JP2024008668A - 電気化学センサおよび電気化学センサシステム - Google Patents

Abstract

【課題】電気化学センサを構成する三極電極の配置の工夫により、各電極の機能の切り換えに柔軟に対応することを可能にする。【解決手段】被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、同一の基材１０上に配置された少なくとも三つの電極２１，２２，２３を備え、前記三つの電極２１，２２，２３のうち、少なくとも二つの電極２１，２２は、同一構造および同一形状を有するダイヤモンド電極によって構成され、前記二つの電極２１，２２はそれぞれが作用電極または対電極のいずれかとして機能するとともに、前記三つの電極２１，２２，２３のうちの前記二つの電極２１，２２以外の一つの電極２３が参照電極として機能し、前記二つの電極２１，２２は、前記一つの電極２３における所定の電極基準点２６を通る仮想線２７を対称軸として、それぞれが線対称の位置に配置されている。【選択図】図３

Description

本発明は、電気化学センサおよび電気化学センサシステムに関する。

オゾン水のオゾン濃度を測定する電気化学センサとして、作用電極、対電極および参照電極の三極電極が導電性ダイヤモンド電極によって構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。斯かる電気化学センサは、オゾン水に少なくとも作用電極および対電極を接触させた状態で、作用電極と対電極との間の電流値を測定することで、オゾン濃度の測定を行う。作用電極と対電極は、並設される三極電極のうちでそれぞれが互いに隣り合うように（互いの間の距離が近くなるように）配置されている（例えば、特許文献１の「図９」参照）。

国際公開第２０２０／０９１０３３号

電気化学センサは、被検液（例えばオゾン水）中での電気化学反応（例えば酸化還元反応）による電子の移動を、三極電極（特に作用電極および対電極）を利用して検出することで、被検液中の特定成分（例えばオゾン）の濃度測定を行う。そのため、電気化学センサによる濃度測定結果は、各電極の状態（例えば表面状態）の影響を受け得る。その場合に、各電極の機能が固定的であると、各電極の個体差や使用に伴う状態劣化等により、所望の測定精度が得られなかったり測定感度が低下したりするおそれがある。

本開示は、電気化学センサを構成する三極電極の配置の工夫により、各電極の機能の切り換えに柔軟に対応することを可能にし、測定精度の向上や測定感度低下の抑制等を実現可能にする技術を提供する。

本開示の一態様は、
被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
同一の基材上に配置された少なくとも三つの電極を備え、
前記三つの電極のうち、少なくとも二つの電極は、同一構造および同一形状を有するダイヤモンド電極によって構成され、
前記二つの電極はそれぞれが作用電極または対電極のいずれかとして機能するとともに、前記三つの電極のうちの前記二つの電極以外の一つの電極が参照電極として機能し、
前記二つの電極は、前記一つの電極における所定の電極基準点を通る仮想線を対称軸として、それぞれが線対称の位置に配置されている
電気化学センサである。

本開示の技術によれば、少なくとも作用電極と対電極との機能の切り換えに柔軟に対応することができ、測定精度の向上や測定感度低下の抑制等が実現可能となる。

本開示の第一実施形態に係る電気化学センサの概略構成例を示す斜視図である。 図１に示す電気化学センサのＡ－Ａ線断面図である。 本開示の第一実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の一具体例を模式的に示す説明図である。 本開示の第一実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の他の一具体例を模式的に示す説明図（その１）である。 本開示の第一実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の他の一具体例を模式的に示す説明図（その２）である。 本開示の第一実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の他の一具体例を模式的に示す説明図（その３）である。 本開示の第一実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の他の一具体例を模式的に示す説明図（その４）である。 本開示の第一実施形態に係る電気化学センサシステムの機能構成例を示すブロック図である。 本開示の第一実施形態に係る電気化学センサシステムにおける処理動作の一具体例を示すタイムチャート図である。 本開示の第一実施形態に係る電気化学センサシステムにおける処理動作の他の一具体例を示すタイムチャート図である。 本開示の第二実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の一具体例を模式的に示す説明図である。 本開示の第二実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の他の一具体例を模式的に示す説明図（その１）である。 本開示の第二実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の他の一具体例を模式的に示す説明図（その２）である。 本開示に係る電気化学センサにおける電極配置の変形例を模式的に示す説明図（その１）である。 本開示に係る電気化学センサにおける電極配置の変形例を模式的に示す説明図（その２）である。 本開示に係る電気化学センサにおける電極配置の変形例を模式的に示す説明図（その３）であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。 本開示に係る電気化学センサにおける電極配置の変形例を模式的に示す説明図（その４）である。 本開示に係る電気化学センサにおける電極配置の変形例を模式的に示す説明図（その５）である。 本開示に係る電気化学センサにおける電極配置の変形例を模式的に示す説明図（その６）である。 本開示に係る電気化学センサの具体的な一構成例を示す斜視図である。 図２０の電気化学センサについての六面図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は右側面図、（ｆ）は左側面図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は例示であって、本開示は例示された態様に限定されるものではない。

＜第一実施形態＞
まず、本開示の第一実施形態について説明する。

（１）電気化学センサの構成
本実施形態で説明する電気化学センサは、被検液中の特定成分の濃度測定に用いられるものである。被検液は、例えば、オゾン（Ｏ_３）が水（水道水等）中に溶存するオゾン水である。特定成分は、例えば、オゾン水中に溶存するオゾンである。濃度測定は、例えば、リニアスイープボルタンメトリー（ＬＳＶ）を利用して行う。つまり、本実施形態における電気化学センサは、オゾン水中のオゾン濃度（Ｏ_３濃度）を、ＬＳＶを利用して測定するものである。

（全体構成）
オゾン水中のオゾン濃度を測定するために、本実施形態における電気化学センサは、以下に説明するように構成されている。
図１は、本開示の第一実施形態に係る電気化学センサの概略構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示す電気化学センサのＡ－Ａ線断面図である。

図１および図２に示すように、電気化学センサ１は、同一の基材（すなわち一つの基材）である支持基板１０上に配置された三つの電極２１，２２，２３を備えて構成されている。また、支持基板（以下、単に「基板」とも称する）１０における各電極２１，２２，２３の配置面上には、各電極２１，２２，２３のそれぞれに導通する三本の配線（電気配線）３１，３２，３３が互いに離間して配設されている。基板１０上の配線３１，３２，３３は、各電極２１，２２，２３を被検液に接触させた際に、被検液が配線３１，３２，３３に接触することがないように、絶縁性の材料等で形成された防水部材４０により覆われている。

（基板構成）
基板１０は、各電極２１，２２，２３を支持するものであり、長手方向に延びる短冊形のシート状（板状）部材として形成されている。基板１０は、例えば絶縁性を有する複合樹脂、セラミック、ガラス、プラスチック等の絶縁性材料で形成することができる。基板１０は、例えば、ガラスエポキシ樹脂やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で形成されていることが好ましい。また、基板１０は、各電極２１，２２，２３の配置面が絶縁性を有するように構成された半導体基板や金属基板であってもよい。基板１０は、所定の物理的強度および機械的強度、例えば被検液中のＯ_３濃度を測定している間は、折れ曲がったり、破損したりすることがない強度を有している。

（電極構成）
各電極２１，２２，２３は、基板１０の短手方向に沿って並ぶように配置されている。なお、各電極２１，２２，２３の平面的な配置については、詳細を後述する。

基板１０上で並ぶ三つの電極２１，２２，２３のうち、その並びの両端に位置する二つの電極２１，２２は、それぞれが作用電極または対電極のいずれかとして機能するようになっている。また、これら二つの電極２１，２２以外の一つの電極２３、すなわち二つの電極２１，２２の間に位置する一つの電極２３は、参照電極として機能するようになっている。

少なくとも作用電極または対電極のいずれかとして機能する二つの電極２１，２２、好ましくは参照電極として機能する一つの電極２３も含む三つの電極２１，２２，２３は、それぞれ、ホウ素ドープダイヤモンド電極（以下、「ＢＤＤ電極」とも称する）で構成されている。ＢＤＤ電極とは、ダイヤモンド膜にホウ素を高濃度ドープし、金属性質を持たせたものを電気化学用電極として用いるものであり、ここではチップ化して使用する。今回用いるＢＤＤ電極は、金属製多結晶ダイヤモンド膜等で構成された電極膜２４と、導電性基板（以下、単に「基板」とも称する）２５と、を備えるチップ状の電極（電極チップ）である。ＢＤＤ電極は、基板２５の裏面（すなわち電極膜２４が設けられた面とは反対側の面）から導通をとる縦型電極として構成されている。

また、少なくとも二つ、好ましくは三つの電極２１，２２，２３は、それぞれがＢＤＤ電極であることに加えて、それぞれが同一構造および同一形状を有する。ここでいう「同一構造」とは、それぞれが同一の積層構造であること、すなわちそれぞれが電極膜２４と基板２５とを備える積層構造であることを意味する。また、ここでいう「同一形状」とは、それぞれが同一のチップ平面形状であること、すなわち電極として機能する検出面が同一の平面形状および面積であり、各平面形状が描く図形が合同であることを意味する。

なお、本明細書では、作用電極または対電極のいずれかとして機能する二つの電極２１，２２のうちの一方のＢＤＤ電極を、第一ダイヤモンド電極（第一ＢＤＤ電極）２１とも称し、当該二つの電極２１，２２のうちの他方のＢＤＤ電極を、第二ダイヤモンド電極（第二ＢＤＤ電極）２２とも称する。また、参照電極として機能する一つの電極２３であるＢＤＤ電極については、第三ダイヤモンド電極（第三ＢＤＤ電極）２３とも称する。これら第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２および第三ＢＤＤ電極２３をまとめて電極群２０と称することもある。

これら第一ＢＤＤ電極２１～第三ＢＤＤ電極２３は、既述のように、それぞれが電極膜２４と導電性基板２５とを備えて構成されている。

電極膜２４は、多結晶ダイヤモンドで構成されている。具体的には、電極膜２４は、ドーパントとしてのホウ素（Ｂ）元素を含むダイヤモンド結晶、すなわち、ｐ型の導電性を有するダイヤモンド結晶で構成される多結晶膜（多結晶ダイヤモンド膜）である。ダイヤモンド結晶とは、炭素（Ｃ）原子がダイヤモンド結晶構造と呼ばれるパターンで配列している結晶である。また、電極膜２４は、Ｂがドープされたダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）膜であってもよい。電極膜２４におけるＢ濃度は、二次イオン質量分析（Secondary Ion Mass Spectrometry（ＳＩＭＳ））で測定でき、例えば５×１０^１９ｃｍ^－３以上５×１０^２１ｃｍ^－３以下とすることができる。ＳＩＭＳとは、電極膜２４の表面にビーム状のイオン（一次イオン）を照射した際に発生するイオン（二次イオン）を質量分析計で検出して所定の物質の濃度を測定する手法である。

電極膜２４は、基板２５が有する二つの主面のうちいずれか一方の主面上に設けられている。本明細書では、電極膜２４が設けられる基板２５の主面を、「基板２５の結晶成長面」とも称する。電極膜２４は、基板２５の結晶成長面全域にわたって設けられている。電極膜２４は、表面（露出面）で、所定の電気化学反応（例えば、オゾンの酸化還元反応）を生じさせる。

