(57)【要約】【課題】センシング部の薄膜が露点等に達していてもヒータ加熱で破壊せず、露点情報等も得られるようにした高感度、高精度、高速応答、低消費電力で、安定動作ができる小型化した熱伝導型センサとしての絶対湿度センサを提供する【解決手段】基板１から熱分離した薄膜１０を薄膜１０Ａと薄膜１０Ｂとに分割した構造にし、薄膜１０Ａには、ヒータ２５と温度センサ２０Ａ、薄膜１０Ｂには温度センサ２０Bを搭載し、絶対湿度による薄膜１０Ａと薄膜１０Ｂとの温度差の変化を計測する熱伝導型絶対湿度センサとし、ヒータ加熱を最初は低電力で行い、少しずつ温度を上げて、薄膜１０の破壊を防ぎ、その温度上昇の挙動から露点情報等も得られるようにして、加熱中の薄膜１０の絶対温度を知るような温度計測を行い、周囲温度の影響を補正できるようにし、上記温度差の変化と予め用意した校正用データから絶対湿度を求める。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１）から熱分離した薄膜（１０）に、ヒータ（２５）と温度センサ（２０）とが備えてあり、ヒータ（２５）の加熱により熱せられた薄膜（１０）の熱放散が、絶対湿度による被計測気体の熱伝導率の違いに基づくことを利用して、薄膜（１０）の温度変化を温度センサ（２０）で検出するようにした熱伝導型の絶対湿度センサにおいて、薄膜（１０）の１５０℃以上の高温の温度Thまでのヒータ加熱の前に、薄膜（１０）が、露点に達しない湿潤気体中にあるか、露点に達した湿潤気体中にあるか、水中に没しているか、もしくは、氷も含む固体物質を付着させているか、の項目のうちの少なくとも1つの項目が判定できる程度の微小電力のヒータ（２５）による薄膜（１０）の低温での加熱を行い、これに基づく薄膜（１０）の温度上昇の時間変化を前記温度センサ（２０）で計測して、前記項目を判定するようにしたことを特徴とする絶対湿度センサ。
【請求項２】
基板（１）から熱分離した薄膜（１０）が、熱抵抗を有するように形成した熱抵抗部（４５）を介して薄膜（１０Ａ）と薄膜（１０Ｂ）とに分割させた構造であり、一方の薄膜（１０Ａ）にはヒータ（２５）と温度センサ（２０Ａ）とを備え、他方の薄膜（１０Ｂ）には温度センサ（２０Ｂ）を備えてあり、薄膜（１０Ｂ）は、加熱された薄膜（１０Ａ）から熱を受け取り加熱される構造とした請求項１記載の絶対湿度センサ。
【請求項３】
薄膜（１０Ｂ）は、薄膜（１０Ａ）から熱抵抗部（４５）を介してカンチレバ状で飛び出した構造の請求項２記載の絶対湿度センサ。
【請求項４】
薄膜（１０Ａ）をヒータ（２５）により150℃以上の所定の温度Thになるようになるようにした状態で、前記温度センサ（２０Ａ）と温度センサ（２０Ｂ）との温度差と、予め用意した校正用データとを利用して、被計測気体中の絶対湿度を求めるようにした請求項２から３のいずれかに記載の絶対湿度センサ。
【請求項５】
ヒータ（２５）の加熱により、薄膜（１０Ａ）が室温から150℃以上の所定の温度Thになるようにした時の温度センサ（２０Ａ）と温度センサ（２０Ｂ）との温度差出力ΔThと、被計測気体の絶対湿度、温度などの物理量が変化しないうちの短時間に、薄膜（１０Ａ）を室温から先の絶対温度Thより低い所定の絶対温度Tlになるようにした時の温度センサ（２０Ａ）と温度センサ（２０Ｂ）との温度差出力ΔTlとを計測し、これらの温度差出力ΔThと温度差出力ΔTlとの差出力ΔThlを利用して、室温の温度変化を無視できるようにした請求項２から４のいずれかに記載の絶対湿度センサ。
【請求項６】
絶対温度Tlを所定の温度Th よりも低い温度で有り、100℃から250℃の範囲内に設定した請求項５記載の絶対湿度センサ。
【請求項７】
温度センサ（２０Ａ）と温度センサ（２０Ｂ）とのうち、少なくとも一方が熱電対である請求項２から６のいずれかに記載の絶対湿度センサ。
【請求項８】
温度センサ（２０Ａ）を用いて、薄膜（１０Ａ）の絶対温度を知るようにした絶対温度計測手段を備えた請求項２から７のいずれかに記載の絶対湿度センサ。
【請求項９】
少なくとも電源回路、増幅回路、演算回路および制御回路を備えた請求項１から８のいずれかに記載の絶対湿度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体中の水蒸気量や露点を計測するための熱伝導型センサとしての露点検出可能な絶対湿度センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、先に、白金（Pt）薄膜の感温抵抗体を基板から熱分離した薄膜に形成し、これをヒータ兼温度センサとして用い、熱伝導型センサとして動作させて、ホイートストンブリッジを用いて、周囲温度が変化しないうちの短時間に所定の２つの異なる温度Thと温度Tlとに室温から昇温させて、それらの温度にさせるために必要なそれぞれの消費電力（ヒータへの印加電圧VhとVlのそれぞれの２乗）の引き算をして、室温の効果を打ち消すようにさせた湿潤空気の絶対湿度の計測法を提案した（特許文献１参照）。
【０００３】
そこでは、湿度となる水蒸気の熱伝導率は、１２０−１５０℃付近より低温では、空気の熱伝導率より小さく、１２０-１５０℃付近より高い温度では、急速に増大する。すなわち、１２０−１５０℃付近では、水蒸気の熱伝導率と空気の熱伝導率が等しくなり、水蒸気量に関係なくなるので、この１２０−１５０℃付近の温度を一方の所定の低い方の温度Tlとして設定すると、絶対湿度の校正が楽になること、そして、他方の所定の温度Thを４００℃程度の高温にして、それぞれに供給している電力をほぼ同時に計測して、それらの差を求めるようにすると室温の影響を除いた絶対湿度が求められることを示した。
【０００４】
