JP7303353B1 - Electrochemical sensors and electrochemical sensor systems - Google Patents

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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3Kind Code: A1 It is possible to flexibly respond to switching of the functions of each electrode by devising the arrangement of triode electrodes that constitute an electrochemical sensor. An electrochemical sensor used for measuring the concentration of a specific component in a test liquid, comprising at least three electrodes (21, 22, 23) arranged on the same substrate (10), wherein the three electrodes (21, 22, 23) At least two electrodes 21, 22 among 21, 22, 23 are constituted by diamond electrodes having the same structure and the same shape, said two electrodes 21, 22 each functioning as either a working electrode or a counter electrode. At the same time, one electrode 23 other than the two electrodes 21 and 22 among the three electrodes 21, 22 and 23 functions as a reference electrode, and the two electrodes 21 and 22 are the one electrode 23. They are arranged at symmetrical positions with respect to a virtual line 27 passing through a predetermined electrode reference point 26 as an axis of symmetry. [Selection drawing] Fig. 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。 The present invention relates to electrochemical sensors and electrochemical sensor systems.

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)。 As an electrochemical sensor for measuring the ozone concentration of ozonized water, there is an electrochemical sensor in which a triode of a working electrode, a counter electrode, and a reference electrode is composed of a conductive diamond electrode (see, for example, Patent Document 1). Such an electrochemical sensor measures the ozone concentration by measuring the current value between the working electrode and the counter electrode while at least the working electrode and the counter electrode are in contact with ozone water. The working electrode and the counter electrode are arranged so that they are adjacent to each other (so that the distance between them is short) among the tripolar electrodes arranged in parallel (for example, "Fig. "reference).

国際公開第2020/091033号WO2020/091033

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。 An electrochemical sensor uses three electrodes (especially working electrode and counter electrode) to detect the transfer of electrons due to an electrochemical reaction (e.g. redox reaction) in a test solution (e.g. ozone water). , to measure the concentration of a specific component (for example, ozone) in the test liquid. Therefore, the result of concentration measurement by an electrochemical sensor can be affected by the state of each electrode (for example, the surface state). In that case, if the function of each electrode is fixed, there is a risk that the desired measurement accuracy cannot be obtained or the measurement sensitivity is lowered due to individual differences in each electrode, deterioration in condition due to use, and the like.

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。 The present disclosure makes it possible to flexibly respond to the switching of the functions of each electrode by devising the arrangement of the triode electrodes that make up the electrochemical sensor, and to improve the measurement accuracy and suppress the decrease in measurement sensitivity. We provide technology to

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。
One aspect of the present disclosure is
An electrochemical sensor used to measure the concentration of a specific component in a test solution,
comprising at least three electrodes disposed on the same substrate;
At least two of the three electrodes are diamond electrodes having the same structure and shape,
each of the two electrodes functions as either a working electrode or a counter electrode, and one of the three electrodes other than the two electrodes functions as a reference electrode;
The two electrodes are arranged at symmetrical positions with respect to an imaginary line passing through a predetermined electrode reference point of the one electrode as an axis of symmetry.

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。 According to the technique of the present disclosure, it is possible to flexibly cope with at least the switching of the functions of the working electrode and the counter electrode, and it is possible to improve the measurement accuracy and suppress the deterioration of the measurement sensitivity.

