湿度センサーを飽和塩法でチェック　キャリブレはできない 2013/08/18 -->

湿度センサー　CHS-UGSが低めの湿度を示す？

Last update:2023/2/11    Build:2013/09/05

(2023/2/11 追記) ３度目の湿度センサー交換 (2023/2/11 追記ここまで)

湿度センサーは以前に買ったＣＨＳ−ＵＧＳです。出力はアナログ０Ｖ〜１Ｖで湿度０％で０Ｖ、１００％で１Ｖを出力します。 アナログとはいっても調整する機能はありません。ソフトで調整するのみです。当面は調整せずにそのままです。 購入は ＳＥＩＫＯ(晴恒)パーツＳＨＯＰです。

　ページ上部に移動します

１．湿度センサーがどうも体感や他の湿度計よりも低い値を示す　2012(H24)年夏）

湿度センサーの示す湿度が体感より低い気がする。他の湿度計を見ても値が低い。 梅雨時、べたべた感があるのに、湿度５５％など。

湿度センサーは環境によって寿命が異なるとあったので、これは壊れたかなと思い、 同時に２個購入した未使用のセンサーに交換してみることにした。

未使用のセンサーはビニール袋に乾燥剤と一緒にいれて保管してきた。 ２４時間以上前に袋から取り出し、現況の湿度センサーの横に置いて１日以上環境に同化させた。

２０１２年７月２日にセンサーを交換した。便宜上最初に使っていた湿度センサーを 湿度センサー１、未使用で今回交換した湿度センサーを湿度センサー２と表示する。

   日付   時刻 湿度(%Rd) 湿度センサー 
2012/7/2 16:30   48.8%      1 
2012/7/2 17:00   50.1%      1 
2012/7/2 17:30   51.0%      1 
2012/7/2 18:00   51.6%      1 
2012/7/2 18:30   49.3%      1 
2012/7/2 19:00   50.5%      1 
2012/7/2 19:30   53.9%      1 
2012/7/2 20:00   56.0%      1 
2012/7/2 20:30   56.2%      1 
2012/7/2 20:41   56.6%      1 
2012/7/2 20:42   56.5%      1 
2012/7/2 20:43 センサー交換　１→２ 
2012/7/2 20:43   55.0%      2  
2012/7/2 20:44   56.0%      2 
2012/7/2 20:45   57.9%      2 
2012/7/2 20:48   61.1%      2 
2012/7/2 20:53   61.6%      2 
2012/7/2 20:56   61.8%      2 
2012/7/2 21:02   62.3%      2 
2012/7/2 21:13   62.7%      2 
2012/7/2 21:17   62.4%      2 
2012/7/2 00:21   62.6%      2 
2012/7/2 21:27   62.2%      2 
2012/7/2 21:37   62.3%      2 
2012/7/2 21:38   62.1%      2 

交換した前後をみると湿度センサー１と２ではほとんど差がない。 もともと±５％の誤差のあるセンサーだから２つのセンサーに有意な差は ないと考えられる。センサーはおかしくないとこの時は結論づけた。 他の温湿度計がおかしいのか、体感がおかしいのか？
　ページ上部に移動します

２．2013(H25)年夏、やはり湿度センサーが低く表示されると感じる

　Ｈ２５年夏、やはり湿度が高いと感じる。べたべた感があるのに、湿度５５％など。 何か客観的に数値の確かさを確認する方法はないかと思い、｢湿度センサー、キャリブレ、 校正、精度｣などでインターネットで調べていると、 ｢わたしの二次記憶｣ さんのページを発見、この中で飽和塩法という試験方法を知る。 ＪＩＳ規格 で決まっているようだ。

表−１ 塩の飽和水溶液と平衡にある空気の相対湿度　　 ＪＩＳ　Ｂ　７９２０

　ページ上部に移動します

３．食塩を使って飽和塩法でチェック

　塩化ナトリウムは約７５％、温度変化に対する相対湿度の変化が小さい上、 食塩を使ってできそうなのでやってみることにした。

　あと塩化マグネシウムが手に入れば３３％でチェックできるので都合が 良いのだが、どの程度の純度が 必要なのかが解らない。純度が高いと当然値段も高いので、 とりあえず食塩を使う実験をおこなった。