しかしながら、水蒸気の熱伝導率は高温になる程増大するので、４００℃以上の高温にヒータ加熱させた方が望ましいが、４００℃以上の高温にさせると高感度になることが分かっていても、抵抗温度係数の大きいPt薄膜等の測温抵抗体をヒータ兼絶対温度センサとして用いているために、高温での動作が困難であることが問題になっている。これは、測温抵抗体としての機能では、センシング部の抵抗値が配線抵抗値よりも充分大きいことが求められ、細く長いPt薄膜パターンが必要になる。しかし、一方では、ヒータとしてこれを機能させると、細く長いPt薄膜パターンのうち、狭くなっているパターンの個所の抵抗が特に部分的に大きくなっているために、この個所での発熱が大きくなり、パターンの断線に繋がるという問題が発生し、これの解決策が必要になっていた。
【０００５】
また、薄膜を室温から温度Thと温度Tlとに上昇させるに必要な電力は、ヒータの内部抵抗をRとして、それぞれVh2/RとVl2/Rとなる。室温の効果を打ち消すようにするためには、電力の差引としなければならなから、電力から見るとヒータへの印加電圧であるVhとVlとは、それぞれの電力の1/2乗となるので、VhとVlとの差が余り大きくならない、すなわち、絶対湿度計測のためには、感度が小さいという問題があった。
【０００６】
本出願人は、宙に浮いた薄膜を二分割し、更に互いに熱抵抗を持つように構成してあり、一方の薄膜１０Ａにヒータと絶対温度センサである温度センサ２０Ａとを形成し、他方の薄膜１０Ｂに絶対温度センサである温度センサ２０Ｂを形成して、絶対湿度センサとして、2個の加熱パルスヒータ電圧印加による所定の2つの異なる温度ThとTlのうちの低い温度Tlを、１５０℃から２７０℃まで引き上げても、それほど大きな誤差にならないことを示し、温度にヒータによる周囲媒体である気体への熱伝導による温度変化を利用して気体の絶対湿度、気流や真空度などを計測する気体センシングシステムを提案した（特許文献２参照）。そして、そこでは、ヒータと温度を計測する温度センサとは、独立にすると共に、温度センサには、絶対温度が直接計測できる絶対温度センサを用いることで、上述のヒータ兼絶対温度センサの問題を解決した。ただ、ここで絶対温度センサを使用しているために、ヒータ加熱による宙に浮いた薄膜の温度上昇分の計測には、必ず２個の絶対温度センサを必要とし、これらの温度係数の違いからくる誤差が常に存在するために高精度温度上昇分の計測には不向きであった。
【０００７】
本出願人は、更に、熱電対の熱起電力に基づくゼーベック電流は微小電流であることが多く、これを高いＳ／Ｎで増幅して出力とするのに、このゼーベック電流を時間積分すると良いことを提案した（特許文献３参照）。ゼーベック電流を時間積分することにより、瞬時のゼーベック電流の計測では、ノイズを含み再現性に乏しいが、ノイズとは、長時間時間積分するとその積分値はゼロになるという性質があり、これが使用できるので、高いＳ／Ｎが得られること、更に、時間積分することで、ゼーベック電流の小さな変化を積分により大きな値にすることができるので、ゼーベック電流の変化を拡大できる（増幅できる）と考えている。
【０００８】
本出願人は、温度計測に温度差センサである薄膜熱電対を用いると、基板の温度（室温）を基準とした温度変化分、すなわち、温度差のみしか出力しないこと、所定電力で加熱すると、周囲温度（室温）に依らず室温を基準にして温度上昇し、加熱を止めるとやがて温度上昇分はゼロ、すなわち室温に戻り、出力がゼロになるという性質があり、ゼロ位法が適用しやすいことなどに気づいた。また、ヒータ加熱した薄膜が周囲気体の気圧、流れ、ガス濃度などの物理用により等価的にその気体の熱伝導率が変化することにより、ヒータ加熱中や冷却過程で、薄膜からの熱の奪われ方が変化することで、薄膜に形成している温度センサの出力変化を計測して周囲気体の物理量を計測するという原理の熱伝導型センサには、ゼロ位法が適用できる温度差センサである薄膜熱電対が最も好都合であることに気づいた。更に、この薄膜熱電対をヒータとしても使用できないか検討した。
【０００９】
被計測気体である空気などの気体中の水蒸気量、すなわち、絶対湿度を計測するために、基板から熱分離したカンチレバなどの薄膜に形成したヒータと温度センサである薄膜熱電対を用いて熱伝導型の絶対湿度センサを構成するが、絶対湿度を計測するには、薄膜を150℃程度以上の高温にヒータ加熱する必要がある。カンチレバなどの薄膜は、強度が弱く、急に温度上昇させた時に、露点に達し、その上に水滴が載っていたり、氷が付着している場合や水中に没している場合など、急激なヒータ加熱では、薄膜の構成層の熱膨張係数の違いなどに基づく熱歪や急激な蒸発などに基づく衝撃などのために破壊されてしまう恐れがある。従って、これらの破壊を防止するためには、高温加熱する前に、カンチレバなどの薄膜が置かれている環境を知る必要がある。すなわち、露点に達しているかどうかを判断するための手段がMEMS湿度センサに求められていた。
【００１０】
絶対湿度センサは、被計測気体中に含まれる、言わば、不純物ガスとしての水蒸気量の計測であり、不純物ガスが導入された気体中の熱伝導率の変化を計測する熱伝導型センサの原理を用いたものである。一般に熱伝導型センサは、周囲媒体中の不純物ガスや周囲媒体の流れなどの被測定物理量の変化に基づく周囲媒体の熱伝導率の変化（または、等価的な熱伝導率の変化）による加熱された薄膜の温度変化を計測することを、その基本原理にしている。しかし、その周囲媒体の熱伝導率自体、その周囲媒体の絶対温度に依存するものであり、一般には、周囲媒体が気体の場合、絶対温度が大きいほどその熱伝導率も大きくなる。室温で、同一の薄膜を一定の電力で加熱すると、室温からほぼ一定の温度上昇ΔＴが達成される。例えば、温度上昇ΔＴがほぼ１００℃であったとすると、そのときの室温が、例えば、０℃であるか５０℃であるかにより、薄膜の温度が、１００℃になるか、１５０℃になるかということになる。熱伝導率の温度依存性のために、薄膜１０の最高温度が１００℃になったときの冷却のされ方と、１５０℃になったときの冷却のされ方とが異なり、周囲媒体の室温が何℃になっているかが絶対湿度などの物理量の計測に大きくかかわってくることになる。このように、周囲温度（室温）の効果を打ち消すようにすることが高精度の物理量である絶対湿度の計測には重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平８−１８４５７６号公報