電極膜２４は、化学気相成長（Chemical Vapor Deposition（ＣＶＤ））法や、物理蒸着（Physical Vapor Deposition（ＰＶＤ））法等により成長させる（堆積させる、合成する）ことができる。ＣＶＤ法としては、タングステンフィラメントを用いた熱フィラメント（ホットフィラメント）ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等が例示され、ＰＶＤ法としては、イオンビーム法やイオン化蒸着法等が例示される。電極膜２４の厚さは、例えば０．５μｍ以上１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上６μｍ以下、より好ましくは２μｍ以上４μｍ以下とすることができる。

導電性基板２５としては、低抵抗材料で構成された平板状の基板が用いられる。基板２５として、シリコン（Ｓｉ）を主元素として構成され、ホウ素（Ｂ）等のｐ型のドーパントを所定濃度で含む基板、例えばｐ型の単結晶Ｓｉ基板を用いることができる。基板２５として、ｐ型の多結晶Ｓｉ基板を用いることもできる。基板２５におけるＢ濃度は、例えば５×１０^１８ｃｍ^－３以上１．５×１０^２０ｃｍ^－３以下、好ましくは５×１０^１８ｃｍ^－３以上１．２×１０^２０ｃｍ^－３以下とすることができる。基板２５におけるＢ濃度が上記範囲内であることにより、基板２５の比抵抗を低くしつつ、基板２５の製造歩留の低下や性能劣化を回避することができる。

基板２５の厚さは例えば３５０μｍ以上とすることができる。これにより、直径が６インチや８インチである市販の単結晶Ｓｉ基板を、バックラップ（back rap）して厚さ調整することなく、基板２５としてそのまま用いることが可能となる。その結果、ＢＤＤ電極の生産性を高め、製造コストを低減することが可能となる。基板２５の厚さの上限は特に限定されないが、現在一般的に市場に流通しているＳｉ基板の厚さは、直径が１２インチの単結晶Ｓｉ基板で７７５μｍ程度である。このため、現在の技術における基板２５の厚さの上限は例えば７７５μｍ程度とすることができる。

基板２５として、Ｓｉを主元素として構成された基板（Ｓｉ基板）以外の基板を用いることもできる。例えば、基板２５として、炭化シリコン基板（ＳｉＣ基板）等のＳｉの化合物を用いて構成された基板を用いることもできる。

なお、基板２５として、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）等を主元素として構成された金属基板を用いることも考えられる。しかしながら、金属基板を用いた場合、リーク電流が生じやすいことから、基板２５としてＳｉ基板を用いる方が好ましい。

以上のような構成の第一ＢＤＤ電極２１～第三ＢＤＤ電極２３は、公知の成膜手法を用いて形成することができる。

（配線構成）
支持基板１０上には、当該基板１０の長手方向における一端部から他端部側に向かって、配線３１，３２，３３が配設されている。配線３１，３２，３３の形成材料としては、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）等の各種貴金属、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）等の各種金属、これらの貴金属または金属を主成分とする合金、上記貴金属、金属、または合金の酸化物、カーボン等が例示される。配線３１，３２，３３は、同一の材料を用いて形成されていてもよく、それぞれが異なる材料を用いて形成されていてもよい。配線３１，３２，３３は、サブトラクティブ法やセミアディティブ法等により形成することができる。また、配線３１，３２，３３は、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等の印刷法や、蒸着法等により形成することもできる。

配線３１の一端部には、導電性の接合材３４（図２参照）を介して、第一ＢＤＤ電極２１が電気的に接続されている。配線３２の一端部には、導電性の接合材３４を介して、第二ＢＤＤ電極２２が電気的に接続されている。配線３３の一端部には、導電性の接合材３４を介して、第三ＢＤＤ電極２３が電気的に接続されている。接合材３４としては、導電性ペースト（導電性接着剤）や導電性テープ等を用いることができる。

第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２、第三ＢＤＤ電極２３のそれぞれにおける基板２５側（電極膜２４を積層したのとは反対の面）には、メタライズ処理することが望ましい。メタライズ処理に用いる金属は、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｌ、マグネシウム（Ｍｇ）、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、タングステン（Ｗ）やそれらの積層体、合金など、半導体チップのマウントに用いられている技術を適用することが可能である。メタライズ処理を行うことで、導電性基板２５と接合材３４との接続抵抗を下げ、接合強度を高めることができる。

第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２、第三ＢＤＤ電極２３の基板２５側を配線３１，３２，３３に接続すること、更には、接合面の基板２５側にメタライズ処理を行うことにより、オゾン濃度測定時の各ＢＤＤ電極２１，２２，２３内の電流分散に偏りが生じるのを防ぐことができ、いずれの電極２１，２２，２３を作用電極に用いても、電極表面全体で均一に電気化学反応を生じさせることができるようになる。

また、第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２、第三ＢＤＤ電極２３の基板２５側を配線３１，３２，３３に接続することにより、各ＢＤＤ電極２１，２２，２３の表面側に電気配線や絶縁樹脂を被せる必用が無くなり、各ＢＤＤ電極２１，２２，２３の表面の汚染が防止できるだけでなく、各ＢＤＤ電極２１，２２，２３の表面を凹凸の無い平坦面に保つことでできる。これにより、いずれの電極２１，２２，２３を作用電極に用いても、オゾン濃度測定時の各ＢＤＤ電極２１，２２，２３の周りのオゾンの拡散経路を同じになるようにすることができ、いずれの電極２１，２２，２３を作用電極に用いても等価な回路でオゾン濃度測定ができるようになる。

第一ＢＤＤ電極２１と配線３１との接合部の周囲、第二ＢＤＤ電極２２と配線３２との接合部の周囲、および、第三ＢＤＤ電極２３と配線３３との接合部の周囲は、それぞれ、絶縁性樹脂３５（図２参照）で封止されている。絶縁性樹脂３５は、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂で構成することができる。熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂としては、エポキシ系の絶縁樹脂、ノボラック系の絶縁樹脂等を用いることができる。絶縁性樹脂３５は、例えば、硬化前の液状の絶縁性樹脂（以下、「液状樹脂」とも称する）を、各接合材３４の周囲と、第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２および第三ＢＤＤ電極２３のそれぞれの周囲と、に塗布し、加熱または紫外線照射により液状樹脂を硬化させることで設けることができる。なお、液状樹脂の塗布および硬化は、第一ＢＤＤ電極２１と配線３１とを電気的に接続し、第二ＢＤＤ電極２２と配線３２とを電気的に接続し、第三ＢＤＤ電極２３と配線３３とを電気的に接続した後に行われる。液状樹脂は、例えば、接合材３４、第一ＢＤＤ電極２１の側面、第二ＢＤＤ電極２２の側面および第三ＢＤＤ電極２３の側面を露出させることなく覆うように塗布する。また、液状樹脂は、第一ＢＤＤ電極２１の表面、第二ＢＤＤ電極２２の表面および第三ＢＤＤ電極２３の表面には付着しないように塗布する。なお、「第一ＢＤＤ電極２１の表面」、「第二ＢＤＤ電極２２の表面」、「第三ＢＤＤ電極２３の表面」とは、それぞれ、各電極が有する電極膜２４の表面を意味し、具体的には、電極膜２４が有する２つの主面のうち、基板２５と接する面とは反対側の面を意味する。「第一ＢＤＤ電極２１の表面」、「第二ＢＤＤ電極２２の表面」、「第三ＢＤＤ電極２３の表面」は、被検液中のオゾンの検出に寄与する面（検出面）であるともいえる。

なお、本実施形態においては、少なくとも作用電極または対電極のいずれかとして機能する二つの電極２１，２２が同一構造および同一形状を有することに加え、各電極２１，２２と接続される配線３1，３２、および、各電極２１，２２と各配線３1，３２とを電気的に接続する接合材３４、更にはそれらの接合部３４の周囲を封止する絶縁性樹脂３５についても、同一構造（材質）、同一形状を有することが望ましい。これにより、後述する第一回路５２と第二回路５３とが等価となり得るからである。

（電極配置）
次に、上述した構成の電気化学センサ１における各電極２１，２２，２３の支持基板１０上での配置の態様について、具体例を挙げて説明する。

図３は、本開示の第一実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の一具体例を模式的に示す説明図である。
図３に示すように、基板１０上において、三つの電極２１，２２，２３である第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２および第三ＢＤＤ電極２３は、当該基板１０の短手方向に沿って並設されている。さらに詳しくは、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２との間に第三ＢＤＤ電極２３が位置するように、それぞれが並設されている。

各電極２１，２２，２３の平面形状は、例えば基板１０の長手方向に沿って配された長辺を有する長方形状とすることができるが、これに限定されるものではなく、正方形状や円形状であっても構わない。ただし、少なくとも第一ＢＤＤ電極２１および第二ＢＤＤ電極２２、好ましくは第一ＢＤＤ電極２１～第三ＢＤＤ電極２３の全ては、それぞれが同一の平面形状であるものとする。

各電極２１，２２，２３の平面積は、特に限定されるものではないが、例えば１ｍｍ^２以上、好ましくは４ｍｍ^２以上、より好ましくは１０ｍｍ^２以上、さらに好ましくは２０ｍｍ^２以上であり、好ましくは１００ｍｍ^２以下、より好ましくは５０ｍｍ^２以下である。ここでいう「平面積」とは、基板１０の主面に対して垂直方向上方から各電極２１，２２，２３を見た際の面積であり、被検液中のオゾンの検出に寄与する面（検出面）の面積に相当する。
各電極２１，２２，２３の平面積が１ｍｍ^２以上であれば、当該電極２１，２２，２３を精度よく安定して容易に作製することができ、ハンドリング性の低下および実装安定性の低下を抑制することもできる。
各電極２１，２２，２３の平面積が１００ｍｍ^２以下であれば、電気化学センサ１の大型化を回避できる、すなわち、小型の電気化学センサ１を得やすくなる。さらには、各電極２１，２２，２３の平面積が５０ｍｍ^２以下であることで、高感度のセンサ１を得ながら、センサ１の大型化を確実に回避できる。

基板１０上に並設された各電極２１，２２，２３のうち、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とは、これらの間に位置する第三ＢＤＤ電極２３における所定の電極基準点２６を通る仮想線２７を対称軸として、それぞれが線対称の位置に配置されている。ここで「第三ＢＤＤ電極２３における所定の電極基準点２６」とは、第三ＢＤＤ電極２３について予め設定された位置基準となる点である。具体的には、例えば第三ＢＤＤ電極２３の平面形状における重心点または中心点が、電極基準点２６として例示できる。また、「電極基準点２６を通る仮想線２７」は、電極基準点２６を通過するように想定された線である。具体的には、電極基準点２６を通り、かつ、基板１０の長手方向に沿って延びる直線が、電極基準点２６を通る仮想線２７として例示できる。

このように、基板１０上においては、第三ＢＤＤ電極２３の電極基準点２６を通る仮想線２７を対称軸として、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とが線対称の位置に配置されている。したがって、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とは、それぞれが同一の平面形状であることに加え、それぞれが第三ＢＤＤ電極２３の電極基準点２６を通る仮想線２７から等距離の位置に配置されていることになる。

なお、第一ＢＤＤ電極２１および第二ＢＤＤ電極２２と同様に、各電極２１，２２，２３が配設される基板１０についても、対称性を有する平面形状に形成されていることが好ましい。つまり、基板１０は、第三ＢＤＤ電極２３の電極基準点２６を通る仮想線２７を対称軸として、当該基板１０の平面形状が対称性を有していることが好ましい。対称性を有する場合、基板１０上において、第三ＢＤＤ電極２３の電極基準点２６を通る仮想線２７は、当該基板１０の短手方向の中心を通過することになる。また、基板１０の角部にＲ加工やＣ面取り加工等が施された角処理部１１が設けられる場合、角処理部１１は、第三ＢＤＤ電極２３の電極基準点２６を通る仮想線２７を挟んで両辺側のそれぞれに位置することになる。