　通常の塩はいわゆる｢にがり｣成分があるので、ＪＴの食卓塩を使うこととした。

スーパーで買った１００ｇ７０円の食卓塩
裏を見ると純度９９％、炭酸マグネシウムの文字も見えるが、まあいいか！

　ページ上部に移動します


準備です。

センサーを延長するコードを作った。温度用と湿度用の２組。写真は湿度用です。
湿度センサー(CHS-UGS)と温度センサー(LM35DZ)をコップに入れました。 コップの中には食塩と少しの水が入っています。食塩は全て溶けずに残っています。 コップは１８０ｃｃ程度の普通のガラスコップにクレラップを３重にして蓋をしました。 その廻りはビニールテープで巻きました。
湿度センサーの電源の極性を間違えて接続していることに気がつき、修正

　ページ上部に移動します



１８日昼から１９日朝にかけてのデータの抜粋です。詳しくは こちら。 １８日１６：１０から飽和塩法で測定です。１０分間隔で計測。 エアコンをかけたりするため温度が安定しないため、コップの廻りをエアーキャップで覆いました（２２時頃）。 余り効き目が無く、１９日明け方の気温の安定したところを計測値としました。６８％程度で正しい（と思われる）値 より７％程度低めに出ています。

   日付       時刻       湿度   温度１  温度２  温度差  湿度   備考
                        (%Rd)  （℃）  （℃）   (℃） センサー
2013/8/18   13:30:00    37.0%   30.7    31.1    -0.4    2	
2013/8/18   14:00:01    42.4%   31.0    31.4    -0.4    2	
2013/8/18   14:30:01    43.5%   31.0    31.4    -0.4    2	
2013/8/18   15:00:01    45.4%   31.1    31.4    -0.3    2	
2013/8/18   15:30:01    45.9%   31.3    31.7    -0.4    2	
2013/8/18   16:00:00    95.3%   31.1    31.7    -0.6    2	←ここは湿度センサーの電源(5V)とOUTを配線間違い
2013/8/18   16:10:00    62.3%   31.7    31.7    -0.0    2	←ここから飽和塩法で計測開始
2013/8/18   16:20:00    84.6%   31.1    31.6    -0.6    2	
2013/8/18   16:30:01    81.6%   30.9    31.6    -0.7    2	
2013/8/18   16:40:00    78.7%   30.8    31.6    -0.8    2	
2013/8/18   16:50:00    75.7%   30.8    31.7    -0.9    2	
2013/8/18   17:00:01    74.7%   30.9    31.6    -0.8    2	
2013/8/18   17:10:00    71.5%   30.8    31.6    -0.8    2	
	（略）						
2013/8/18   21:20:01    63.7%   28.2    29.4    -1.2    2	
2013/8/18   21:30:00    63.4%   28.6    29.7    -1.2    2	
2013/8/18   21:40:00    63.5%   28.8    29.9    -1.0    2	
2013/8/18   21:50:01    63.8%   29.1    30.2    -1.1    2	
2013/8/18   22:00:00    64.5%   29.0    28.9     0.1    2	←エアコンを掛けたり昼と朝で温度変化が
2013/8/18   22:10:01    67.0%   28.7    28.1     0.6    2　　　大きいのでエアキャップで覆った。	
2013/8/18   22:20:00    68.9%   28.2    27.5     0.7    2	
2013/8/18   22:30:00    69.6%   27.9    26.7     1.2    2	
2013/8/18   22:40:01    69.9%   27.6    26.1     1.5    2	
2013/8/18   22:50:00    70.1%   27.3    26.1     1.2    2	←エアーキャップの効果はあまりない。
2013/8/18   23:00:01    69.6%   27.3    26.7     0.6    2　　　どんどん温度センサーの差が縮まる	
2013/8/18   23:10:00    69.3%   27.3    27.0     0.3    2	
2013/8/18   23:20:00    69.0%   27.3    26.8     0.4    2	
	(略）						
2013/8/19    5:00:00    68.2%   26.9    27.1    -0.2    2	
2013/8/19    5:10:00    68.0%   27.0    27.5    -0.6    2	
2013/8/19    5:20:01    67.6%   27.1    27.7    -0.5    2	
2013/8/19    5:30:00    68.1%   27.1    26.7     0.3    2	
2013/8/19    5:40:01    68.4%   27.0    27.4    -0.5    2	
2013/8/19    5:50:00    68.4%   27.0    26.9     0.0    2	
2013/8/19    6:00:00    68.3%   27.0    26.7     0.3    2	６８％くらいで落ち着いている７５％との差７％低め
2013/8/19    6:10:01    68.5%   26.9    27.2    -0.2    2	
2013/8/19    6:20:00    68.4%   26.9    27.4    -0.4    2	
2013/8/19    6:30:01    68.0%   27.1    27.0     0.0    2	
2013/8/19    6:40:01    67.9%   27.1    28.0    -0.8    2	
2013/8/19    6:50:00    67.2%   27.3    28.5    -1.2    2	
2013/8/19    7:00:01    67.2%   27.4    27.3     0.1    2	