【特許文献２】特開２００４−２８６４９２号公報
【特許文献３】特開２０１１−３８９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、従来の本願発明者の絶対湿度センサの持つ上述の問題点を解消するために改良したもので、被計測気体である空気などの気体中の水蒸気量、すなわち、絶対湿度を計測するために、基板から熱分離したカンチレバなどの薄膜に形成したヒータと温度センサである薄膜熱電対を用いて熱伝導型の絶対湿度センサを構成するが、絶対湿度を計測するには、薄膜を150℃以上の高温にヒータ加熱する必要がある。カンチレバなどの薄膜は、強度が弱く、急に温度上昇させた時に、露点に達し、その上に水滴が載っていたり、氷が付着している場合や水中に没している場合など、基板や薄膜の主材料と構成要素材料との熱膨張係係数の違いなどの局部的な熱歪などから破壊されてしまう恐れがある。従って、これらの破壊を防止するためには、高温加熱する前に、カンチレバなどの薄膜が置かれている環境を知る必要がある。本発明は、センシング部の薄膜が露点等に達していても破壊されないように、露点情報等も得られるようにした高感度、高精度、高速応答、低消費電力で、安定動作ができる小型化した熱伝導型センサとしての絶対湿度センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係わる絶対湿度センサは、基板１から熱分離した薄膜１０に、ヒータ２５と温度センサ２０とが備えてあり、ヒータ２５の加熱により熱せられた薄膜１０の熱放散が、絶対湿度による被計測気体の熱伝導率の違いに基づくことを利用して、薄膜１０の温度変化を温度センサ２０で検出するようにした熱伝導型の絶対湿度センサにおいて、薄膜１０の１５０℃以上の高温の温度Thまでのヒータ加熱の前に、薄膜１０が、露点に達しない湿潤気体中にあるか、露点に達した湿潤気体中にあるか、水中に没しているか、もしくは、氷も含む固体物質を付着させているか、の項目のうちの少なくとも1つの項目が判定できる程度の微小電力のヒータ２５による薄膜１０の低温での加熱を行い、これに基づく薄膜１０の温度上昇の時間変化を前記温度センサ２０で計測して、前記項目を判定するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
本絶対湿度センサのセンサチップは、MEMS技術で作成される微小寸法、例えば、長さ１ｍｍ、幅０．２ｍｍ、厚み０．０１ｍｍ程度のカンチレバ状、架橋構造状やダイアフラム状の薄膜１０などで構成される。例えば、このカンチレバ状の薄膜１０に、ヒータ２５や温度センサ２０が形成されている。もし、被計測気体である湿潤空気が、露点に達している場合、この薄膜１０に上に水滴が付いている可能性がある。また、周囲温度（室温）が氷点下であった場合は、この薄膜１０に上に氷の粒子が付いている可能性もあり、さらにまた、このセンサチップ温度が、水没しており、薄膜１０も一緒に水没しているような環境にある場合も想定される。このような環境下で、例えば、急激に所定の設定温度Thが５００℃になるように、ヒータ２５等に電圧を印加し、ヒータ加熱させると、カンチレバ状の薄膜１０が、急激な熱歪などのため破壊されてしまう恐れがある。絶対湿度センサとして必要なのは、湿潤空気中の水蒸気量であり、基板１に形成されている絶対温度センサ２１で、０℃以下であれば、氷が付いている可能性が想定される。また、絶対温度センサ２１で周囲温度（室温）を計測した結果、０℃以上の温度であっても、露点に達しているために薄膜１０上に水滴があるかもしれない。このような可能性がある環境下での絶対湿度測定では、必要に応じて、絶対温度センサ２１で周囲温度（室温）を計測して、先ずは、氷が付いている可能性等を判断させた方が良い。
【００１５】
また、室温から上述の所定の高い温度Thになるように、急に大きなヒータ加熱をしないで、先ずは、薄膜１０が、破壊されない程度の小さな所定の電力（結局は小さな電圧の印加）をヒータ２５に供給して、その時の薄膜１０の温度上昇の時間的な状態を調べ、これらの薄膜が、水中の場合、露点に達している場合や氷を含む物質が表面に付着している場合は、その熱容量が増加するので、単に湿潤空気中の温度上昇割合に比べ、ゆっくりと温度上昇するか、水中にあるときは、ほとんど温度上昇しないことで、露点に達しない湿潤気体中にあるか、露点に達した湿潤気体中にあるか、水中に没しているか、もしくは、氷も含む固体物質を付着させているか、の項目に関しての本絶対湿度センサに判断機能を持たせることができる。露点に達している時や表面に氷の粒が付着している時は、薄膜１０は、氷が解け、また露点に達した時の水滴がヒータ加熱により蒸発して無くなるまでは、ゆっくりと温度上昇するが、水滴が無くなると急に温度上昇をすることになる。この状態では、相対湿度が１００％であり、その時の絶対湿度も、基板１の絶対温度センサ２１を用いて、周囲温度を計測することにより、その温度（室温）における飽和水蒸気量から絶対湿度が求められる。もちろん、このような露点に達する飽和水蒸気状態を作ることにより、本絶対湿度センサを校正することもできる。
【００１６】
上述では、露点に関して、薄膜１０が露点に達しているかどうかを問題にしたが、被計測気体である湿潤空気が接している物体、例えば、窓ガラスや壁等（以後、これらを壁等と言う）の一部が、例えば、その被計測気体より低温になっているために、その壁等の一部が露点に達している場合もある。この場合は、基板１をその露点に達しているかどうかを知りたい壁等の一部の個所に熱的接触が得られるように張り付けて、基板１の絶対温度センサ２１を用いて、その個所の絶対温度を計測するか、もしくは、他の絶対温度センサを張り付けるなどして、その壁等の一部の個所の絶対温度を計測して、この絶対温度と、被計測気体である湿潤空気の温度と絶対湿度の計測からその壁等の一部が露点に達しているかどうかを、判定することができる。
