。
高分子に含まれているすべての親水基が水分子の吸着点となるわけではなく、およそ数十個に1個程度が吸着点となっています。親水基と水分子との吸着エネルギーは水分子間の1本の水素結合のエネルギーと同等になるように親水基は選択されています。
この吸着エネルギーの関係によって、高分子は温度に依存せず相対湿度に対応した吸着量を得ることができます。
高湿度で水分子の吸着量が多い場合でもそれぞれの水分子間の相互作用により凝縮しない程度に疎水基が組み込まれています。凝縮が発生すると、湿度変化に対する吸着量のヒステリシス、温度依存性が発生し相対湿度センサにはなり得なくなるからです。凝縮状態にない吸着水分子の誘電率は液体の水とは全く異なり温度依存性を殆ど持ちません。水分子の誘電率の温度依存性は水分子に許された振動状態に依存するためです。
このような状態を達成することにより、温度に依存せず相対湿度を感じることのできるセンサが作製されています。

弊社湿度センサ類の大半に使用されている湿度センサ素子TI-Aは、相対湿度換算で±2%RH（at 25℃）の互換精度となるように電気容量が調整されております。湿度センサ素子の交換が必要な場合でも実機を弊社等にご送付いただく必要はなく、お客様による交換が可能です。