湿度センサーチェック用　１０分間隔
飽和塩法で塩化ナトリウム９９％
約７５％になると湿度センサーは正しい
温度１は湿度センサーと同じコップ内の温度
温度２は従来と同じ場所

温度が変化するため、コップの廻りをエアーキャップで覆いました。 しかし、あまり効果無し。

　ページ上部に移動します

４．湿度センサーを交換してみる（センサー２→１）

湿度センサーが悪い可能性もあるのでセンサー２をセンサー１に交換してみた。

１９日夜から２０日朝にかけてのデータの抜粋です。詳しくは こちら。

結果は同じように６８％程度を示した。つまり、センサーは２つとも同じ値を示したと考えて良いだろう。

  日付     時刻     湿度   温度１  温度２ 温度差  湿度	備考
                    (%Rd)  （℃）  （℃）  (℃） センサー
2013/8/19 19:00:00  67.7%  29.7     30.0   -0.3    2	
2013/8/19 19:10:01  67.7%  29.6     30.0   -0.4    2	
2013/8/19 19:20:01  67.7%  29.6     30.1   -0.5    2	
2013/8/19 19:30:00  68.0%  29.4     27.9    1.6    2	
2013/8/19 19:40:01  70.2%  28.7     26.1    2.6    2	
2013/8/19 19:50:00  71.4%  28.2     26.0    2.2    2	
2013/8/19 20:00:00  71.4%  27.9     26.2    1.6    2	
2013/8/19 20:10:01  71.0%  27.6     26.4    1.2    2	
2013/8/19 20:20:00  70.4%  27.4     26.1    1.4    2	
2013/8/19 20:30:01  70.4%  27.1     25.5    1.6    2	湿度センサー交換
2013/8/19 20:40:01  46.5%  26.5     26.2    0.4    1	20:30まで湿度センサー２　20:40から湿度センサー１に戻す
2013/8/19 20:50:00  55.8%  27.2     27.8   -0.6    1	
2013/8/19 21:00:01  53.3%  27.0     27.2   -0.2    1 	
2013/8/19 21:10:00  59.9%  28.2     27.5    0.7    1	
2013/8/19 21:20:00  64.1%  27.9     27.8    0.1    1	
2013/8/19 21:30:01  66.2%  27.7     28.0   -0.3    1
	（略）										
2013/8/20  4:40:01  68.6%  28.9     29.7   -0.7    1
2013/8/20  4:50:01  68.6%  28.9     29.7   -0.8    1
2013/8/20  5:00:00  68.7%  28.9     29.8   -0.9    1
2013/8/20  5:10:01  68.7%  28.9     29.8   -0.9    1
2013/8/20  5:20:00  68.7%  29.0     29.8   -0.9    1
2013/8/20  5:30:01  68.7%  29.0     29.9   -0.9    1
2013/8/20  5:40:01  68.6%  29.0     29.8   -0.8    1
2013/8/20  5:50:00  68.7%  29.0     29.8   -0.8    1
2013/8/20  6:00:01  68.7%  29.0     29.8   -0.8    1
2013/8/20  6:10:00  68.8%  29.0     29.9   -0.9    1
2013/8/20  6:20:00  68.7%  29.0     30.0   -1.0    1
2013/8/20  6:30:00  68.7%  29.0     30.0   -0.9    1
2013/8/20  6:40:00  68.6%  29.1     30.0   -1.0    1
2013/8/20  6:50:01  68.7%  29.1     30.0   -0.9    1
2013/8/20  7:00:00  68.6%  29.1     30.0   -0.9    1
2013/8/20  7:10:00  68.6%  29.2     30.1   -0.9    1
2013/8/20  7:20:01  68.6%  29.1     30.2   -1.0    1
2013/8/20  7:30:00  68.6%  29.2     30.1   -0.9    1
2013/8/20  7:40:01  68.6%  29.2     30.1   -0.8    1
2013/8/20  7:50:00  68.6%  29.3     30.0   -0.7    1
2013/8/20  8:00:00  68.5%  29.3     30.0   -0.8    1