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。1 is a perspective view showing a schematic configuration example of an electrochemical sensor according to a first embodiment of the present disclosure; FIG. 図1に示す電気化学センサのA-A線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the electrochemical sensor shown in FIG. 1 taken along the line AA; 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。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing one specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the first embodiment of the present disclosure; 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。FIG. 2 is an explanatory diagram (part 1) schematically showing another specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the first embodiment of the present disclosure; 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。FIG. 2 is an explanatory diagram (part 2) schematically showing another specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the first embodiment of the present disclosure; 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。FIG. 3 is an explanatory diagram (part 3) schematically showing another specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the first embodiment of the present disclosure; 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。FIG. 4 is an explanatory diagram (part 4) schematically showing another specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the first embodiment of the present disclosure; 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。1 is a block diagram showing a functional configuration example of an electrochemical sensor system according to a first embodiment of the present disclosure; FIG. 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。FIG. 4 is a time chart diagram showing one specific example of processing operations in the electrochemical sensor system according to the first embodiment of the present disclosure; 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。FIG. 4 is a time chart diagram showing another specific example of processing operations in the electrochemical sensor system according to the first embodiment of the present disclosure; 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。FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing one specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the second embodiment of the present disclosure; 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。FIG. 10 is an explanatory diagram (part 1) schematically showing another specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the second embodiment of the present disclosure; 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。FIG. 2 is an explanatory diagram (part 2) schematically showing another specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the second embodiment of the present disclosure; 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。FIG. 2 is an explanatory diagram (part 1) schematically showing a modification of the electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the present disclosure; 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。FIG. 2 is an explanatory diagram (Part 2) schematically showing a modification of the electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the present disclosure; 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。FIG. 3 is an explanatory diagram (part 3) schematically showing a modification of the electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the present disclosure, where (a) is a top view, (b) is a side view, and (c) is a bottom view. 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。FIG. 4 is an explanatory diagram (part 4) schematically showing a modification of the electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the present disclosure; 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。FIG. 5 is an explanatory diagram (No. 5) schematically showing a modification of the electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the present disclosure; 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。FIG. 6 is an explanatory diagram (No. 6) schematically showing a modification of the electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the present disclosure; 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。1 is a perspective view showing a specific configuration example of an electrochemical sensor according to the present disclosure; FIG. 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。FIG. 20 is a six-sided view of the electrochemical sensor of FIG. 20, (a) is a plan view, (b) is a front view, (c) is a bottom view, (d) is a rear view, (e) is a right side view, (f) is a left side view.

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。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Note that the following description is an example, and the present disclosure is not limited to the illustrated aspects.

<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。
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the present disclosure will be described.

(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)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濃度)を、LSVを利用して測定するものである。
(1) Configuration of electrochemical sensor The electrochemical sensor described in this embodiment is used to measure the concentration of a specific component in a sample liquid. The test liquid is, for example, ozone water in which ozone (O 3 ) is dissolved in water (such as tap water). The specific component is, for example, ozone dissolved in ozone water. Concentration measurements are performed using, for example, linear sweep voltammetry (LSV). That is, the electrochemical sensor in this embodiment measures the ozone concentration ( O3 concentration) in ozone water using LSV.

(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。
(overall structure)
In order to measure the ozone concentration in the ozone water, the electrochemical sensor in this embodiment is constructed as described below.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration example of an electrochemical sensor according to the first embodiment of the present disclosure. FIG. 2 is a cross-sectional view of the electrochemical sensor shown in FIG. 1 taken along the line AA.

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。 As shown in FIGS. 1 and 2, the electrochemical sensor 1 comprises three electrodes 21, 22, 23 arranged on a support substrate 10 which is the same base material (that is, one base material). ing. Three wirings (electrical wirings) electrically connected to each of the electrodes 21, 22, and 23 are provided on the surface of the support substrate (hereinafter also simply referred to as “substrate”) 10 on which the electrodes 21, 22, and 23 are arranged. 31, 32, 33 are spaced apart from each other. The wirings 31, 32, 33 on the substrate 10 are insulated so that the liquid to be tested does not contact the wirings 31, 32, 33 when the electrodes 21, 22, 23 are brought into contact with the liquid to be tested. It is covered with a waterproof member 40 made of a non-toxic material or the like.

(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。
(Substrate configuration)
The substrate 10 supports the electrodes 21, 22, and 23, and is formed as a strip-shaped sheet-like (plate-like) member extending in the longitudinal direction. The substrate 10 can be made of an insulating material such as composite resin, ceramic, glass, or plastic having insulating properties. The substrate 10 is preferably made of, for example, glass epoxy resin or polyethylene terephthalate (PET). Further, the substrate 10 may be a semiconductor substrate or a metal substrate configured so that the surfaces on which the electrodes 21, 22, and 23 are arranged have insulating properties. The substrate 10 has predetermined physical strength and mechanical strength, for example, strength that prevents it from bending or breaking while measuring the O 3 concentration in the sample liquid.