以上に説明した具体例では、第一ＢＤＤ電極２１～第三ＢＤＤ電極２３が基板１０の短手方向に沿って並ぶように配置されている構成について説明したが、各電極２１，２２，２３の配置がこれに限定されるものではない。つまり、各電極２１，２２，２３は、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とが線対称であれば、他の態様で配置されていてもよい。

図４は、本開示の第一実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の他の一具体例を模式的に示す説明図（その１）である。
図４に示す配置態様では、基板１０上において、第一ＢＤＤ電極２１～第三ＢＤＤ電極２３が、当該基板１０の長手方向に沿って並ぶように配置されている。そして、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２との間に位置する第三ＢＤＤ電極２３の電極基準点２６を通る仮想線２７を対称軸として、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とが線対称の位置に配置されている。つまり、対称軸となる仮想線２７は、基板１０の短手方向に沿って延びるように配されている。このような配置態様の場合も、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とは、それぞれが同一の平面形状であることに加え、それぞれが第三ＢＤＤ電極２３の電極基準点２６を通る仮想線２７から等距離の位置に配置されていることになる。

また、上述した各具体例では、第一ＢＤＤ電極２１～第三ＢＤＤ電極２３が基板１０で一列に並ぶように配置されている構成について説明したが、各電極２１，２２，２３の配置がこれに限定されるものではない。
図５は、本開示の第一実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の他の一具体例を模式的に示す説明図（その２）である。
図５に示す配置態様では、基板１０上において、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２が当該基板１０の短手方向に沿って並んでいるが、その列から離れて第三ＢＤＤ電極２３が位置するように、各電極２１，２２，２３が配置されている。そして、第三ＢＤＤ電極２３の電極基準点２６を通る仮想線２７を対称軸として、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とが線対称の位置に配置されている。このような配置態様の場合も、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とは、それぞれが同一の平面形状であることに加え、それぞれが第三ＢＤＤ電極２３の電極基準点２６を通る仮想線２７から等距離の位置に配置されていることになる。
このような配置態様であれば、第一ＢＤＤ電極２１～第三ＢＤＤ電極２３が一列に並ぶ場合に比べて、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２との間隔を近づけることができる。したがって、電気化学センサ1のコンパクト化に容易に対応し得るようになる。

また、上述した各具体例では、第一ＢＤＤ電極２１～第三ＢＤＤ電極２３がいずれも同一の平面形状である構成について説明したが、各電極２１，２２，２３の配置がこれに限定されるものではない。
図６は、本開示の第一実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の他の一具体例を模式的に示す説明図（その３）である。図７は、本開示の第一実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の他の一具体例を模式的に示す説明図（その４）である。
図６または図７に示す配置態様では、参照電極として機能する第三ＢＤＤ電極２３が、第一ＢＤＤ電極２１および第二ＢＤＤ電極２２とは異なる平面形状で形成されている。一方、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とは、第三ＢＤＤ電極２３の電極基準点２６を通る仮想線２７を対称軸として、それぞれが線対称の位置に配置されている。このような配置態様の場合も、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とは、それぞれが同一の平面形状であることに加え、それぞれが第三ＢＤＤ電極２３の電極基準点２６を通る仮想線２７から等距離の位置に配置されていることになる。

（２）システム構成
次に、上述した電気化学センサ１を備えて構成される電気化学センサシステムについて説明する。
図８は、本開示の第一実施形態に係る電気化学センサシステムの機能構成例を示すブロック図である。

図８に示すように、電気化学センサシステム（以下、単に「システム」とも称する）は、電気化学センサ１に加えて、電気化学測定装置２を備えて構成されている。電気化学測定装置２には、コンピュータ装置３が接続されている。なお、電気化学測定装置２とコンピュータ装置３は、一体の装置として構成されていてもよい。

（電気化学センサ）
電気化学センサ１は、既述のように、第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２および第三ＢＤＤ電極２３を備えている。第一ＢＤＤ電極２１は、作用電極または対電極のいずれかとして機能する。これと同様に、第二ＢＤＤ電極２２も、作用電極または対電極のいずれかとして機能する。ただし、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とは、それぞれが異なる電極として機能するようになっている。第三ＢＤＤ電極２３は、参照電極として機能する。

（電気化学測定装置）
電気化学測定装置（以下、単に「測定装置」とも称する）２は、例えばポテンショスタットとしての機能を有するもので、被検液に接触する各電極２１，２２，２３における電気化学反応を制御して、その電位・電流を測定するために用いられるものである。

本実施形態における測定装置２は、電気化学測定回路（以下、単に「測定回路」とも称する）５１と、第一回路５２と、第二回路５３と、選択回路５４と、を備えて構成されている。

測定回路５１は、各電極２１，２２，２３への印加電圧の制御により、作用電極と対電極の間に電圧をかけ、参照電極の電位を基準にして作用電極の電位を掃引可能にするものである。さらに、測定回路５１は、作用電極で生じる電気化学反応に応じて、作用電極と対電極との間をえる電流値の測定を行うものである。つまり、測定回路５１は、三電極法による電気化学測定を、ＬＳＶを利用して行うものである。ＬＳＶの詳細は、公知技術を利用すればよく、ここではその説明を省略する。

第一回路５２は、作用電極または対電極のいずれかとして機能する二つの電極２１，２２のうちの一方を作用電極とし他方を対電極として機能させるように、電気化学センサ１における配線３１，３２と測定回路５１との間を電気的に接続するものである。具体的には、第一回路５２は、第一ＢＤＤ電極２１を作用電極とし、第二ＢＤＤ電極２２を対電極として機能させるように、各配線３１，３２と測定回路５１との間を接続する回路パターンで構成されている。

第二回路５３は、第一回路５２とは逆に、二つの電極２１，２２のうちの一方を対電極とし他方を作用電極として機能させるように、電気化学センサ１における配線３１，３２と測定回路５１との間を電気的に接続するものである。具体的には、第二回路５３は、第一ＢＤＤ電極２１を対電極とし、第二ＢＤＤ電極２２を作用電極として機能させるように、各配線３１，３２と測定回路５１との間を接続する回路パターンで構成されている。

なお、第一回路５２と第二回路５３のいずれも、二つの電極２１，２２以外の一つの電極２３である第三ＢＤＤ電極２３については参照電極として機能させるように、電気化学センサ１における配線３３と測定回路５１との間を接続する回路パターンとなっているものとする。

また、第一回路５２と第二回路５３は、それぞれが互いに等価な回路になっている。等価な回路とは、電気化学測定を行う際の電気回路が等価であると同時に、測定時の電気化学反応が同等の環境で進行することを意味する。特に、電気化学反応を同等の環境で進行させるためには、それぞれの回路に接続する各電極の形状、反応に寄与する電極の面積、各電極の配置（同等または対称配置）、間隔等が揃っている必要がある。

選択回路５４は、測定回路５１による電圧印加および電流値測定にあたり、第一回路５２と第二回路５３とのいずれかを選択して、電気化学センサ１における各配線３１，３２，３３と測定回路５１との間の電気的な接続を確立させるものである。つまり、選択回路５４は、各配線３１，３２，３３と測定回路５１との間の電気的な接続を、第一回路５２と第二回路５３のどちらによって確立させるかを切り換えるものである。選択回路５４は、公知のスイッチ回路を利用して構成することができる。選択回路５４による選択切り換えは、外部（例えばコンピュータ装置３）からの指示によるものであってもよいし、システム利用者の操作によるものであってもよい。

（コンピュータ装置）
コンピュータ装置３は、測定装置２に接続されて用いられるもので、所定プログラムを実行する情報処理機能を有するものであれば、パーソナルコンピュータ装置に代表される据置型のものに限定されず、スマートフォンに代表される携帯型の情報端末装置等であってもよい。

コンピュータ装置３は、所定プログラムを実行することにより、測定装置２における処理動作を制御する制御部６０として機能するように構成されている。制御部６０が行う制御には、電気化学測定処理の制御、すなわち測定装置２による電流値の測定結果に基づき被検液であるオゾン水中のＯ_３濃度を測定する処理についての制御が含まれる。

また、制御部６０は、所定プログラムを実行することにより、選択制御部６１、測定値管理部６２および通電制御部６３としても機能するようになっている。

選択制御部６１は、測定装置２における選択回路５４に対して、第一回路５２と第二回路５３とについての選択の切り換え指示を与えるものである。つまり、選択制御部６１は、選択回路５４を制御することで、第一回路５２と第二回路５３との選択切り換えを行うものである。選択制御部６１による第一回路５２と第二回路５３との選択切り換えは、予め設定された定期的なタイミングで行うものとする。定期的なタイミングの具体例については、詳細を後述する。

測定値管理部６２は、測定装置２の測定回路５１を通じて得られる電流値の測定結果（以下、単に「測定値」とも称する）を管理するものである。さらに詳しくは、測定値管理部６２は、第一回路５２による接続確立時と第二回路５３による接続確立時とのそれぞれで得られる複数の測定値を取得するとともに、これら複数の測定値に基づいて一つの測定値を導き出し、導き出した一つの測定値を被検液であるオゾン水中のＯ_３濃度を測定するための測定値とするものである。測定値管理部６２での複数測定値の取得や一つの測定値の導出等の具体例については、詳細を後述する。

通電制御部６３は、測定装置２の測定回路５１による電気化学センサ１の各電極２１，２２，２３への通電状態を制御するものである。さらに詳しくは、通電制御部６３は、電気化学センサ１の各電極２１，２２，２３に対して、測定装置２の測定回路５１から、被検液であるオゾン水中のＯ_３濃度の測定に必要となる通電を行うとともに、これとは別に（すなわち、その通電とは異なるタイミングで）、Ｏ_３濃度の測定の際とは異なる態様での通電を行って、これにより各電極２１，２２，２３の状態回復処理を施すものである。通電制御部６３による通電制御やこれによる状態回復処理等の具体例については、詳細を後述する。

（３）システム処理動作
次に、上述したシステムにおける処理動作について、被検液であるオゾン水中のＯ_３濃度を測定する場合を例に挙げて説明する。

（濃度測定処理）
上述したシステムを用いて被検液であるオゾン水中のＯ_３濃度を測定する場合には、電気化学センサ１の各電極２１，２２，２３をオゾン水に接触させた状態にする。このとき、被検液であるオゾン水は、電気化学センサ１に対して十分な量を確保することが望ましい。オゾン水の量が少ないと、濃度測定によりオゾンが消費されることの影響で、精確な濃度測定ができないおそれが生じるからである。また、各電極２１，２２，２３を接触させるオゾン水は、撹拌等をしない静止の状態、すなわち液体の流れが生じていない状態とし、その状態を保持しておくことが望ましい。後述する選択切り換えを行う際のそれぞれの測定条件を同一に揃えるためである。そして、各電極２１，２２，２３をオゾン水に接触させた状態において、測定装置２の測定回路５１が、各電極２１，２２，２３への印加電圧の制御により、作用電極と対電極の間に電圧をかけ、参照電極の電位を基準にして作用電極の電位を掃引し、そのときに作用電極と対電極との間を流れる電流値を測定する。