　ページ上部に移動します

５．考えられる原因は？

状況
　飽和塩法（塩化ナトリウム）によるチェックをしたが、 ２つの湿度センサーともに所定の７５％に対して８％程度小さくでる。

湿度センサーが小さめの値（７〜８％小さい）を示すことについて 原因を考えてみた。

考えられる原因

１．	湿度センサー異常	→しかし、昨年夏、及び今回とセンサーを交換しても 元に戻しても２つとも同じような値をしめす。		湿度センサー２つとも異常か？
２．	飽和塩法によるテストのエラー 試験が正しく実施されていないのか？	ＮａＣｌ、９９％の食塩に水を少し入れ、塩が残った状態で コップ（約１８０ｃｃ）にセンサーと温度計を入れ、クレラップで３重に密封。 蒸留水を使用した。	不純分が混じっていたのか？ 　密封が不十分で空気の出入りがあるのか？	→2013/8/20(火)インターネットで調べてみるとクレラップ、サランラップともに 塩化ビニリデンラップで適度の通気性と水分透過性があるとのこと。 もう一度、ガラス瓶やビニール袋で実験する必要がある。
３．	回路設計・配線ミス	データロガ−の設計・配線ミス、湿度計回路の設計・配線ミス、オペアンプの抵抗が大きすぎたか？ 　基準電圧が正しくないか　→　温度計はほぼ正確	３．４．については湿度計が直読式なので、 湿度計からの出力電圧を直接測ってみる。 　１Ｖで１００％なので、０．７５Ｖになるかどうか？	2013/8/21(水)　直接テスターで測ってみた。 　０．６８Ｖであり、データロガ−から取り込んだ値と同じ。
４．	ソフトのバグ	データロガ−から値を取り出すＰＩＣのソフトのバグ、 又は、値を取り出した後、湿度に換算するエクセルの計算ミス

上記３，４の問題ではない。


　ページ上部に移動します

６．ラップは空気と水分を通すとの情報でポリエチレン袋で再度チェック

ポリエチレン袋で再実験(2013/8/22(木)) 　クレラップは空気と水蒸気をある程度通すとの情報があり、 ポリエチレン袋を２重にして再度実験。 　ポリエチレン袋の中に、小皿に食卓塩と水（精製水）を入れる。 食卓塩をたっぷり入れ溶け残るようにする。 　湿度センサーと温度センサー（写真中央上）と市販の温湿度計付きの時計を入れる。