【００１７】
本発明の請求項２に係わる絶対湿度センサは、基板１から熱分離した薄膜１０が、熱抵抗を有するように形成した熱抵抗部４５を介して薄膜１０Ａと薄膜１０Ｂとに分割させた構造であり、一方の薄膜１０Ａにはヒータ２５と温度センサ２０Ａとを備え、他方の薄膜１０Ｂには温度センサ２０Ｂを備えてあり、薄膜１０Ｂは、加熱された薄膜１０Ａから熱を受け取り加熱される構造とした場合である。
【００１８】
本発明の請求項３に係わる絶対湿度センサは、薄膜１０Ｂは、薄膜１０Ａから熱抵抗部４５を介してカンチレバ状で飛び出した構造の場合である。
【００１９】
ヒータ２５で熱せられた薄膜１０Ａから薄膜１０Ｂへの熱伝導が、主に周囲媒体としての気体などを媒介とした熱伝導になるようにすることもできる。ここでは、薄膜１０Ａと薄膜１０Ｂとを一枚の薄膜１０にスリットや幅の狭くした部分である熱抵抗部４５を形成して熱抵抗が大きくなるようにし、薄膜１０Ｂが薄膜１０Ａから熱抵抗部４５を介してカンチレバ状に飛び出した構造にした場合である。熱伝導型の絶対湿度センサでは、空気中では、150℃以上では高温で有ればある程、湿潤空気の同一の水蒸気量（絶対湿度）に対して、熱伝導率が大きくなるので、可能な限り高温の方が望ましい。従って、薄膜１０Ｂもヒータ２５が形成してある薄膜１０Ａの温度に近い方が望ましく、実際には、所定の温度Thにヒータ加熱された薄膜１０Ａからの熱を有効に薄膜１０Ｂに伝導させるには、固体薄膜状の熱抵抗部４５を利用した方が良く、周囲媒体の気体を介しての熱伝導もこれに加わるようにした方が良い。
【００２０】
上述の議論から一枚の薄膜１０を分割して薄膜１０Ｂも高温にするための他の構造は、薄膜１０Ａと薄膜１０Ｂも互いに、例えば、基板１からカンチレバ状に飛び出す構造にさせて、薄膜１０Ａと薄膜１０Ｂとの先端部をスリットなどの熱抵抗部４５を介して結合させて、互いに近接して配置形成しても良い。この場合、薄膜１０Ｂの支持は、宙に浮いて基板１から支持されている薄膜１０Ａに対向している基板１からカンチレバ状に飛び出した構造にすると良い。また、基板１からカンチレバ状に飛び出した構造で、薄膜１０Ｂを薄膜１０Ａと並列に近接して並べた形状で、それぞれのカンチレバ状の先端部付近を狭い梁やスリットの熱抵抗部４５により結合した構造にしても良い。
【００２１】
本発明の請求項４に係わる絶対湿度センサは、薄膜１０Ａをヒータ２５により150℃以上の所定の温度Thになるようになるようにした状態で、前記温度センサ２０Ａと温度センサ２０Ｂとの温度差と、予め用意した校正用データとを利用して、被計測（周囲）気体中の絶対湿度を求めるようにした場合である。
【００２２】
薄膜１０Ａに形成してある温度センサ２０Ａと薄膜１０Ｂに形成してある温度センサ２０Ｂとを利用して、これらの薄膜１０Ａと薄膜１０Ｂとの温度差を計測することができる。この場合、温度センサ２０Ｂを温度差センサである熱電対（サーモパイルを含む）にし、その基準点を薄膜１０Ａ上にすると、容易に薄膜１０Ａと薄膜１０Ｂとの温度差を計測することができる。ヒータ２５により薄膜１０Ａを150℃以上に熱しておくと、周囲環境の気体中（例えば空気中）の水蒸気の存在によりこの気体（湿潤気体）の熱伝導率が増大する。所定の150℃以上の薄膜１０Ａの温度の下では、水蒸気の量、すなわち、絶対湿度の大きさが大きくなるほど、ほぼ比例的に湿潤気体の熱伝導率が増大するので、薄膜１０Ｂからの放熱が増大して、その温度が低下する。従って、この時の薄膜１０Ａと薄膜１０Ｂとの温度差は、絶対湿度の大きさにほぼ比例して大きくなるから、薄膜１０Ａと薄膜１０Ｂとの温度差を計測することによって、予め用意してある校正用データから絶対湿度を求めることができる。薄膜１０Ａの温度が150℃以上で、その温度が大きいほど水蒸気の熱伝導率がほぼ直線的に増大するので、薄膜１０Ａの温度を、例えば、500℃のように高く設定した方が良い。
【００２３】
薄膜１０Ａと薄膜１０Ｂとの温度差を計測すると、基板１の空洞を有していない個所を基準にして薄膜１０Ｂの温度を計測するよりも、温度差が小さくなり、その分、水蒸気による放熱効果で薄膜１０Ｂの温度が下がる分の変化率が大きくなるので、高精度の湿度センサになる。更に高精度の湿度センサにするには、例えば、乾燥状態の周囲環境の気体の状態での所定の温度（例えば、500℃）における薄膜１０Ａと薄膜１０Ｂとの温度差に基づく温度センサ２０Ｂの出力、もしくは、温度センサ２０Ｂと温度センサ２０Ａとの出力差の電圧に等しい基準電圧Vsを予め出力できるようにしておき、このVsと、湿潤気体の実測した時の所定の温度（例えば、500℃）における薄膜１０Ａと薄膜１０Ｂとの温度差に基づく温度センサ２０Ｂの出力、もしくは、温度センサ２０Ｂと温度センサ２０Ａとの出力差の電圧Vmの差を計測するようにする、所謂、ゼロ位法を適用できるようにしても良い。
【００２４】
本発明の請求項５に係わる絶対湿度センサは、ヒータ２５の加熱により、薄膜１０Ａが室温から150℃以上の所定の温度Thになるようにした時の温度センサ２０Ａと温度センサ２０Ｂとの温度差出力ΔThと、被計測周囲気体の絶対湿度、温度などの物理量が変化しないうちの短時間に、薄膜１０Ａを室温から先の絶対温度Thより低い所定の絶対温度Tlになるようにした時の温度センサ２０Ａと温度センサ２０Ｂとの温度差出力ΔTlとを計測し、これらの温度差出力ΔThと温度差出力ΔTlとの差出力ΔThlを利用して、室温の温度変化を無視できるようにした場合である。もちろん、薄膜１０Ａを加熱する順序は、逆でも良い。
【００２５】
本発明の請求項６に係わる絶対湿度センサは、絶対温度Tlを所定の温度Th よりも低い温度で有り、100℃から250℃の範囲内に設定した場合である。
【００２６】