(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。
(Electrode configuration)
The electrodes 21 , 22 , 23 are arranged side by side along the width direction of the substrate 10 . Details of the planar arrangement of the electrodes 21, 22, and 23 will be described later.

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。 Of the three electrodes 21, 22, 23 arranged on the substrate 10, the two electrodes 21, 22 positioned at both ends of the arrangement are adapted to function as either working electrodes or counter electrodes. In addition, one electrode 23 other than these two electrodes 21 and 22, that is, one electrode 23 positioned between the two electrodes 21 and 22 functions as a reference electrode.

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。 At least three electrodes 21, 22, 23, including at least two electrodes 21, 22 functioning as either working or counter electrodes, and preferably also one electrode 23 functioning as a reference electrode, are each a boron-doped diamond electrode (hereinafter , also referred to as “BDD electrodes”). A BDD electrode is an electrochemical electrode obtained by doping a diamond film with boron at a high concentration to give it metallic properties, and here it is used as a chip. The BDD electrode used this time is a chip-like electrode (electrode chip) including an electrode film 24 made of a metal polycrystalline diamond film or the like and a conductive substrate (hereinafter also simply referred to as “substrate”) 25. . The BDD electrode is configured as a vertical electrode that conducts from the back surface of the substrate 25 (that is, the surface opposite to the surface on which the electrode film 24 is provided).

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。 Also, at least two, preferably three, electrodes 21, 22, 23 each have the same structure and the same shape, in addition to each being a BDD electrode. The “same structure” here means that each has the same laminated structure, that is, each has a laminated structure including the electrode film 24 and the substrate 25 . The term "same shape" as used herein means that each of the chips has the same planar shape, that is, the detection surface that functions as an electrode has the same planar shape and area, and the figures drawn by each planar shape are congruent. means that

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。 In this specification, one BDD electrode of the two electrodes 21 and 22 functioning as either a working electrode or a counter electrode is also referred to as a first diamond electrode (first BDD electrode) 21. The other BDD electrode of the electrodes 21 and 22 is also called a second diamond electrode (second BDD electrode) 22 . The BDD electrode, which is one electrode 23 functioning as a reference electrode, is also called a third diamond electrode (third BDD electrode) 23 . These first BDD electrode 21 , second BDD electrode 22 and third BDD electrode 23 may be collectively referred to as electrode group 20 .

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。 Each of the first BDD electrode 21 to the third BDD electrode 23 includes the electrode film 24 and the conductive substrate 25 as described above.

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5×1019cm-3以上5×1021cm-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。 The electrode film 24 is made of polycrystalline diamond. Specifically, the electrode film 24 is a polycrystalline film (polycrystalline diamond film) composed of diamond crystals containing boron (B) as a dopant, that is, diamond crystals having p-type conductivity. A diamond crystal is a crystal in which carbon (C) atoms are arranged in a pattern called a diamond crystal structure. Alternatively, the electrode film 24 may be a B-doped diamond-like carbon (DLC) film. The B concentration in the electrode film 24 can be measured by secondary ion mass spectrometry (SIMS), and can be, for example, 5×10 19 cm −3 or more and 5×10 21 cm −3 or less. SIMS is a technique for measuring the concentration of a given substance by detecting ions (secondary ions) generated when the surface of the electrode film 24 is irradiated with beam-like ions (primary ions) using a mass spectrometer. .

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。 The electrode film 24 is provided on one of the two main surfaces of the substrate 25 . In this specification, the main surface of the substrate 25 on which the electrode film 24 is provided is also referred to as "the crystal growth surface of the substrate 25". The electrode film 24 is provided over the entire crystal growth surface of the substrate 25 . The electrode film 24 causes a predetermined electrochemical reaction (for example, oxidation-reduction reaction of ozone) on the surface (exposed surface).

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。 The electrode film 24 can be grown (deposited, synthesized) by a chemical vapor deposition (CVD) method, a physical vapor deposition (PVD) method, or the like. Examples of the CVD method include hot filament CVD using a tungsten filament, plasma CVD, and the like, and examples of the PVD method include an ion beam method and an ionization vapor deposition method. The thickness of the electrode film 24 can be, for example, 0.5 μm or more and 10 μm or less, preferably 1 μm or more and 6 μm or less, more preferably 2 μm or more and 4 μm or less.