湿度センサーは１のままです。

２２日夜から２４日朝にかけてのデータの抜粋です。詳しくは こちら。

結果はやはり同じで６８％程度を示した。センサーが２つとも異常か。新しいセンサーを購入しようか？

　日付　　　時刻　　　湿度　　　温度１　温度２　温度差　湿度センサー
　　　　　　　　　　　(%Rd)   　（℃）  （℃）  (℃）
2013/8/22　20:00:00　　48.8%　　26.4　　26.7　　-0.3	1				
2013/8/22　20:30:01　　46.5%　　25.6　　25.9　　-0.3	1				
2013/8/22　21:00:00　　53.7%　　27.0　　27.3　　-0.3	1				
2013/8/22　21:30:00　　70.2%　　26.5　　27.5　　-1.0	1	←ここから飽和塩法の中　１０分間隔			
2013/8/22　21:40:01　　69.6%　　26.3　　27.4　　-1.1	1				
2013/8/22　21:50:00　　69.0%　　26.3　　27.4　　-1.1	1			
2013/8/22　22:00:00　　68.3%　　26.8　　27.4　　-0.7	1				
2013/8/22　22:10:01　　68.0%　　26.9　　27.4　　-0.5	1			
2013/8/22　22:20:00　　68.0%　　26.9　　27.4　　-0.5	1				
	(略）									
2013/8/23　 5:00:01　　68.5%　　28.2　　28.9　　-0.7	1				
2013/8/23　 5:10:00　　68.8%　　27.9　　28.8　　-0.8	1				
2013/8/23 　5:20:00　　68.6%　　27.8　　28.8　　-1.0	1				
2013/8/23 　5:30:01　　68.6%　　28.1　　28.8　　-0.7	1				
2013/8/23　 5:40:00　　68.8%　　27.8　　28.7　　-1.0	1				
2013/8/23　 5:50:00　　68.4%　　27.9　　28.8　　-0.9	1
2013/8/23　 6:00:01　　68.7%　　28.0　　28.8　　-0.8	1
2013/8/23　 6:10:00　　68.4%　　27.6　　28.8　　-1.2	1
2013/8/23　 6:20:01　　68.8%　　27.9　　28.8　　-0.9	1
2013/8/23　 6:30:00　　68.9%　　27.5　　28.6　　-1.2	1
2013/8/23　 6:40:00　　68.6%　　27.7　　28.7　　-1.0	1
2013/8/23　 6:50:01　　68.9%　　27.6　　28.6　　-1.0	1
2013/8/23　 7:00:00　　68.9%　　27.7　　28.6　　-0.9	1
	(略）					
2013/8/24　 4:40:01　　67.7%　　28.7　　29.0　　-0.3	1
2013/8/24　 4:50:00　　67.9%　　28.3　　28.9　　-0.6	1
2013/8/24　 5:00:01　　67.6%　　28.5　　28.9　　-0.4	1
2013/8/24　 5:10:00　　67.8%　　28.5　　28.9　　-0.5	1
2013/8/24　 5:20:00　　67.6%　　28.4　　28.9　　-0.5	1
2013/8/24　 5:30:00　　67.8%　　28.6　　29.0　　-0.4	1
2013/8/24　 5:40:00　　67.9%　　28.5　　28.9　　-0.5	1
2013/8/24　 5:50:01　　67.6%　　28.5　　29.0　　-0.5	1	
2013/8/24　 6:00:00　　67.9%　　28.5　　29.0　　-0.5	1	
2013/8/24　 6:10:01　　67.7%　　28.4　　29.0　　-0.6	1	
2013/8/24　 6:20:01　　67.9%　　28.5　　29.0　　-0.5	1	
2013/8/24　 6:30:00　　67.7%　　28.4　　29.0　　-0.6	1	
2013/8/24　 6:40:01　　67.8%　　28.6　　29.0　　-0.4	1	
2013/8/24　 6:50:00　　67.8%　　28.4　　29.0　　-0.6	1	
2013/8/24　 7:00:00　　67.7%　　28.4　　29.0　　-0.6	1	
2013/8/24　 7:10:01　　67.9%　　28.5　　29.0　　-0.5	1	
2013/8/24　 7:20:00　　67.9%　　28.4　　29.0　　-0.6	1	
2013/8/24　 7:30:01　　67.8%　　28.7　　29.1　　-0.4	1	
2013/8/24　 7:40:00　　68.0%　　28.3　　29.0　　-0.7	1	
2013/8/24　 7:50:00　　67.7%　　28.5　　29.0　　-0.5	1	
2013/8/24　 8:00:01　　68.1%　　28.4　　28.9　　-0.6	1	
2013/8/24　 8:10:00　　68.1%　　28.2　　28.9　　-0.7	1	
2013/8/24　 8:20:00　　67.9%　　28.5　　28.9　　-0.4	1	湿度センサーは１に戻したまま
2013/8/24　 8:30:00　　67.7%　　28.7　　29.0　　-0.3	1	←　実験終了　結果変わらず
湿度センサーは１を使用
温度センサー１　は基盤の上
温度センサー２　は湿度センサーと同じポリエチレン袋の中
前回と違えて温度センサー２が湿度センサーと同じ場所

結果：同じだった。６８％くらいを示す。 　湿度センサーは基準の７５％に対して６７〜６８％を示し、 ７〜８％低めの表示であることが解った。 一緒に入れた、市販の時計付の温湿度計がぴったり７５％を 示したのはショックだった。 　左側の携帯電話はインターネット経由で データロガ からセンサーの値を読み出しています。 　湿度センサー(CHS-UGS)の値は６８％を示しています。

　ページ上部に移動します