（選択切り換え）
このとき、測定装置２の選択回路５４は、コンピュータ装置３の選択制御部６１からの指示に従いつつ、第一回路５２と第二回路５３とのいずれかを選択して、各電極２１，２２，２３と測定回路５１との間の電気的接続を確立させる。これにより、例えば、第一回路５２を選択した場合には、第一ＢＤＤ電極２１を作用電極とし第二ＢＤＤ電極２２を対電極として機能させつつ、オゾン水中のＯ_３濃度の測定を行うことになる。また、例えば、第二回路５３を選択した場合には、第一ＢＤＤ電極２１を対電極とし第二ＢＤＤ電極２２を作用電極として機能させつつ、オゾン水中のＯ_３濃度の測定を行うことになる。つまり、第一回路５２、第二回路５３および選択回路５４の存在によって、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とのどちらを作用電極または対電極として機能させるかの選択切り換えに対応するようになっている。

このような選択切り換えに対応する第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とは、それぞれが同一の積層構造を有し、それぞれが同一の平面形状および面積である検出面を有し、さらには第三ＢＤＤ電極２３の電極基準点２６を通る仮想線２７に対して線対称の位置に配置されている。つまり、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とは、それぞれが同一構造および同一形状で、しかも参照電極として機能する第三ＢＤＤ電極２３から等距離の位置に配置されているので、第三ＢＤＤ電極２３からみたそれぞれの構成状況が左右対称の配置である以外は全く同一条件となる。

したがって、選択切り換えによって第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とのどちらを作用電極として機能させた場合であっても、機能上の差異の発生を抑制することができる。このように、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とは、その配置構成により、どちらも作用電極または対電極として機能させることが可能であり、当該機能の選択（固定的な選択のみならず当該選択の切り換えを含む）に対応することができるのである。

また、電気化学センサ１において、第一ＢＤＤ電極２１および第二ＢＤＤ電極２２のみならず、これらを支持する基板１０についても対称性を有する平面形状に形成されていれば、機能上の差異の発生を抑制する上で、より一層有効なものとなる。被検液であるオゾン水中のＯ_３濃度を測定する際には、作用電極として機能する第一ＢＤＤ電極２１または第二ＢＤＤ電極２２のいずれかの電極表面でオゾン水中のＯ_３が消費される一方で、その作用電極から離れた位置からＯ_３が拡散して電極表面に供給されることになるが、基板１０が対称性を有する平面形状であれば、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とのどちらを作用電極として選択しても、Ｏ_３の電極表面への拡散供給経路に差異が生じないようにし得るからである。

（切り換えタイミング）
以上のような選択切り換えを、選択回路５４に指示を与える選択制御部６１は、予め設定された定期的なタイミングで行う。これにより、選択制御部６１は、第一回路５２と第二回路５３とについての選択切り換えを、自動的（強制的）に行うことが可能となる。以下、選択切り換えを行う定期的なタイミングについて、具体例を挙げて説明する。

図９は、本開示の第一実施形態に係る電気化学センサシステムにおける処理動作の一具体例を示すタイムチャート図である。
図９に示す具体例では、オゾン水中のＯ_３濃度の測定開始にあたり、まず、選択回路５４が第一回路５２を選択して、各電極２１，２２，２３と測定回路５１との間の電気的接続を確立させる（ステップ１０１、以下ステップを「Ｓ」と略す。）。そして、第一ＢＤＤ電極２１を作用電極とし第二ＢＤＤ電極２２を対電極として機能させる状態を、作用電極電位の電位につき参照電極に対しての掃引開始から掃引終了までを一回路による検出の実行単位として、その検出実行単位が終了するまで継続させる。

その後、第一回路５２による検出実行単位が終了すると、そのタイミングで、選択回路５４が選択切り換えを行う（Ｓ１０２）。この選択切り換えにより、選択回路５４が第二回路５３を選択して、各電極２１，２２，２３と測定回路５１との間の電気的接続を確立させる（Ｓ１０３）。そして、第一ＢＤＤ電極２１を対電極とし第二ＢＤＤ電極２２を作用電極として機能させる状態を、その検出実行単位が終了するまで継続させる。

選択回路５４が選択し得る全ての回路について、すなわち第一回路５２と第二回路５３とのそれぞれについて、これらを利用した検出実行単位が終了すると、オゾン水中のＯ_３濃度について一回の濃度測定が終了したものとする。このように、選択回路５４は、一回の濃度測定の開始から終了までの間で、第一回路５２と第二回路５３とのそれぞれによる検出を実行する毎のタイミング（すなわち、それぞれの検出実行単位が終了する毎のタイミング）で、第一回路５２と第二回路５３との選択切り換えを行う。

つまり、図９に示す具体例では、予め設定された定期的なタイミングで第一回路５２と第二回路５３との選択切り換えを行うが、そのタイミングが一回の濃度測定の開始から終了までの間で一回路（第一回路５２または第二回路５３）による検出を実行する毎のタイミングに設定されている。斯かるタイミングで選択切り換えを行うことで、同一条件でのオゾン水中のＯ_３濃度の測定を、第一回路５２と第二回路５３との選択切り換えをしつつ、各回路５２，５３により重複して行うことが可能である。なお、ここで説明するタイミングは、検出実行単位の終了と同時のタイミングの他に、検出実行単位の終了から所定のインターバル期間を確保したタイミングであってもよい。所定のインターバル期間は、例えば、繰り返し測定をする際の測定環境を揃えるために必要と考えられる期間である。

このようなタイミングでの選択切り換えを行えば、各回路５２，５３を通じて得られる測定結果である電流値（以下、単に「測定値」とも称する。）について、以下のような処理を行えるようになる。

例えば、コンピュータ装置３の測定値管理部６２は、一回の濃度測定の開始から終了までの間において、第一回路５２と第二回路５３とのそれぞれで得られる複数の測定値を取得する。具体的には、測定値管理部６２は、第一回路５２による検出実行単位（Ｓ１０１）の終了時点で、その第一回路５２を通じて得られる測定値を取得する（Ｓ１０４）。また、測定値管理部６２は、第二回路５３による検出実行単位（Ｓ１０３）の終了時点で、その第二回路５３を通じて得られる測定値を取得する（Ｓ１０５）。

これら複数の測定値を取得すると、測定値管理部６２は、取得した複数の測定値に基づいて一つの測定値を導き出す（Ｓ１０６）。一つの測定値としては、例えば、複数の測定値のうちで最も良好な測定結果に相当する最大値、複数の測定値に含まれるノイズ成分を除去した平均値、これらに準ずる所定の演算値等のいずれかを用いることができる。なお、一つの測定値の導出に際しては、例えば、初回測定を除く二回目以降の複数の測定値を用いて一つの測定値を導き出すようにしてもよい。初回測定については、測定誤差の影響が生じ易いことが懸念されるからである。

そして、測定値管理部６２が一つの測定値を導き出すと、その後は、その一つの測定値に基づき、コンピュータ装置３の制御部６０が、オゾン水中のＯ_３濃度を特定するために必要な処理を行う。したがって、各回路５２，５３により重複して行った濃度測定で得られる複数の測定値から一つの測定値を導き出すことで、例えば、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２との個体差や各電極２１，２２の使用に伴う状態劣化等により、各電極２１，２２のいずれかに所望の測定精度が得られないものが存在していても、その影響が濃度測定結果としての測定値に及ぶことを抑制し得るようになる。つまり、各電極２１，２２の状態（例えば表面状態）の影響がＯ_３濃度についての測定値に及ぶことを極力排除することが可能になり、その結果として測定精度の向上を図ることが実現可能となる。

また、各回路５２，５３を通じて複数の測定値を取得した場合には、これらから一つの測定値を導き出すことに加えて、または一つの測定値を導き出すことなく、得られた複数の測定値を互いに比較して、その比較結果から各電極２１，２２の状態（例えば表面状態）を検知することもできる。具体的には、第一回路５２で得られた測定値と第二回路５３で得られた測定値とを比較することで、例えば、それぞれの間に通常の測定ばらつき以上の差が発生した場合に、第一ＢＤＤ電極２１または第二ＢＤＤ電極２２のどちらか一方が表面汚染等で劣化していると判断するといったように、各電極２１，２２の状態を検知することが可能となる。したがって、各回路５２，５３により重複して行った濃度測定で得られる複数の測定値を比較することで、各電極２１，２２の状態劣化を検知した場合に、例えば、エラーメッセージを表示したり、後述する状態回復処理の必要性やセンサ交換の必要性等についての情報出力を行ったりし得るようになり、その結果としてシステムの状態を常に最適に保つことが実現可能となる。

以上に、各回路５２，５３の選択切り換えを行う定期的なタイミングの一具体例を説明したが、選択切り換えを行う定期的なタイミングは、上述の一具体例に限定されるものではない。

図１０は、本開示の第一実施形態に係る電気化学センサシステムにおける処理動作の他の一具体例を示すタイムチャート図である。
図１０に示す具体例では、オゾン水中のＯ_３濃度の測定開始にあたり、まず、選択回路５４が第一回路５２を選択して、各電極２１，２２，２３と測定回路５１との間の電気的接続を確立させる（Ｓ２０１）。そして、第一ＢＤＤ電極２１を作用電極とし第二ＢＤＤ電極２２を対電極として機能させる状態を、作用電極と対電極との電位の掃引開始から掃引終了まで継続させ、掃引の終了によりオゾン水中のＯ_３濃度について一回の濃度測定が終了したものとする。つまり、一回の濃度測定において、各回路による重複検出を行わない点で、上述した一具体例（図９参照）の場合とは異なる。

その後、新たな被検液であるオゾン水についてＯ_３濃度の測定を行うが、予め設定されたｎ（ｎは自然数）回の濃度測定が終了するまでは、第一回路５２の選択により第一ＢＤＤ電極２１を作用電極とし第二ＢＤＤ電極２２を対電極として機能させる状態を継続させる。図例では、三回の濃度測定を繰り返す場合を示しているが、同一条件での濃度測定の回数がこれに限定されることはなく、予め設定されたｎ回であれば、一回であってもよいし、複数回であってもよい。

ｎ回の濃度測定が終了すると、そのタイミングで、選択回路５４が選択切り換えを行う（Ｓ２０２）。この選択切り換えにより、選択回路５４が第二回路５３を選択して、各電極２１，２２，２３と測定回路５１との間の電気的接続を確立させる（Ｓ２０４）。そして、第一ＢＤＤ電極２１を対電極とし第二ＢＤＤ電極２２を作用電極として機能させる状態を、改めてｎ回の濃度測定が終了するまで継続させる。

このように、選択回路５４は、一回または複数回の濃度測定を実行する毎のタイミングで、第一回路５２と第二回路５３との選択切り換えを行う。斯かるタイミングで選択切り換えを行うことで、同一電極が作用電極となる電極構成での濃度測定が必要以上に繰り返されることがなくなる。したがって、濃度測定の繰り返しに伴う経時的な電極状態（例えば表面状態）の劣化を抑制することが実現可能となる。

この選択切り換えのタイミングと合わせて、通電制御部６３は、各電極２１，２２，２３への通電状態を制御して、各電極２１，２２，２３に対してＯ_３濃度の測定の際とは異なる態様での通電を行うようにしてもよい（Ｓ２０３）。これにより、通電制御部６３は、通電状態を制御した各電極２１，２２，２３の状態回復処理を施すことになる。