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5×1018cm-3以上1.5×1020cm-3以下、好ましくは5×1018cm-3以上1.2×1020cm-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。 As the conductive substrate 25, a flat substrate made of a low resistance material is used. As the substrate 25, a substrate composed mainly of silicon (Si) and containing a p-type dopant such as boron (B) at a predetermined concentration, for example, a p-type single crystal Si substrate can be used. A p-type polycrystalline Si substrate can also be used as the substrate 25 . The B concentration in the substrate 25 is, for example, 5×10 18 cm −3 or more and 1.5×10 20 cm −3 or less, preferably 5×10 18 cm −3 or more and 1.2×10 20 cm −3 or less. can be done. By keeping the B concentration in the substrate 25 within the above range, it is possible to reduce the specific resistance of the substrate 25 while avoiding a decrease in manufacturing yield and deterioration in performance of the substrate 25 .

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。 The thickness of the substrate 25 can be, for example, 350 μm or more. As a result, a commercially available single-crystal Si substrate having a diameter of 6 inches or 8 inches can be used as the substrate 25 as it is without adjusting the thickness by back wrapping. As a result, it becomes possible to improve the productivity of the BDD electrode and reduce the manufacturing cost. Although the upper limit of the thickness of the substrate 25 is not particularly limited, the thickness of a Si substrate generally available on the market at present is a single crystal Si substrate having a diameter of 12 inches and having a thickness of about 775 μm. Therefore, the upper limit of the thickness of the substrate 25 in the current technology can be set to about 775 μm, for example.

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。 As the substrate 25, a substrate other than a substrate composed of Si as a main element (Si substrate) can be used. For example, as the substrate 25, a substrate configured using a compound of Si such as a silicon carbide substrate (SiC substrate) can be used.

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。 It is also conceivable to use a metal substrate composed mainly of niobium (Nb), molybdenum (Mo), titanium (Ti), or the like as the substrate 25 . However, it is preferable to use a Si substrate as the substrate 25 because leakage current is likely to occur when a metal substrate is used.

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。 The first BDD electrode 21 to the third BDD electrode 23 configured as described above can be formed using a known film formation technique.

(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。
(wiring configuration)
Wirings 31 , 32 , and 33 are arranged on the support substrate 10 from one end toward the other end in the longitudinal direction of the substrate 10 . Materials for forming the wirings 31, 32, 33 include copper (Cu), gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), various noble metals such as palladium (Pd), aluminum (Al), and iron (Fe). , various metals such as nickel (Ni), chromium (Cr), and titanium (Ti), alloys containing these noble metals or metals as main components, oxides of the above noble metals, metals, or alloys, and carbon. The wirings 31, 32, and 33 may be formed using the same material, or may be formed using different materials. The wirings 31, 32, 33 can be formed by a subtractive method, a semi-additive method, or the like. The wirings 31, 32, 33 can also be formed by a printing method such as screen printing, gravure printing, offset printing, inkjet printing, or a vapor deposition method.

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。 One end of the wiring 31 is electrically connected to the first BDD electrode 21 via a conductive bonding material 34 (see FIG. 2). One end of the wiring 32 is electrically connected to the second BDD electrode 22 via a conductive bonding material 34 . One end of the wiring 33 is electrically connected to the third BDD electrode 23 via a conductive bonding material 34 . As the bonding material 34, a conductive paste (conductive adhesive), a conductive tape, or the like can be used.

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。 The substrate 25 side of each of the first BDD electrode 21, the second BDD electrode 22, and the third BDD electrode 23 (the surface opposite to the side where the electrode film 24 is laminated) is desirably metallized. Metals used for metallization include Au, Ag, Pt, Cu, Al, magnesium (Mg), Ni, Ti, Mo, tungsten (W), laminates and alloys thereof, and the like, which are used to mount semiconductor chips. technology can be applied. By performing the metallizing process, the connection resistance between the conductive substrate 25 and the bonding material 34 can be lowered, and the bonding strength can be increased.

