湿度計センサーのしくみ

湿度計はセンサーを使って湿度を測定することができる器具です。

測定して値を表示するためには湿度を電気信号に変える必要があります。湿度は空気中の水分量を値にしたもので、温度の影響を受けて変化します。乾湿球式温度計ではアルコール式の温度計を2つ並べて片方をそのまま、もう一方はガーゼを包むことで常に湿らせた状態にして差分を見ることで湿度を測っていました。この方法では常に水分を維持しなければならないため、とても不便な測り方でした。

現在使用されているデジタル式の湿度計では、電気抵抗式や静電容量式などのセンサーがあります。どちらも感湿膜と電極を使って作られています。感湿膜は吸湿や脱湿をすることで電極に影響を与えます。電気抵抗式は感湿膜の状態によって変化する電極間の抵抗値を電気信号に換えています。構造が簡単なため安価で、小型化やケーブルを細くすることができるので取り付けが容易です。ただし、10％から20％の範囲が測定することができないと言うデメリットがあります。

静電容量式は感湿膜にたまる電気容量で測定するもので、応答速度が早く、低湿度であっても対応することが可能です。ただしノイズに弱いと言う弱点があるため対策としてケーブルにシールドを必要とします。そのため太くなってしまうと言うデメリットがあります。現在主流の湿度計のセンサーは高分子の静電容量式の方です。取り付ける場所や要求される精度によって使い分けることができます。