一般に、水蒸気も含む気体の熱伝導率は温度上昇と共に、ほぼ直線的に増大し、水蒸気の熱伝導率の温度に対するその直線の勾配は、空気の熱伝導率の温度に対する勾配よりも大きく、温度１２０℃から１５０℃付近で交差する。すなわち、この温度域で同一の熱伝導率になる。室温は、一般には、１２０℃から１５０℃よりも低い温度なので、所定の低い設定温度であるTlの一定温度に室温から加熱する場合、この温度Tlを、この１２０℃から１５０℃の範囲の温度になるように設定しておいた方が、多少の温度上昇のずれがあっても問題がなく、絶対湿度の計測誤差が小さくできるので、好適である。この温度域は、熱伝導率の湿度依存性（水蒸気濃度依存性）が無い温度領域なので、被計測気体の周囲温度である室温から所定のこの低い設定温度であるTlまで薄膜１０をヒータ２５で昇温させて、その時の温度センサ２０の出力と、引き続く室温から所定の高い設定温度であるTh、例えば、５００℃、まで薄膜１０をヒータ２５で昇温させた時の温度センサ２０の出力との差の出力は、室温の効果を差し引くことになる。これは低い設定温度であるTlから高い温度であるThまでの差に基づく出力情報であり、低い設定温度であるTlでは、水蒸気の量にほぼ無関係な出力であるから、この差に基づく出力情報には、水蒸気の量に強く関係する量であることが分かっているので、予め用意して有る校正用データを利用して被計測気体中の水蒸気の量である絶対湿度を高精度に求めることができることが分かっている（特許文献１参照）。ただ、実際には、多少の誤差を許せば、温度Tlを１２０℃から１５０℃の範囲から拡大して、100℃から250℃程度の範囲にしてもあまり問題なんらないことが判明している。
【００２７】
本発明の請求項７に係わる絶対湿度センサは、温度センサ２０Ａと温度センサ２０Ｂとのうち、少なくとも一方を熱電対とした場合である。
【００２８】
本発明の請求項８に係わる絶対湿度センサは、温度センサ（２０Ａ）を用いて、薄膜（１０Ａ）の絶対温度を知るようにした絶対温度計測手段を備えた場合である。
【００２９】
本願発明では、温度センサ２０Ａと温度センサ２０Ｂとして、そのうちの少なくとも一方を温度差センサである、例えば、薄膜熱電対を使用した場合であり、その出力は薄膜１０Aや薄膜１０Bの熱電対の基準点（例えば、基板１の個所）の温度からの温度変化分のみの関数となる。従って、例えば、温度センサ２０Ａが薄膜熱電対の場合、基板１の温度を絶対温度センサ２１で計測し、更に、薄膜１０Aの基板１からの温度差を温度差センサである温度センサ２０Ａで計測して、これらの和を求めるようにした絶対温度計測手段により薄膜１０のヒータ２５による加熱をした時の温度をヒータ加熱しながら計測することができる。もちろん、温度センサ２０Ａを絶対温度センサにすれば、そのまま温度センサ２０Ａだけの出力から、薄膜１０Aの絶対温度を知ることはできる。このような場合は、絶対温度計測手段として、絶対温度センサとした温度センサ２０Ａがその役目をすることになる。また、温度センサ２０Ｂを薄膜熱電対として、その基準点を薄膜１０Aにすると、薄膜１０Bの温度を薄膜１０Aの温度からの変化分のみを計測することもできる。このようにして、所定の設定温度である高い温度Thや低い温度Tlを加熱しながら計測して、所定のこれらの温度に達した時、ヒータ加熱を止めるような制御回路を設けることもできる。もちろん、ヒータ加熱を止めると、元の室温に向かって薄膜１０は、ニュートンの冷却の法則で冷えて行くことになる。湿潤気体中の絶対湿度である水蒸気量が多いと、所定の高い温度Thが、１５０℃を越えると湿潤気体の熱伝導率が大きくなるために、同一のヒータ２５の加熱電力では、温度上昇が小さくなるので、小さな電力では、所定の高い温度Th、例えば５００℃、まで到達しないことも予想される。これを所定の高い温度Thまで引き上げるには、高い温度Thまで引き上げられることができる大きなヒータ電力で駆動する必要がある。
【００３０】
本発明の請求項９に係わる絶対湿度センサは、少なくとも電源回路、増幅回路、演算回路および制御回路を備えた場合である。
【００３１】
電源回路は、ヒータ２５等の駆動や他の回路への電源の供給に関わる回路であり、増幅回路は、温度センサ２０A、２０Ｂ等の出力を増幅する回路である。上述で温度センサ２０A、２０Ｂの出力という表現をしているが、一般には、温度センサ２０A、２０Ｂの生の出力は小さいので、初段増幅後以降の出力を指すが、もちろん、温度センサ２０A、２０Ｂの生の出力信号を指すこともある。演算回路は、温度センサ２０A、２０Ｂからの出力やこれらに基づく差引や積分、また、これらの出力信号などを利用し、更にメモリ回路との組み合わせにより絶対湿度や相対湿度への換算などを演算処理するような回路である。また、制御回路は、ヒータ２５等の温度制御やヒータ２５等のパルス駆動時の加熱サイクルの通電時間、冷却期間、積分時間の設定、時間積分動作や差引動作などの制御やフィードバック制御などを行う回路である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の絶対温度センサでは、基板１から熱分離した強度の弱い薄膜１０が、露点に達していたり水中に没していたりなどの環境の状況下で、急激な高温Thへのヒータ加熱により熱歪などで破壊されないように、それらの環境が分かるように、低消費電力でせいぜい１０℃程度しか上昇しないような低温にしか加熱できないようにしているので、安全な動作ができるという利点がある。
【００３３】
本発明の絶対温度センサでは、薄膜（１０）もしくは薄膜（１０Ａ）、（１０Ｂ）の温度上昇の時間変化から被計測気体が露点に達しているかどうかを、露点検出器としても用いることができると言う利点がある。
【００３４】