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。 By connecting the substrate 25 side of the first BDD electrode 21, the second BDD electrode 22, and the third BDD electrode 23 to the wirings 31, 32, and 33, and furthermore, by performing a metallizing process on the substrate 25 side of the bonding surface, It is possible to prevent the current distribution in each of the BDD electrodes 21, 22, and 23 from being biased when measuring the ozone concentration, and even if any of the electrodes 21, 22, and 23 is used as the working electrode, the current distribution will be uniform over the entire electrode surface. It becomes possible to cause an electrochemical reaction.

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。 By connecting the substrate 25 side of the first BDD electrode 21, the second BDD electrode 22, and the third BDD electrode 23 to the wirings 31, 32, and 33, electric wiring is provided on the surface side of each of the BDD electrodes 21, 22, and 23. It is not necessary to cover the BDD electrodes 21, 22, and 23 with an insulating resin, so that the surfaces of the BDD electrodes 21, 22, and 23 can be prevented from being contaminated, and the surfaces of the BDD electrodes 21, 22, and 23 can be kept flat without unevenness. As a result, even if any of the electrodes 21, 22, 23 is used as the working electrode, the diffusion path of ozone around each BDD electrode 21, 22, 23 can be made the same when measuring the ozone concentration, Any of the electrodes 21, 22, and 23 can be used as the working electrode to measure the ozone concentration with an equivalent circuit.

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。 Around the junction between the first BDD electrode 21 and the wiring 31, around the junction between the second BDD electrode 22 and the wiring 32, and around the junction between the third BDD electrode 23 and the wiring 33, It is sealed with an insulating resin 35 (see FIG. 2). The insulating resin 35 can be composed of a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin. As the thermosetting resin or ultraviolet curable resin, an epoxy-based insulating resin, a novolac-based insulating resin, or the like can be used. The insulating resin 35 is, for example, a liquid insulating resin before curing (hereinafter also referred to as “liquid resin”), which is applied around the bonding materials 34, the first BDD electrode 21, the second BDD electrode 22 and the third electrode. It can be provided by coating around and around each of the BDD electrodes 23 and curing the liquid resin by heating or ultraviolet irradiation. The liquid resin is applied and cured by electrically connecting the first BDD electrode 21 and the wiring 31, electrically connecting the second BDD electrode 22 and the wiring 32, and electrically connecting the third BDD electrode 23 and the wiring 33. and are electrically connected. For example, the liquid resin is applied so as to cover the bonding material 34, the side surface of the first BDD electrode 21, the side surface of the second BDD electrode 22, and the side surface of the third BDD electrode 23 without exposing them. Also, the liquid resin is applied to the surface of the first BDD electrode 21, the surface of the second BDD electrode 22, and the surface of the third BDD electrode 23 so as not to adhere. In addition, the “surface of the first BDD electrode 21,” the “surface of the second BDD electrode 22,” and the “surface of the third BDD electrode 23” respectively mean the surface of the electrode film 24 of each electrode, and specifically Specifically, of the two main surfaces of the electrode film 24 , it means the surface opposite to the surface in contact with the substrate 25 . The "surface of the first BDD electrode 21", the "surface of the second BDD electrode 22", and the "surface of the third BDD electrode 23" are surfaces (detection surfaces) that contribute to detection of ozone in the sample liquid. I can say.

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。 In addition, in this embodiment, at least the two electrodes 21 and 22 functioning as either the working electrode or the counter electrode have the same structure and the same shape. 32, the bonding material 34 that electrically connects the electrodes 21, 22 and the wirings 31, 32, and the insulating resin 35 that seals the periphery of the bonding portion 34, have the same structure (material ), preferably having the same shape. This is because the first circuit 52 and the second circuit 53, which will be described later, can be equivalent.

(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。
(Electrode arrangement)
Next, specific examples will be given to explain how the electrodes 21, 22, and 23 are arranged on the support substrate 10 in the electrochemical sensor 1 having the configuration described above.