ここでいう「Ｏ_３濃度の測定の際とは異なる態様での通電」とは、被検液であるオゾン水中のＯ_３濃度の測定とは異なるタイミング（例えば、濃度測定を行う前または後）で、例えば、濃度測定の際よりも高い電流密度での通電処理を行ったり、または濃度測定の際とは逆方向に流れる電流での通電処理を行ったりすることを意味する。このような態様での通電処理を行えば、その通電によって作用電極の表面を酸化させたり作用電極の表面で気泡を発生させたりし得るようになり、これにより作用電極の経時的な電極表面の汚染や変質等を回復させることが可能となる。つまり、電極表面の酸化等を通じて、作用電極の経時的な電極表面の汚染や変質等を回復させる処理を、当該作用電極の「状態回復処理」として施すことが可能となる。

このような状態回復処理のための通電制御を行う場合に、通電制御部６３は、その通電制御を、第一回路５２と第二回路５３との選択切り換えのタイミングに合わせて、第一回路５２を通じて作用電極として機能する第一ＢＤＤ電極２１もしくは第二回路５３を通じて作用電極として機能する第二ＢＤＤ電極２２のいずれか一方、またはこれらの両方に対して行う。

例えば、第一ＢＤＤ電極２１に対して行う場合、通電制御部６３は、その第一ＢＤＤ電極２１を作用電極として機能させてｎ回の濃度測定を行った後（すなわち当該濃度測定の終了後）に、その第一ＢＤＤ電極２１に対して状態回復処理のための通電を行う。つまり、第一ＢＤＤ電極２１によるｎ回の濃度測定の終了後に、その第一ＢＤＤ電極２１の状態回復処理を行う。

また、例えば、第二ＢＤＤ電極２２に対して行う場合、通電制御部６３は、その第二ＢＤＤ電極２２を作用電極として機能させてｎ回の濃度測定を行う前に（すなわち当該濃度測定に先立って）、その第二ＢＤＤ電極２２に対して状態回復処理のための通電を行う。つまり、第二ＢＤＤ電極２２による濃度測定の開始に先立って、その第二ＢＤＤ電極２２の状態回復処理を行う。

なお、図１０に示す具体例では、第一回路５２から第二回路５３への選択切り換えを行うタイミングで状態回復処理を施す場合を例示しているが、これとは逆に第二回路５３から第一回路５２への選択切り換えを行うタイミングにおいても、全く同様に状態回復処理を施すようにしてもよい。ただし、状態回復処理を施すタイミングは、第一回路５２と第二回路５３との選択切り換えを行う毎である必要はなく、例えば、第一回路５２と第二回路５３の測定値の差から電極劣化具合を検知し、その検知結果に応じて（すなわち電極劣化が検知された後のタイミングで）行うようにしてもよい。

以上のような通電制御により第一ＢＤＤ電極２１または第二ＢＤＤ電極２２に状態回復処理を施せば、例えば、オゾン水中のＯ_３濃度の測定の繰り返しによって電極表面に経時的な汚染や変質等が生じた場合であっても、その汚染や変質等を除去して、電極表面の状態を回復させることが可能となる。したがって、作用電極として機能する第一ＢＤＤ電極２１または第二ＢＤＤ電極２２の状態回復処理を施せば、電極表面の汚染や変質等によって誘起される検出感度低下を抑制することができる。

（４）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す一つまたは複数の効果を奏する。

（ａ）本実施形態において、電気化学センサ１は、第一ＢＤＤ電極２１および第二ＢＤＤ電極２２が同一構造および同一形状を有しており、しかも第一ＢＤＤ電極２１および第二ＢＤＤ電極２２が第三ＢＤＤ電極２３に対して対称配置されている。そのため、第三ＢＤＤ電極２３からみた第一ＢＤＤ電極２１および第二ＢＤＤ電極２２の構成状況が左右対称配置であること以外は全く同一条件となり、これら第一ＢＤＤ電極２１および第二ＢＤＤ電極２２のどちらも作用電極または対電極として機能させることが可能である。さらには、作用電極または対電極としての機能について、当該機能の切り換えにも対応し得るようになる。
したがって、本実施形態の電気化学センサ１における電極配置によれば、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２との状態に応じて電極機能を選択する、といったことが可能となる。このような電極機能の選択を行えば、電極選択による濃度測定結果の測定精度の向上や、選択切り換えによる測定感度低下の抑制等が図れる。
つまり、本実施形態の電気化学センサ１によれば、三極電極の配置の工夫により、例えば電極機能の選択切り換えを行いつつオゾン水中のＯ_３濃度の測定をするといったように、その濃度測定に対する柔軟度（汎用性）を確保し得るセンサ構成が実現可能となり、その結果として、測定精度の向上や測定感度低下の抑制等が実現可能になる。

（ｂ）本実施形態において、電気化学センサ１は、電極配置に加えて、各電極２１，２２，２３を支持する基板１０についても、対称性を有する平面形状に形成されている。基板１０が対称性を有する平面形状であれば、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とのどちらを作用電極として選択しても、Ｏ_３の電極表面への拡散供給経路に差異が生じないようにし得る。したがって、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２のそれぞれの機能上の差異の発生を抑制する上でより一層有効なものとなり、電気化学センサ１の測定精度の向上や測定感度低下の抑制等の実現に非常に好適なものとなる。

（ｃ）本実施形態において、電気化学センサ１が濃度測定の対象とする特定成分は、被検液であるオゾン水中の溶存オゾンである。したがって、本実施形態の電気化学センサ１は、オゾン水中のＯ_３濃度測定に用いて好適であり、そのＯ_３濃度測定ついて、測定精度の向上や測定感度低下の抑制等が実現可能になる。

（ｄ）本実施形態において、電気化学センサ１を備えて構成される電気化学センサシステムは、その電気化学センサ１に加えて第一回路５２および第二回路５３を備えることで、電気化学センサ１における第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とのどちらを作用電極または対電極として機能させるかの選択切り換えに対応するようになっている。
したがって、このような選択切り換えを経ることで、本実施形態の電気化学センサシステムでは、例えば、第一回路５２による濃度測定と第二回路５３による濃度測定とをそれぞれ行い、それぞれの測定結果に基づいて最終的な測定結果を抽出する（測定結果が良好なほうを選ぶ、測定結果を平均化してノイズ成分を除去する等）といったことが可能となり、その結果として濃度測定結果の測定精度向上が図れるようになる。また、例えば、第一回路５２による濃度測定と第二回路５３による濃度測定とを必要に応じて適宜切り換えることによって、同一電極が作用電極となる電極構成の濃度測定が継続的に繰り返されることを回避でき、その結果として各電極２１，２２の表面状態（汚れ等の蓄積）の劣化による測定感度低下の抑制が図れるようになる。
つまり、本実施形態の電気化学センサシステムによれば、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とのそれぞれの状態に応じて、第一回路５２による濃度測定と第二回路５３による濃度測定との選択を適宜切り換えることで、電気化学センサ１の測定精度の向上や測定感度低下の抑制等が実現可能になる。

（ｅ）本実施形態で説明したように、第一回路５２と第二回路５３との選択切り換えを予め設定された定期的なタイミングで行えば、その選択切り換えを自動的（強制的）に行うことが可能となり、電気化学センサ１の測定精度の向上や測定感度低下の抑制等を実現する上で非常に有効なものとなる。

（ｆ）本実施形態で説明したように、第一回路５２と第二回路５３との選択切り換えのタイミングについて、一回の濃度測定の開始から終了までの間で一回路による検出を実行する毎のタイミングに設定すれば、同一条件でのオゾン水に対するＯ_３濃度測定を第一回路５２と第二回路５３とのそれぞれについての選択切り換えをしつつ重複して行うことが可能となる。したがって、重複する測定結果から一つの測定結果を導き出すことが実現可能となり、Ｏ_３濃度測定の測定精度の向上を実現する上で非常に有効なものとなる。

（ｇ）本実施形態で説明したように、オゾン水中のＯ_３濃度測定にあたり、重複する測定結果から一つの測定結果を導き出し、導き出した一つの測定値をＯ_３濃度測定のための測定値とすれば、例えば、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２との個体差や使用に伴う状態劣化等により、各電極２１，２２のいずれかに所望の測定精度が得られないものが存在していても、その影響が濃度測定の結果に及ぶことを抑制できる。つまり、各電極２１，２２の状態（例えば表面状態）の影響を極力排除することが可能になり、これにより被検液であるオゾン水中のＯ_３濃度測定について測定精度の向上が図れるようになる。

（ｈ）本実施形態で説明したように、第一回路５２と第二回路５３との選択切り換えのタイミングについて、ｎ回（一回または複数回）のＯ_３濃度測定を実行する毎のタイミングに設定すれば、同一電極が作用電極となる電極構成でのＯ_３濃度測定が必要以上に繰り返されることがなくなる。したがって、Ｏ_３濃度測定の繰り返しに伴う経時的な電極状態（例えば表面状態）の劣化を抑制することが実現可能となり、Ｏ_３濃度測定の測定感度低下の抑制等を実現する上で非常に有効なものとなる。

（ｉ）本実施形態で説明したように、オゾン水中のＯ_３濃度の測定とは異なるタイミング（例えば、Ｏ_３濃度測定を行う前または後）で、第一ＢＤＤ電極２１または第二ＢＤＤ電極２２に対してＯ_３濃度測定の際とは異なる態様での通電を行って、これにより第一ＢＤＤ電極２１または第二ＢＤＤ電極２２の状態回復処理を行うようにすれば、例えば、Ｏ_３濃度測定の繰り返しによって電極表面に経時的な汚染や変質等が生じた場合であっても、その汚染や変質等を除去して、電極表面の状態を回復させることが可能となる。したがって、作用電極として機能する第一ＢＤＤ電極２１または第二ＢＤＤ電極２２の状態回復処理を施すことで、電極表面の汚染や変質等によって誘起される検出感度低下を抑制することができ、その結果として、Ｏ_３濃度測定の測定感度低下の抑制等を実現する上で非常に有効なものとなる。

（ｊ）本実施形態で説明したように、第一回路５２と第二回路５３との選択切り換えを行うことにより、同一条件でのオゾン水に対するＯ_３濃度測定を第一回路５２と第二回路５３とのそれぞれについての選択切り換えをしつつ重複して行うことが可能となる。これにより、第一回路５２で得られた測定値と第二回路５３で得られた測定値を比較することが可能となり、第一ＢＤＤ電極２１または第二ＢＤＤ電極２２のどちらか一方が表面汚染等で劣化している場合に、それを検知することが可能となる。したがって、各電極２１，２２の状態劣化を検知した場合に、例えば、エラーメッセージを表示したり、状態回復処理の必要性やセンサ交換の必要性等についての情報出力を行ったりし得るようになり、その結果としてシステムの状態を常に最適に保つことが実現可能となる。

＜第二実施形態＞
次に、本開示の第二実施形態について説明する。なお、ここでは、主として第一実施形態の場合との相違点について説明する。

（５）電気化学センサの構成
本実施形態で説明する電気化学センサ１は、各電極２１，２２，２３の支持基板１０上での配置の態様が、上述した第一実施形態の場合とは異なる。

（電極配置）
図１１は、本開示の第二実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の一具体例を模式的に示す説明図である。なお、図中において、第一実施形態の場合と同一の構成要素については、同一の符号を付している。