本発明の絶対温度センサでは、薄膜（１０Ａ）に形成したヒータ２５と、温度センサ２０Ａ、２０Ｂとしての薄膜熱電対などの温度差センサを用い、薄膜１０を室温より高く、湿度依存性をほぼ有しない所定の絶対温度Tlとして、１２０℃から１５０℃程度まで室温から加熱するヒータ加熱と、更に高温、例えば５００℃、の所定の絶対温度Thまでに短い時間内に室温からヒータ加熱をし、これらの異なる温度ThとTlとにおける出力差を計測するので、周囲温度（室温）の影響を除いた絶対湿度を求めることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の絶対湿度センサに用いる絶対湿度センサチップの一実施例の平面概略図を示す。（実施例１、実施例２）
【図２】図１のＸ―Ｘ線に沿った断面概略図である。（実施例１、実施例２）
【図３】本発明の絶対湿度センサの動作を説明するための薄膜の温度上昇の一実施例のタイムチャートである。（実施例１）
【図４】本発明の絶対湿度センサで、薄膜１０Aを所定の温度Thに室温から昇温させた時の薄膜１０Aと薄膜１０Bとの温度上昇カーブの概略を示す。（実施例１）
【図５】本発明の絶対湿度センサで、露点等の判定機能を持たせた場合のそれぞれの薄膜１０の温度上昇の特徴的な時間依存性の特性を示す一実施例である。（実施例１）
【図６】本発明の絶対湿度センサの動作を説明するための薄膜の温度上昇の他の一実施例のタイムチャートである。（実施例２）
【図７】本発明の絶対湿度センサに用いる絶対湿度センサチップの他の一実施例の平面概略図を示す。（実施例３）
【図８】本発明の絶対湿度センサを動作させるための構成の一実施例のブロック概略図を示す。（実施例４）
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の絶対湿度センサは、成熟した半導体集積化技術とMEMS技術を用いて、シリコン（Si）基板で形成できる。このシリコン（Si）基板、特にSOI基板を用いて製作した場合の図面を参照して、実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００３７】
図１は、本発明の絶対湿度センサに用いる絶対湿度センサチップの一実施例の平面概略図を示し、基板１から熱分離した薄膜１０を、薄膜１０Aと薄膜１０Bとに熱抵抗部４５を介して2分割してあり、薄膜１０も基板１からカンチレバ状に飛びだした形状であり、更に、薄膜１０Bも、薄膜１０Aからカンチレバ状に飛びだした形状の場合である。熱抵抗部４５は、スリットを形成しても良いが、ここでは薄膜の幅を狭くして熱抵抗が大きくなるようにした場合である。図２は、そのＸ―Ｘ線に沿った断面概略図である。これは、公知のＭＥＭＳ製作技術により形成することができる。ここでは、ＳＯＩ基板のＳＯＩ層１１を用いて、カンチレバ１２状の薄膜１０（薄膜１０Aと薄膜１０Bを含む）を形成し、薄膜１０Aには、ヒータ２５と温度センサ２０としての温度センサ２０Aが形成されてあり、薄膜１０Bには、温度センサ２０としての温度差センサ２０Bが形成されている。そして、ここでは、温度センサ２０Aと温度センサ２０Bとも温度差センサである薄膜熱電対の場合であり、本実施例では、ヒータ２５としてＳＯＩ層１１の上に形成しているシリコン酸化膜の絶縁膜５０の上に、ニクロム薄膜の抵抗体の薄膜を用いて形成した例である。
【００３８】
温度センサ２０である温度センサ２０Aと温度センサ２０Bとしての薄膜熱電対は、ＳＯＩ層１１（例えば、ｎ型シリコン単結晶膜で、厚み１０μｍ程度）を第１の熱電導体１２０aとし、その上にＳＯＩ層１１を熱酸化して形成したシリコン酸化膜である絶縁膜５０を介して形成してある第２の熱電導体１２０ｂ（例えば、ニッケル薄膜やニクロム薄膜）を形成して、測定点（温接点）２６としてのオーム性コンタクト６０を作成して形成される。基板１には、薄膜熱電対の基準点（冷接点）２７を形成している。カンチレバ１２の長さは、７００μｍ程度で良い。また、ここでは、基板１の温度を計測するために、基板１にｐｎ接合ダイオード（半導体ダイオード）を形成してあり、基板１の絶対温度を計測するための絶対温度センサ２１として利用している。なお、半導体ダイオードを絶対温度センサ２１として使用する方法は、１５０℃以下の比較的低温である室温の計測では、半導体ダイオードに、一定の順電圧を印加し、その時のダイオード電流の温度依存性から求める方法、一定の電流を流し、その時のダイオード順電圧の温度依存性から求める方法があり、１５０℃以上の高温計測では、０．５Vから１V程度の固定の逆方向印加電圧でのダイオードの逆方向電流の温度依存性から求めることができる。なお、図１や図２に示すように、2分割はしているが、単一の薄膜１０を用いてこれを加熱した方が、絶対湿度センサチップの重力方向に対する向きの依存性が少なく、熱対流などに対する熱的補正が少なくて済むという利点がある。
【００３９】
図３は、本発明の絶対湿度センサの動作を説明するための一実施例のタイムチャートである。図3（A）は、ヒータ加熱用のクロックパルス信号を示し、同図（B）は、薄膜１０Aをヒータ加熱して室温から高温の温度Thまで加熱させた時の湿潤空気の熱伝導率が大きい場合と小さい場合の薄膜１０Bの温度を時間依存性の概略のグラフを示す。150℃以上の高温における温度Thでは、薄膜１０Bは高温になった薄膜１０Aからの熱により昇温するので、薄膜１０Bの温度は、温度ThよりもΔTだけ小さくなる。同図（B）に示すように、水蒸気量が少ない、すなわち、絶対湿度が小さいと湿潤気体の熱伝導率が小さくなり、薄膜１０Bからの放熱が少なくなるので、比較的昇温が大きく、高い温度になる（ΔTが小さい）。また、逆に、水蒸気量が多い場合は、湿潤気体の熱伝導率が大きくなるので、薄膜１０Bからの放熱が大きくなり、その温度上昇が小さくなる（ΔTが大きくなる）。
【００４０】
