湿度センサーは、その名前の通り、湿度を計測する装置のことをいいますが、湿度の計原理は複雑で、空気は湿度によって誘電率が異なるため、その電極間の静電容量を計測することで、湿度を測ることができます。湿度センサーには、高分子抵抗式と、高分子静電容量式があり、現在世界的に主流となっているのは高分子静電容量式となっていますが、それぞれにメリットやデメリットもあり、高分子抵抗式もシェアは少ないといっても、優れた特性をもっています。高分子抵抗式、高分子静電容量式ともに、湿分を吸湿・脱湿して電極間を橋渡ししています。高分子抵抗式は、電極間の電気信号を、電気抵抗でとらえるのに対し、高分子静電容量式は、電気信号を電気容量でとらえるという違いがあります。

高分子抵抗式湿度センサーの特徴

高分子抵抗式は、電気抵抗を測定して湿度を測るため、ノイズに強いという特徴があります。そのため、センサーの部分を小型化することができますから、センサーケーブル自体も細くすることが可能となっています。また、構造が簡単なため、安価で大量生産も可能という特徴があります。高分子抵抗式は、第4級アンモニウム塩やスルホン塩基をベースとした乾湿球材料が、吸湿をすることで、抵抗が減少しますが、この性質を利用して湿度を計測していくことが可能となっています。構造が簡単ですから、大量生産が可能という特徴がありますが、指数にたいして直線なため、分解能は静電容量式に比べると劣ると考えられます。湿度の測定法には、絶対量で測る絶対湿度測定法と、相対量として測る相対湿度測定法がありますが、工業測定では、相対湿度法が広く利用されています。

高分子静電容量式湿度センサーの特徴

高分子静電容量式は、静電容量を測定して湿度を計測していくため、ノイズに弱くシールド性が必要になるため、ケーブルが太くなるという特徴がありますが、その分応答速度が早く、低湿度の測定に優れているというメリットがあります。また、低温だけではなく高温度域での使用も可能という特徴があります。ただ、どんなにセンサー部分の性能が優れていても、電気回路によって性能も決まってきますから、同じセンサーを使用したとしても、後処理のポテンシャルによって性能には差がでてきます。これらの電気式の湿度計は、センサー感部が小型なため、さまざまな機器への組み込みが容易に行えるというメリットがあります。また、リアルタイムモニタリングも可能という特徴がありますが、温度変化によって誤差を生じてしまうというデメリットもあります。