本実施形態において、三つの電極２１，２２，２３である第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２および第三ＢＤＤ電極２３は、それぞれが同一構造および同一形状を有する。ここでいう「同一構造」および「同一形状」は、第一実施形態の場合と同じ意味である。また、本実施形態においては、三つの電極２１，２２，２３が同一構造および同一形状を有することに加え、各電極２１，２２，２３と接続される配線３1，３２，３３、および、各電極２１，２２，２３と各配線３1，３２，３３とを電気的に接続する接合材３４、更にはそれらの接合部３４の周囲を封止する絶縁性樹脂３５についても、同一構造（材質）、同一形状を有することが望ましい。これにより、後述する第一回路～第六回路のそれぞれが等価となり得るからである。

三つの電極２１，２２，２３のそれぞれが同一構造および同一形状を有することから、本実施形態では、第一ＢＤＤ電極２１および第二ＢＤＤ電極２２に加え、第三ＢＤＤ電極２３も含めて、機能の選択切り換えに対応し得る。つまり、本実施形態において、第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２および第三ＢＤＤ電極２３は、それぞれ作用電極、対電極または参照電極のいずれかとして機能するようになっている。

このような選択切り換えに対応すべく、本実施形態において、第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２および第三ＢＤＤ電極２３は、基板１０における所定の基材基準点２８を中心として、それぞれが三回対称の位置に配置されている。ここで「基板１０における所定の基材基準点２８」とは、基板１０上において予め設定された位置基準となる点である。具体的には、例えば、各電極２１，２２，２３のそれぞれについて第一実施形態で説明した電極基準点２６ａ，２６ｂ，２６ｃを通る仮想線２７ａ，２７ｂ，２７ｃを想定した場合に、基材基準点２８は、それぞれの仮想線２７ａ，２７ｂ，２７ｃが交わる点に位置する。また、「三回対称」とは、基材基準点２８を中心にして１２０°回転させる度に、少なくとも図形（例えば、各電極２１，２２，２３の平面形状）の基準点（例えば、各電極２１，２２，２３の電極基準点２６ａ，２６ｂ，２６ｃ）が重なることになる対称性のことである。三回対称であれば、各電極２１，２２，２３の電極基準点２６ａ，２６ｂ，２６ｃを結ぶ線が正三角形を描くことになる。

このように、基板１０上においては、第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２および第三ＢＤＤ電極２３のそれぞれが、基材基準点２８を中心として三回対称の位置に配置されている。したがって、例えば、第一ＢＤＤ電極２１を基準として考えると、第二ＢＤＤ電極２２と第三ＢＤＤ電極２３とは、それぞれが同一の平面形状であることに加え、第一ＢＤＤ電極２１の電極基準点２６ａを通る仮想線２７ａを対称軸とする線対称の関係にあり、その仮想線２７ａから等距離の位置に配置されていることになる。また、例えば、第二ＢＤＤ電極２２を基準として考えると、第一ＢＤＤ電極２１と第三ＢＤＤ電極２３とは、それぞれが同一の平面形状であることに加え、第二ＢＤＤ電極２２の電極基準点２６ｂを通る仮想線２７ｂを対称軸とする線対称の関係にあり、その仮想線２７ｂから等距離の位置に配置されていることになる。また、例えば、第三ＢＤＤ電極２３を基準として考えると、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とは、それぞれが同一の平面形状であることに加え、第三ＢＤＤ電極２３の電極基準点２６ｃを通る仮想線２７ｃを対称軸とする線対称の関係にあり、その仮想線２７ｃから等距離の位置に配置されていることになる。

以上に説明した具体例では、第一ＢＤＤ電極２１～第三ＢＤＤ電極２３の平面形状が長方形状であり、それぞれの長辺方向が基材基準点２８を中心にして放射状に位置するように配置されている構成について説明したが、各電極２１，２２，２３の配置がこれに限定されるものではない。つまり、各電極２１，２２，２３は、基材基準点２８を中心として三回対称の位置に配置されていれば、他の態様で配置されていてもよい。

図１２は、本開示の第二実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の他の一具体例を模式的に示す説明図（その１）である。
図１２に示す配置態様では、第一ＢＤＤ電極２１～第三ＢＤＤ電極２３の平面形状が正方形状に形成されている。そして、第一ＢＤＤ電極２１～第三ＢＤＤ電極２３の平面形状の構成辺が同一方向に揃うように、それぞれが配置されている。ただし、各電極２１，２２，２３の電極基準点２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、基板１０上の基材基準点２８を中心にして、それぞれが三回対称の位置に配置されている。つまり、第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２および第三ＢＤＤ電極２３は、少なくともそれぞれの電極基準点２６ａ，２６ｂ，２６ｃが三回対称配置に対応していれば、それぞれの電極基準点２６ａ，２６ｂ，２６ｃに対して平面形状を回転自由に配置しても構わない。

このような配置態様の場合も、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とは、第三ＢＤＤ電極２３からみて対称性を有して配置されていると見做すことができる。また、第一ＢＤＤ電極２１と第三ＢＤＤ電極２３とは、第二ＢＤＤ電極２２からみて対称性を有して配置されていると見做すことができる。また、第二ＢＤＤ電極２２と第三ＢＤＤ電極２３とは、第一ＢＤＤ電極２１からみて対称性を有して配置されていると見做すことができる。つまり、図１２に示す配置態様についても、図１１に示す配置態様と同様に取り扱うことが可能である。

また、上述した各具体例では、各電極２１，２２，２３のうち第三ＢＤＤ電極２３が最も基板１０の先端側に位置するように配置されている構成について説明したが、各電極２１，２２，２３の配置がこれに限定されるものではない。
図１３は、本開示の第二実施形態に係る電気化学センサにおける電極配置の他の一具体例を模式的に示す説明図（その２）である。
図１３に示す配置態様では、図１１または図１２に示す配置態様の場合とは逆に、第三ＢＤＤ電極２３が基板１０の先端から最も離れる側に位置するように配置されている。このような配置態様の場合も、各電極２１，２２，２３は、基板１０上の基材基準点２８を中心にして、それぞれが三回対称の位置に配置されていることになる。
つまり、本開示の第二実施形態においては、各電極２１，２２，２３のそれぞれの間の相対的な位置関係が基材基準点２８を中心にした三回対称となるように設定されていれば、各電極２１，２２，２３と基板１０との相対的な位置関係については特に限定されるものではない。

（６）システム構成
次に、本開示の第二実施形態における電気化学センサシステムの機能構成例について説明する。なお、ここではシステム構成の図示を省略するが、第一実施形態の場合と同一の構成要素については同一の符号を用いて説明を行う。

第二実施形態で例に挙げるシステムは、上述したように各電極２１，２２，２３が三回対称配置された電気化学センサ１を備える。そして、その電気化学センサ１に対応するように、測定装置２が以下のように構成されている。

測定装置２は、測定回路５１および選択回路５４に加えて、第一回路～第六回路を備えて構成されている。
第一回路は、第一ＢＤＤ電極２１を作用電極とし、第二ＢＤＤ電極２２を対電極とし、第三ＢＤＤ電極２３を参照電極として機能させるように、各配線３１，３２，３３と測定回路５１との間を電気的に接続する回路パターンで構成されたものである。
第二回路は、第一ＢＤＤ電極２１を対電極とし、第二ＢＤＤ電極２２を作用電極とし、第三ＢＤＤ電極２３を参照電極として機能させるように、各配線３１，３２，３３と測定回路５１との間を電気的に接続する回路パターンで構成されたものである。
第三回路は、第一ＢＤＤ電極２１を作用電極とし、第二ＢＤＤ電極２２を参照電極とし、第三ＢＤＤ電極２３を対電極として機能させるように、各配線３１，３２，３３と測定回路５１との間を電気的に接続する回路パターンで構成されたものである。
第四回路は、第一ＢＤＤ電極２１を対電極とし、第二ＢＤＤ電極２２を参照電極とし、第三ＢＤＤ電極２３を作用電極として機能させるように、各配線３１，３２，３３と測定回路５１との間を電気的に接続する回路パターンで構成されたものである。
第五回路は、第一ＢＤＤ電極２１を参照電極とし、第二ＢＤＤ電極２２を作用電極とし、第三ＢＤＤ電極２３を対電極として機能させるように、各配線３１，３２，３３と測定回路５１との間を電気的に接続する回路パターンで構成されたものである。
第六回路は、第一ＢＤＤ電極２１を参照電極とし、第二ＢＤＤ電極２２を対電極とし、第三ＢＤＤ電極２３を作用電極として機能させるように、各配線３１，３２，３３と測定回路５１との間を電気的に接続する回路パターンで構成されたものである。

これら第一回路～第六回路に対応して、選択回路５４は、測定回路５１による電圧印加および電流値測定にあたり、第一回路～第六回路のいずれか一つを選択して、電気化学センサ１における各配線３１，３２，３３と測定回路５１との間の電気的な接続を確立させるようになっている。

（７）システム処理動作
次に、上述したシステムにおける処理動作について説明する。

本実施形態のシステムにおいても、第一実施形態の場合と同様に、被検液であるオゾン水中のＯ_３濃度を測定する場合には、電気化学センサ１の各電極２１，２２，２３をオゾン水に接触させた状態で、各電極２１，２２，２３への印加電圧の制御により、作用電極と対電極の間に電圧をかけ、参照電極の電位を基準にして作用電極の電位を掃引し、そのときに作用電極と対電極との間を流れる電流値を測定する。

このとき、測定装置２の選択回路５４は、コンピュータ装置３の選択制御部６１からの指示に従いつつ、第一回路～第六回路のいずれか一つを選択して、各電極２１，２２，２３と測定回路５１との間の電気的接続を確立させる。つまり、三つの電極２１，２２，２３のそれぞれを作用電極、対電極または参照電極のいずれとして機能させるかの選択切り換えに対応するようになっている。

このような選択切り換えに対応する第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２および第三ＢＤＤ電極２３は、基材基準点２８を中心として、それぞれが三回対称の位置に配置されている。したがって、第一回路～第六回路のいずれを選択した場合であっても、参照電極に対する作用電極および対電極の構成状況が同一条件となり、これら作用電極および対電極における機能上の差異の発生を抑制することができる。

つまり、本実施形態においては、作用電極と対電極のみならず、参照電極も含めて、これらの機能の選択切り換えに対応することができる。これにより、濃度測定に対する柔軟度（汎用性）をより一層確保し得るようになり、その結果として、さらなる測定精度の向上や測定感度低下の抑制等が実現可能になる。つまり、上述した第一実施形態では二種の測定結果から一つの測定値を導き出すのに対し、本実施形態においては、三種の測定結果から一つの測定値を導き出すことができるので、より測定精度を高めることが可能となる。また、測定結果のばらつきの管理も行い易くなり、電極劣化等の検知感度も高めることが可能となる。

本実施形態においても、各電極２１，２２，２３における機能の選択切り換えについては、予め設定された定期的なタイミングで自動的（強制的）に行う。

例えば、定期的なタイミングの一例として、一回路（第一回路～第六回路のいずれか）による検出を実行する毎のタイミングで、各回路についての選択切り換えを行う。そして、同一条件でのオゾン水中のＯ_３濃度の測定を各回路により重複して行いつつ、それぞれの回路による検出実行単位が全て終了すると、オゾン水中のＯ_３濃度について一回の濃度測定が終了したものとする。
このようなタイミングでの選択切り換えを行えば、重複して行った濃度測定で得られる複数の測定値から一つの測定値を導き出すことが可能となり、その結果として測定精度の向上を図ることが実現可能となる。しかも、その場合において、作用電極と対電極のみならず参照電極も含めて機能の選択切り換えに対応することで、基となる複数の測定値が増えるので、より一層の測定精度の向上に寄与し得るようになる。