図１や図２に示すような基板１から熱分離した薄膜１０Aと薄膜１０Bとに熱抵抗部45を介して2分割している薄膜１０を備えた熱伝導型センサチップを用いて、薄膜１０Aに形成したヒータ２５を用いて、被計測気体である湿潤空気中で薄膜１０Aが室温、例えば、２０℃から薄膜１０Aが所定の高温の温度Th（例えば、500℃）になるように加熱した場合を示す。薄膜１０Aが所定の高温の温度Th（例えば、500℃）になるように加熱するには、基板１の温度（絶対温度）は、基板１に形成した絶対温度センサ２１で計測し、更に、薄膜１０Aに形成した温度センサ２０Aである薄膜熱電対の基板１のＳＯＩ層用共通電極パッド７５を基準点２７としての薄膜１０Aの測定点（温接点）２６の温度差を基板１の温度（絶対温度）に加えるようにした絶対温度計測手段（ここでは、図示しない）を用いて行う。図3では、消費電力を小さくするために、周期的にヒータ加熱（加熱サイクル）とヒータ加熱を停止した冷却サイクルとを繰り返して、加熱サイクルの中で、薄膜１０Bの温度センサ２０B出力が、被測定湿潤気体の中でほぼ一定値になった時点で、薄膜１０Aが所定の高温の温度Th（例えば、500℃）と温度センサ２０B出力が表示する温度との差の温度ΔTを計測（もちろん、温度ΔTに対応する温度センサ２０Aと温度センサ２０Bとの出力差の電圧でも良い）して、予め用意してある校正データも用いて、絶対湿度の換算するものである。本実施例の図１や図２では、薄膜熱電対の温度センサ２０Aと温度センサ２０Bの基準点２７を基板１上のＳＯＩ層用共通電極パッド７５にしているので、電極パッド７１Aと電極パッド７１B間の熱起電力は、薄膜熱電対の温度センサ２０Aと温度センサ２０Bの出力差、すなわち、薄膜１０Aと薄膜１０Bとの温度差に対応するので、計測が単純である。図４には、このように、薄膜１０Aを所定の温度Th(例えば、500℃)に室温から昇温させた時の薄膜１０Aと薄膜１０Bとの温度上昇カーブの概略を示しており、薄膜熱電対の温度センサ２０Aと温度センサ２０Bの出力差、すなわち、薄膜１０Aと薄膜１０Bとの温度差ΔTも示してある。このように、絶対湿度の変化に対応する薄膜１０Aと薄膜１０Bとの温度差ΔTを直接計測できるので、従来の消費電力の変化から絶対湿度を計測するときに比べて、高感度で高精度に計測できる。また、加熱中の薄膜１０Aと薄膜１０Bのそれぞれの温度は、加熱停止後の冷却期間中でのそれぞれの温度センサ２０Aと温度センサ２０Bの出力の時間依存性から推定して知ることもできる。
【００４１】
図５には、本発明の絶対湿度センサで露点等の判定機能を持たせた場合の一実施例で、薄膜１０もしくは薄膜１０A、１０Bが、露点に達しない湿潤気体中にあるか、露点に達した湿潤気体中にあるか、水中に没しているか、もしくは、氷も含む固体物質を付着させているか、の項目を判定する機能を備えた場合のそれぞれの特徴的な薄膜１０の温度上昇の時間依存性の特性を示したものである。薄膜１０Aに設けたヒータ２５等で微小電力加熱して、その時の温度上昇の時間経過を温度センサ２０としての温度センサ２０Aもしくは温度センサ２０Bの薄膜熱電対の出力の概略図を示している。ここでは、前述の図１や図２に示した絶対湿度センサチップを用いた場合について説明する。薄膜１０Aに設けたヒータ２５での微小電力加熱とは、例えば、通常の湿潤空気中ならば、薄膜１０Aが室温から１０℃程度の温度上昇しかしない程度のヒータ電力P、例えば１０ｍW程度、で薄膜１０Aを加熱することを言い、このとき、薄膜１０Aの熱容量が極めて小さいので、図５の特性カーブAのように、ヒータ加熱時間と共に急速な温度上昇があり、間もなく、熱コンダクタンスGとヒータ電力Pとで決まる温度上昇の飽和値に達する。図５では、縦軸に薄膜熱電対出力を表示しているが、この薄膜熱電対出力と薄膜１０Aの室温からの温度上昇分は、比例関係なので、薄膜熱電対出力の時間経過の特性カーブは、そのまま、薄膜１０Aの温度上昇分の特性カーブと考えて良い。予めこの特性カーブを記録しておき、このような微小電力加熱を行い、図５の特性カーブAとほぼ相似形の特性カーブが得られた場合は、そのまま、上述のような、所定の設定温度Tｈに達するようなヒータ２５への大きな電力を供給して、通常の上記した絶対湿度を計測して良い。
【００４２】
しかしながら、上記の微小電力加熱を行った結果、図5の特性カーブBのように、微小電力加熱の初期のうちは、温度上昇が見られず（薄膜熱電対出力がほとんどゼロ）、その後、温度上昇に転じるような場合は、湿潤空気が露点に達し、薄膜１０等の表面に微小水滴や微小氷が付いている可能性がある。このとき、基板１に備えてある絶対温度センサ２１の出力から、基板１が０℃以下であれば、氷の微粒子が付着しているものであり、それ以上の温度であれば、露点に達した水滴が付着していると判断させる。また、特性カーブCのようであれば、絶対温度センサ２１の出力から、０℃以下であれば、基板１自体がほぼ氷の中にあり、０℃以上であれば、露点に達し、水没しているか、もしくは大量の水滴が付着している可能性があると判断させるものである。そして、露点に達しているのであれば、相対湿度が１００％であるから、その時の絶対温度センサ２１の出力から周囲温度を計測して、その時の飽和水蒸気量が分かっているから、絶対湿度が求まる。特性カーブBや特性カーブCで露点に達しているのであれば、上記の飽和水蒸気量から絶対湿度を求めることになる。氷付着による特性カーブBのような場合は、薄膜１０Aの表面の氷の粒子を蒸発させた後に、上述のように所定の設定温度Thになるように加熱して、絶対湿度を計測することができる。
【００４３】
本発明の絶対湿度センサチップを搭載した絶対湿度センシングプローブが、絶対湿度の計測環境で明らかに露点に達していないことや氷が付着していないことが判明している時には、上記の微小加熱をする必要がない。しかし、いかなる環境でも対応させるためには、絶対湿度計測の初期段階で、微小電力加熱動作を行うようにシステムを構成すると良い。
【実施例２】
【００４４】