また、例えば、定期的なタイミングの他の例として、一回または複数回の濃度測定を実行する毎のタイミングで、各回路についての選択切り換えを行う。
このようなタイミングでの選択切り換えを行えば、濃度測定の繰り返しに伴う経時的な電極状態の劣化を抑制できるようになるが、作用電極と対電極のみならず参照電極も含めて機能の選択切り換えに対応することで、電極状態の劣化の度合いをより一層抑制することが実現可能となる。

（８）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、第一実施形態で説明した効果に加えて、以下に示す一つまたは複数の効果を奏する。

（ｋ）本実施形態において、電気化学センサ１は、第一ＢＤＤ電極２１、第二ＢＤＤ電極２２および第三ＢＤＤ電極２３が同一構造および同一形状を有しており、しかも各電極２１，２２，２３が基材基準点２８に対して三回対称な位置に配置されている。そのため、これら三つの電極２１，２２，２３のそれぞれについて、作用電極、対電極または参照電極として機能させることが可能である。さらには、作用電極、対電極または参照電極としての機能について、当該機能の切り換えにも対応し得るようになる。
したがって、本実施形態の電気化学センサ１における電極配置によれば、三極電極の配置の工夫により、例えば電極機能の選択切り換えを行いつつオゾン水中のＯ_３濃度の測定をするといったように、その濃度測定に対する柔軟度（汎用性）を確保し得るセンサ構成が実現可能となり、その結果として、より一層の測定精度の向上や測定感度低下の抑制等が実現可能になる。

（ｌ）本実施形態において、電気化学センサ１を備えて構成される電気化学センサシステムは、その電気化学センサ１に加えて第一回路～第六回路を備えることで、電気化学センサ１における各電極２１，２２，２３のそれぞれを作用電極、対電極または参照電極のいずれとして機能させるかの選択切り換えに対応するようになっている。
したがって、本実施形態の電気化学センサシステムによれば、作用電極と対電極のみならず参照電極も含めて、それぞれの機能の選択切り換えに対応し得るようになり、その結果として、より一層の測定精度の向上や測定感度低下の抑制等が実現可能になる。

＜変形例等＞
以上に第一実施形態および第二実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の各実施形態の内容に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

（回路構成）
例えば、上述の各実施形態では、電気化学センサシステムにおいて、測定装置２が選択回路５４を備える場合を例に挙げたが、複数回路（例えば、第一回路５２と第二回路５３、または、第一回路～第六回路）のいずれかを択一的に選択して被検液であるオゾン水中のＯ_３濃度を測定を行うように構成されていれば、必ずしもスイッチ回路等の選択回路５４を備えている必要はない。すなわち、複数回路の択一的な選択は、選択回路５４によらないものであっても構わない。

（濃度測定）
また、例えば、上述の各実施形態では、オゾン水中のＯ_３濃度の測定に際してＬＳＶ測定を行う場合を例に挙げたが、必ずしもこれに限定されることはなく、サイクリックボルタンメトリー（cyclic voltammetry：ＣＶ）測定であっても構わないし、クロノアンペロメトリー測定や定電位を印加してあらかじめ規定したタイミングにおける電流値を測定するやり方でも構わない。

また、例えば、上述の各実施形態では、被検液がオゾン水であり、濃度測定の対象となる特定成分がオゾン水中の溶存オゾンである場合を例に挙げたが、必ずしもこれに限定されることはなく、電気化学反応を利用して濃度測定を行い得るものであれば、他の種類の被検液および特定成分にも適用可能である。

（選択切り換え）
また、上述の各実施形態のうち、特に第一実施形態においては、線対象配置された第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とにつき、これらのどちらを作用電極または対電極として機能させるか選択切り換えを行う場合を例に挙げている。この点については、以下のような変形例を構成することも考えられる。
当該変形例では、線対象配置された第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とにつき、これらのどちらを作用電極または参照電極として機能させるか選択切り換えを行うようにする。このような構成であっても、参照電極からみた作用電極および対電極の構成状況が選択切り換えの前後で同一条件となるため、第一実施形態で説明した作用効果を得ることが可能となる。

つまり、本開示には、以下に述べる技術的思想も含まれるものとする。
本開示の一態様には、
被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
同一の基材上に配置された少なくとも三つの電極を備え、
前記三つの電極のうち、少なくとも二つの電極は、同一構造および同一形状を有するダイヤモンド電極によって構成され、
前記二つの電極はそれぞれが作用電極または参照電極のいずれかとして機能するとともに、前記三つの電極のうちの前記二つの電極以外の一つの電極が対電極として機能し、
前記二つの電極は、前記一つの電極における所定の電極基準点を通る仮想線を対称軸として、それぞれが線対称の位置に配置されている
電気化学センサが含まれる。
また、本開示の他の態様には、
上記の一態様に係る電気化学センサと、
前記電気化学センサにおける前記二つの電極のうちの一方を作用電極とし他方を参照電極として機能させる第一回路と、
前記一方の電極を参照電極とし前記他方の電極を作用電極として機能させる第二回路と、を備え、
前記第一回路と前記第二回路とのいずれかを選択して前記被検液中の前記特定成分の濃度測定を行うように構成された
電気化学センサシステムが含まれる。

なお、上記の変形例と同様に、第一ＢＤＤ電極２１と第二ＢＤＤ電極２２とについて、これらのどちらを対電極または参照電極として機能させるか選択切り換えを行うことも考えられるが、その場合には第三ＢＤＤ電極２３が作用電極として固定的に機能することになる。作用電極が固定的であると、必ずしも第一実施形態で説明した選択切り換えの作用効果が得られるとは限らない。そのため、電極機能の選択切り換えについては、少なくとも、第一実施形態で説明したように作用電極と対電極の機能を入れ替え可能にするか、上記の変形例のように作用電極と参照電極の機能を入れ替え可能にするか、または第二実施形態で説明したように作用電極、対電極および参照電極のそれぞれの機能を入れ替え可能にすることが好ましい。

（電極数）
また、例えば、上述の各実施形態では、基板１０上に三つの電極２１，２２，２３が配置されている場合を例に挙げたが、必ずしもこれに限定されることはなく、基板１０上に四つ以上の電極が配置されていてもよい。
図１４は、本開示に係る電気化学センサにおける電極配置の変形例を模式的に示す説明図（その１）である。図１５は、本開示に係る電気化学センサにおける電極配置の変形例を模式的に示す説明図（その２）である。
図１４または図１５に示す配置態様では、いずれも、基板１０上に配置された電極群２０が、四つのＢＤＤ電極によって構成されている。このような配置態様の場合、例えば、電極群２０の中から三つの電極の組み合わせを抽出し、その組み合わせを構成する各電極について第一実施形態または第二実施形態で説明したような選択切り換えを行い、さらに必要に応じてその組み合わせを適宜変更する、といった運用が実現可能となる。その場合に、三つの電極の組み合わせについては、測定時の条件（回路）が等価（各電極の位置関係が同一または対称配置）になるように抽出すること、すなわち当該組み合わせが等価になるように抽出することが望ましい。また、例えば、作用電極、対電極または参照電極の少なくとも一つについて、その機能を複数の電極によって実現するようにした上で、第一実施形態または第二実施形態で説明したような選択切り換えを行う、といった運用が実現可能となる。
つまり、基板１０上に配置された電極群２０は、少なくとも三つの電極によって構成されていれば、本開示に係る技術的思想を適用することが可能である。

（電極配置）
また、例えば、上述の各実施形態では、基板１０の同一面上に三つの電極２１，２２，２３が配置されている場合を例に挙げたが、必ずしもこれに限定されることはなく、各電極２１，２２，２３が基板１０の異なる面上に配置されていてもよい。

図１６は、本開示に係る電気化学センサにおける電極配置の変形例を模式的に示す説明図（その３）である。
図１６に示す配置態様では、平板状の基板１０の一方の面（例えば上面）に一つの電極２３が配置され、他方の面（例えば下面）に二つの電極２１，２２が配置されている。このような電極配置の場合であっても、電極２３からみた二つの電極２１，２２の対象配置を実現することができる。また、基板１０の厚さ等によっては、各電極２１，２２，２３を三回対称の位置関係とすることも実現可能である。

図１７は、本開示に係る電気化学センサにおける電極配置の変形例を模式的に示す説明図（その４）である。
図１７に示す配置態様では、四角柱状の基板１０における三つの側面のそれぞれに三つの電極２１，２２，２３が分散して配置されている。このような電極配置の場合であっても、電極２３からみた二つの電極２１，２２の対象配置を実現することができる。また、基板１０の断面サイズ等によっては、各電極２１，２２，２３を三回対称の位置関係とすることも実現可能である。

図１８は、本開示に係る電気化学センサにおける電極配置の変形例を模式的に示す説明図（その５）である。
図１８に示す配置態様では、一面が開いた四角柱状の基板１０の内面を構成する三つの壁面のそれぞれに三つの電極２１，２２，２３が分散して配置されている。このような電極配置の場合であっても、電極２３からみた二つの電極２１，２２の対象配置を実現することができる。また、基板１０の断面サイズ等によっては、各電極２１，２２，２３を三回対称の位置関係とすることも実現可能である。

図１９は、本開示に係る電気化学センサにおける電極配置の変形例を模式的に示す説明図（その６）である。
図１９に示す配置態様では、平板状の基板１０における同一の面上に三つの電極２１，２２，２３を並べて配置した後に、その基板１０を所望断面形状（例えば断面コの字型）となるように折り曲げて、各電極２１，２２，２３が異なる面上に配置されるようにしている。このような電極配置の場合であっても、電極２３からみた二つの電極２１，２２の対象配置を実現することができる。また、基板１０の折り曲げ後における断面形状等によっては、各電極２１，２２，２３を三回対称の位置関係とすることも実現可能である。

（具体的な一構成例）
ここで、本開示に係る電気化学センサの具体的な一構成例について、図２０および図２１に例示する。

図２０は、本開示に係る電気化学センサの具体的な一構成例を示す斜視図である。
図例の電気化学センサ１は、基板１０の同一面上において、三つの電極２１，２２，２３が三回対称の位置に配置され、かつ、これらのうちの二つが線対称の関係となるように各電極２１，２２，２３が配置されて構成されている。また、基板１０上には、各電極２１，２２，２３が配置された側とは反対の端縁側に、各電極２１，２２，２３と配線３１，３２，３３を介して導通する端子部３６，３７，３８が設けられているが、その導通を確立する配線３１，３２，３３は防水部材４０により覆われている。

図２１は、図２０の電気化学センサについての六面図である。図２１において、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は右側面図、（ｆ）は左側面図を、それぞれ示している。

＜本開示の好ましい態様＞
以下、本開示の好ましい態様について付記する。

（付記１）
本開示の一態様によれば、
被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
同一の基材上に配置された少なくとも三つの電極を備え、
前記三つの電極のうち、少なくとも二つの電極は、同一構造および同一形状を有するダイヤモンド電極によって構成され、
前記二つの電極は、前記基板に設けられた配線に同一の導電性の接合材を用いて同等の構造で接続され、
前記二つの電極の配線との接合部の周囲は、同一の絶縁性樹脂を用いて同等の構造で封止され、
前記二つの電極は、前記一つの電極における所定の電極基準点を通る仮想線を対称軸として、それぞれが線対称の位置に配置されている
電気化学センサが提供される。
ここで、前記ダイヤモンド電極は導電性の基材の上に多結晶ダイヤモンド膜を積層した構造であり、
前記ダイヤモンド電極の前記導電性の基材が、前記接合材を介して前記配線と電気的に接続されており、
前記ダイヤモンド膜表面には、前記配線、前記接合材、前記導電性樹脂が接触していない。

（付記２）
本開示の一態様によれば、
被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
同一の基材上に配置された少なくとも三つ以上の電極を備え、
前記三つ以上の電極から三つの電極を選び、各電極に作用電極、対電極または参照電極のいずれかの機能を割り振る組合せの中に、前記作用電極を割り振る電極が異なり、かつ、前記被検液中の特定成分の濃度測定を行う際の電気化学測定の回路が等価となる組合せが二つ以上存在する
電気化学センサが提供される。

（付記３）
本開示の一態様によれば、
被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
同一の基材上に配置された少なくとも三つの電極を備え、
前記三つの電極のうち、少なくとも二つの電極は、同一構造および同一形状を有するダイヤモンド電極によって構成され、
前記二つの電極はそれぞれが作用電極または対電極のいずれかとして機能するとともに、前記三つの電極のうちの前記二つの電極以外の一つの電極が参照電極として機能し、
前記二つの電極は、前記一つの電極における所定の電極基準点を通る仮想線を対称軸として、それぞれが線対称の位置に配置されている
電気化学センサが提供される。

（付記４）
本開示の他の一態様によれば、
被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
同一の基材上に配置された少なくとも三つの電極を備え、
前記三つの電極のうち、少なくとも二つの電極は、同一構造および同一形状を有するダイヤモンド電極によって構成され、
前記二つの電極はそれぞれが作用電極または参照電極のいずれかとして機能するとともに、前記三つの電極のうちの前記二つの電極以外の一つの電極が対電極として機能し、
前記二つの電極は、前記一つの電極における所定の電極基準点を通る仮想線を対称軸として、それぞれが線対称の位置に配置されている
電気化学センサが提供される。

（付記５）
本開示のさらに他の一態様によれば、
被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
同一の基材上に配置された少なくとも三つの電極を備え、
前記三つの電極は、同一構造および同一形状を有するダイヤモンド電極によって構成され、
前記三つの電極がそれぞれ作用電極、対電極または参照電極のいずれかとして機能し、
前記三つの電極は、前記基材における所定の基材基準点を中心として、それぞれが三回対称の位置に配置されている
電気化学センサが提供される。

（付記６）
好ましくは、
前記基材は、対称性を有する平面形状に形成されている
付記３から５のいずれか１態様に記載の電気化学センサが提供される。

（付記７）
好ましくは、
前記特定成分は、前記被検液中の溶存オゾンである
付記３から５のいずれか１態様に記載の電気化学センサが提供される。

（付記８）
本開示の一態様によれば、
付記３に記載の電気化学センサと、
前記電気化学センサにおける前記二つの電極のうちの一方を作用電極とし他方を対電極として機能させる第一回路と、
前記一方の電極を対電極とし前記他方の電極を作用電極として機能させる第二回路と、を備え、
前記第一回路と前記第二回路とのいずれかを選択して前記被検液中の前記特定成分の濃度測定を行うように構成された
電気化学センサシステムが提供される。

（付記９）
本開示の他の一態様によれば、
付記４に記載の電気化学センサと、
前記電気化学センサにおける前記二つの電極のうちの一方を作用電極とし他方を参照電極として機能させる第一回路と、
前記一方の電極を参照電極とし前記他方の電極を作用電極として機能させる第二回路と、を備え、
前記第一回路と前記第二回路とのいずれかを選択して前記被検液中の前記特定成分の濃度測定を行うように構成された
電気化学センサシステムが提供される。

（付記１０）
本開示のさらに他の一態様によれば、
付記５に記載の電気化学センサと、
前記電気化学センサにおける前記三つの電極のそれぞれを第一電極、第二電極および第三電極とした場合に、前記第一電極を作用電極とし前記第二電極を対電極とし前記第三電極を参照電極として機能させる第一回路と、
前記第一電極を対電極とし前記第二電極を作用電極とし前記第三電極を参照電極として機能させる第二回路と、
前記第一電極を作用電極とし前記第二電極を参照電極とし前記第三電極を対電極として機能させる第三回路と、
前記第一電極を対電極とし前記第二電極を参照電極とし前記第三電極を作用電極として機能させる第四回路と、
前記第一電極を参照電極とし前記第二電極を作用電極とし前記第三電極を対電極として機能させる第五回路と、
前記第一電極を参照電極とし前記第二電極を対電極とし前記第三電極を作用電極として機能させる第六回路と、を備え、
前記第一回路から前記第六回路までのいずれか一つを選択して前記被検液中の前記特定成分の濃度測定を行うように構成された
電気化学センサシステムが提供される。

（付記１１）
好ましくは、
予め設定された定期的なタイミングで複数回路についての選択切り換えを行う選択制御部
を備える付記８から１０のいずれか１態様に記載の電気化学センサシステムが提供される。

（付記１２）
好ましくは、
前記タイミングが、一回の濃度測定の開始から終了までの間で一回路による検出を実行する毎のタイミングに設定されている
付記１１に記載の電気化学センサシステムが提供される。

（付記１３）
好ましくは、
複数回路のそれぞれで得られる複数の測定値を取得するとともに、前記複数の測定値に基づいて一つの測定値を導き出し、前記一つの測定値を前記被検液中の前記特定成分の濃度測定のための測定値とする測定値管理部
を備える付記１２に記載の電気化学センサシステムが提供される。

（付記１４）
好ましくは、
前記タイミングが、一回または複数回の濃度測定を実行する毎のタイミングに設定されている
付記１１に記載の電気化学センサシステムが提供される。

（付記１５）
好ましくは、
前記電気化学センサにおける各電極に対して、前記被検液中の前記特定成分の濃度測定の際とは異なる態様での通電を行って、前記各電極の状態回復処理を施す通電制御部
を備える付記８から１０のいずれか１態様に記載の電気化学センサシステムが提供される。

１…電気化学センサ、２…電気化学測定装置、３…コンピュータ装置、１０…支持基板（基材）、２１…第一ＢＤＤ電極、２２…第二ＢＤＤ電極、２３…第三ＢＤＤ電極、２４…電極膜、２５…導電性基板、２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ…電極基準点、２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ…仮想線、２８…基材基準点、３１，３２，３３…配線、５１…電気化学測定回路、５２…第一回路、５３…第二回路、５４…選択回路、６０…制御部、６１…選択制御部、６２…測定値管理部、６３…通電制御部

Claims (13)

1. 被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
   同一の基材上に配置された少なくとも三つの電極を備え、
   前記三つの電極のうち、少なくとも二つの電極は、同一構造および同一形状を有するダイヤモンド電極によって構成され、
   前記二つの電極はそれぞれが作用電極または対電極のいずれかとして機能するとともに、前記三つの電極のうちの前記二つの電極以外の一つの電極が参照電極として機能し、
   前記二つの電極は、前記一つの電極における所定の電極基準点を通る仮想線を対称軸として、それぞれが線対称の位置に配置されている
   電気化学センサ。
2. 被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
   同一の基材上に配置された少なくとも三つの電極を備え、
   前記三つの電極のうち、少なくとも二つの電極は、同一構造および同一形状を有するダイヤモンド電極によって構成され、
   前記二つの電極はそれぞれが作用電極または参照電極のいずれかとして機能するとともに、前記三つの電極のうちの前記二つの電極以外の一つの電極が対電極として機能し、
   前記二つの電極は、前記一つの電極における所定の電極基準点を通る仮想線を対称軸として、それぞれが線対称の位置に配置されている
   電気化学センサ。
3. 被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
   同一の基材上に配置された少なくとも三つの電極を備え、
   前記三つの電極は、同一構造および同一形状を有するダイヤモンド電極によって構成され、
   前記三つの電極がそれぞれ作用電極、対電極または参照電極のいずれかとして機能し、
   前記三つの電極は、前記基材における所定の基材基準点を中心として、それぞれが三回対称の位置に配置されている
   電気化学センサ。
4. 前記基材は、対称性を有する平面形状に形成されている
   請求項１から３のいずれか１項に記載の電気化学センサ。
5. 前記特定成分は、前記被検液中の溶存オゾンである
   請求項１から３のいずれか１項に記載の電気化学センサ。
6. 請求項１に記載の電気化学センサと、
   前記電気化学センサにおける前記二つの電極のうちの一方を作用電極とし他方を対電極として機能させる第一回路と、
   前記一方の電極を対電極とし前記他方の電極を作用電極として機能させる第二回路と、を備え、
   前記第一回路と前記第二回路とのいずれかを選択して前記被検液中の前記特定成分の濃度測定を行うように構成された
   電気化学センサシステム。
7. 請求項２に記載の電気化学センサと、
   前記電気化学センサにおける前記二つの電極のうちの一方を作用電極とし他方を参照電極として機能させる第一回路と、
   前記一方の電極を参照電極とし前記他方の電極を作用電極として機能させる第二回路と、を備え、
   前記第一回路と前記第二回路とのいずれかを選択して前記被検液中の前記特定成分の濃度測定を行うように構成された
   電気化学センサシステム。
8. 請求項３に記載の電気化学センサと、
   前記電気化学センサにおける前記三つの電極のそれぞれを第一電極、第二電極および第三電極とした場合に、前記第一電極を作用電極とし前記第二電極を対電極とし前記第三電極を参照電極として機能させる第一回路と、
   前記第一電極を対電極とし前記第二電極を作用電極とし前記第三電極を参照電極として機能させる第二回路と、
   前記第一電極を作用電極とし前記第二電極を参照電極とし前記第三電極を対電極として機能させる第三回路と、
   前記第一電極を対電極とし前記第二電極を参照電極とし前記第三電極を作用電極として機能させる第四回路と、
   前記第一電極を参照電極とし前記第二電極を作用電極とし前記第三電極を対電極として機能させる第五回路と、
   前記第一電極を参照電極とし前記第二電極を対電極とし前記第三電極を作用電極として機能させる第六回路と、を備え、
   前記第一回路から前記第六回路までのいずれか一つを選択して前記被検液中の前記特定成分の濃度測定を行うように構成された
   電気化学センサシステム。
9. 予め設定された定期的なタイミングで複数回路についての選択切り換えを行う選択制御部
   を備える請求項６から８のいずれか１項に記載の電気化学センサシステム。
10. 前記タイミングが、一回の濃度測定の開始から終了までの間で一回路による検出を実行する毎のタイミングに設定されている
    請求項９に記載の電気化学センサシステム。
11. 複数回路のそれぞれで得られる複数の測定値を取得するとともに、前記複数の測定値に基づいて一つの測定値を導き出し、前記一つの測定値を前記被検液中の前記特定成分の濃度測定のための測定値とする測定値管理部
    を備える請求項１０に記載の電気化学センサシステム。
12. 前記タイミングが、一回または複数回の濃度測定を実行する毎のタイミングに設定されている
    請求項９に記載の電気化学センサシステム。
13. 前記電気化学センサにおける各電極に対して、前記被検液中の前記特定成分の濃度測定の際とは異なる態様での通電を行って、前記各電極の状態回復処理を施す通電制御部
    を備える請求項６から８のいずれか１項に記載の電気化学センサシステム。

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