図6には、本発明の絶対湿度センサの動作を説明するための他の一実施例のタイムチャートである。上述の実施例の図1と図2に示すような基板１から熱分離した薄膜１０Aと薄膜１０Bとに熱抵抗部45を介して2分割している薄膜１０を備えた熱伝導型センサチップを用いて、薄膜１０Aに形成したヒータ２５を用いて、被計測気体である湿潤空気中で薄膜１０Aを加熱し、被計測気体である湿潤空気中で薄膜１０Aが室温、例えば、２０℃から所定の高い絶対温度Th、例えば、５００℃になる時点まで第１のヒータ加熱をして、絶対温度Thに到達させ、その時の薄膜１０Aと薄膜１０Bとの温度差ΔThを、それぞれに形成してある薄膜熱電対である温度センサ２０Aと温度センサ２０Bとで差動計測し、次にヒータ加熱を止め、冷却させて室温に戻るような加熱・冷却させる（加熱サイクルと冷却サイクル）。次に、室温が変化しないうちの短い間で引き続いてヒータ２５を加熱し、同一の湿潤空気中で薄膜１０Aが同一の室温からThより低い所定の絶対温度Tl、例えば、水蒸気の熱伝導率と空気の熱伝導率がほぼ等しいために水蒸気の量に無関係になり、水蒸気に対して不感帯となる温度範囲（120℃から150℃又は、多少の誤差を許せば、100℃から250℃）の中の温度、例えば、１５０℃になる時点まで第２のヒータ加熱をして、絶対温度Tlに到達させ、その時の薄膜１０Aと薄膜１０Bとの温度差ΔTlを、それぞれに形成してある薄膜熱電対である温度センサ２０Aと温度センサ２０Bとで差動計測する。その後、ヒータ加熱を止め、冷却させて室温に戻るようにさせて、同様な加熱・冷却を繰り返す。このとき、温度差ΔThと温度差ΔTl（もしくは、これらに対応する熱起電力）の差、（ΔTh−ΔTl）を求めると、室温から温度Tlまでの分は、差し引かれて、室温の効果は打ち消されるので、水蒸気の量に影響を受け難い温度Tlよりも高温のThでの温度差ΔThのうち、水蒸気量、すなわち絶対湿度に依存する分の温度差成分を求めることができる。このようにして、予め用意していた（ΔTh−ΔTl）に関する校正データを用いて、室温に影響を補正した湿潤気体(空気)の絶対湿度を算出することができる。
【実施例３】
【００４５】
図7には、本発明の絶対湿度センサに用いる絶対湿度センサチップの他の一実施例の平面概略図を示す。実施例1における図1と同様であるが、図1との違いは、図1では、薄膜１０は、薄膜１０Aと薄膜１０Bとに熱抵抗部４５を介して2分割されており、カンチレバ状の構造であった。しかしながら、ここでの図7では、薄膜１０Bがカンチレバ状ではなく、薄膜１０Aと反対側で基板1と、やはり熱抵抗部４５を介して結合した構造であることである。そのために、薄膜１０Bの温度センサ２０Bである薄膜熱電対の測定点（温接点）２６の位置を、薄膜１０Bのうちでも、熱が基板１に逃げることを妨げるために、薄膜１０Aに近い側に設置している。その他の絶対湿度センサとしての機能は、実施例１の図1と図2の場合と同様であり、絶対湿度の計測原理や露点検出等の判断機能も同様であるので、ここではその詳細な説明を省く。
【実施例４】
【００４６】
図8には、本発明の絶対湿度センサを動作させるための構成の一実施例のブロック概略図を示している。少なくとも、上述の本発明の絶対湿度センサチップや他の回路に電力を供給するための電源回路、絶対湿度センサからの出力を増幅する増幅回路、絶対湿度センサからの出力を利用して絶対湿度を求めることや相対湿度に変換するための演算回路、絶対湿度センサの動作のための制御回路を有しており、ここでは、更に、絶対湿度や相対湿度を表示する表示部も備えた場合を示している。これらの構成回路は、公知の技術で達成されるので、ここではその説明を省略する。
【００４７】
本発明の絶対湿度センサは、本実施例に限定されることはなく、本発明の主旨、作用および効果が同一でありながら、当然、種々の変形がありうる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の絶対湿度センサは、MEMS技術により基板１から熱分離した薄膜１０に、ヒータ２５と温度センサ２０A、２０Bとを搭載して、ヒータ加熱した薄膜１０の周囲気体への被計測気体中の水蒸気量、すなわち、絶対湿度の違いによる放熱状態の違いに基づく温度変化を温度センサ２０A、２０Bで計測する、所謂、熱伝導型センサである。MEMS技術による薄膜１０は、高感度で高速応答化するために、基板から熱分離した極めて薄く（１０マイクロメートル程度）、機械的な強度が弱く、露点に達するなどの水滴の急激な温度変化による熱歪や部分的な衝撃により破壊される可能性が大きい。本発明の絶対湿度センサは、この点を考慮し改良したもので、周囲気体（被計測気体）が露点に達しているのかどうか、水中に没していないかどうかなどを判断させる機能を持たせたもので、露点検出センサとしても利用でき、安全で高感度かつ高速応答で、しかも200℃以上の高温でも使用できる絶対湿度センサである。もちろん、周囲温度を基板の温度として絶対温度センサを備えているので、相対湿度にも換算できるものである。本発明の絶対湿度センサは、更に、熱伝導型であるから特別の多孔質吸質膜などを用いておらず、500℃程度の高温に一瞬達するようにするので、センサ表面の油汚れなどを分解もしくは蒸発をさせるなど、その度にリフレッシュできるので、長期間安定な動作ができるものである。従って、従来にない機能を有すると共に安定で耐久性の高いものであり、自動車等のエアコンでの温湿度管理、土壌中の湿度、高温乾燥機中の湿度、園芸等での湿度管理など、多方面にわたり利用できるものである。
【符号の説明】
【００４９】
１  基板
１０、１０a、１０b  薄膜
１１  ＳＯＩ層
１２  カンチレバ
１５  下地基板
２０  温度センサ
２０A、２０B  温度センサ
２１  絶対温度センサ
２５ ヒータ
２６  測定点（温接点）
２７  基準点（冷接点）
４０  空洞
４１  スリット
４５  熱抵抗部
５０  絶縁膜
５１  BOX層
６０  オーム性コンタクト
７０ａ、７０ｂ  ヒータ電極パッド
７１A、７１B  熱電対電極パッド
７５  ＳＯＩ層用共通電極パッド
１００  センサチップ
１２０a, １２０b  熱電導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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