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。
FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing one specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the first embodiment of the present disclosure.
As shown in FIG. 3, on the substrate 10, the first BDD electrode 21, the second BDD electrode 22, and the third BDD electrode 23, which are the three electrodes 21, 22, and 23, are arranged along the lateral direction of the substrate 10. are arranged side by side. More specifically, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 are arranged in parallel so that the third BDD electrode 23 is positioned between them.

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。 The planar shape of each of the electrodes 21, 22, and 23 can be, for example, a rectangular shape having long sides arranged along the longitudinal direction of the substrate 10, but is not limited thereto, and is square or circular. Any shape is acceptable. However, at least the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22, preferably all of the first BDD electrode 21 to the third BDD electrode 23, each have the same planar shape.

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以上、好ましくは4mm以上、より好ましくは10mm以上、さらに好ましくは20mm以上であり、好ましくは100mm以下、より好ましくは50mm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。
The plane area of each electrode 21, 22, 23 is not particularly limited, but is, for example, 1 mm 2 or more, preferably 4 mm 2 or more, more preferably 10 mm 2 or more, still more preferably 20 mm 2 or more, preferably It is 100 mm 2 or less, more preferably 50 mm 2 or less. The “planar area” referred to here is the area when each electrode 21, 22, 23 is viewed from above the main surface of the substrate 10 in the vertical direction, and is the surface that contributes to the detection of ozone in the test liquid. It corresponds to the area of (detection surface).
If the plane area of each of the electrodes 21, 22, and 23 is 1 mm 2 or more, the electrodes 21, 22, and 23 can be stably and easily manufactured with high accuracy, and the reduction in handling and mounting stability can be prevented. can also be suppressed.
If the plane area of each of the electrodes 21, 22, 23 is 100 mm 2 or less, the electrochemical sensor 1 can be prevented from becoming large, that is, the electrochemical sensor 1 can be easily obtained in a small size. Furthermore, by setting the plane area of each electrode 21, 22, 23 to 50 mm 2 or less, it is possible to reliably avoid an increase in the size of the sensor 1 while obtaining a highly sensitive sensor 1 .

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。 Among the electrodes 21, 22, and 23 arranged in parallel on the substrate 10, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 are connected to a predetermined electrode reference point 26 on the third BDD electrode 23 positioned between them. are arranged at symmetrical positions with respect to an imaginary line 27 passing through the . Here, the “predetermined electrode reference point 26 on the third BDD electrode 23 ” is a positional reference point set in advance for the third BDD electrode 23 . Specifically, for example, the center of gravity or the central point of the planar shape of the third BDD electrode 23 can be exemplified as the electrode reference point 26 . Also, the “imaginary line 27 passing through the electrode reference point 26 ” is a line assumed to pass through the electrode reference point 26 . Specifically, a straight line passing through the electrode reference point 26 and extending along the longitudinal direction of the substrate 10 can be exemplified as a virtual line 27 passing through the electrode reference point 26 .

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。 In this manner, on the substrate 10, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 are arranged at line-symmetrical positions with the virtual line 27 passing through the electrode reference point 26 of the third BDD electrode 23 as the axis of symmetry. ing. Therefore, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 have the same planar shape, and are positioned equidistant from the virtual line 27 passing through the electrode reference point 26 of the third BDD electrode 23. will be placed in

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。 As with the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22, the substrate 10 on which the electrodes 21, 22, and 23 are arranged is also preferably formed in a symmetrical planar shape. In other words, the substrate 10 preferably has symmetry in its planar shape with the virtual line 27 passing through the electrode reference point 26 of the third BDD electrode 23 as the axis of symmetry. In the case of symmetry, the virtual line 27 passing through the electrode reference point 26 of the third BDD electrode 23 on the substrate 10 passes through the center of the substrate 10 in the lateral direction. Further, when the corner of the substrate 10 is provided with the chamfered portion 11 that is subjected to R processing, chamfering, or the like, the chamfered portion 11 is formed by forming a virtual line 27 that passes through the electrode reference point 26 of the third BDD electrode 23. It will be located on each side of both sides.

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。 In the specific example described above, the configuration in which the first BDD electrode 21 to the third BDD electrode 23 are arranged along the lateral direction of the substrate 10 has been described. The arrangement is not limited to this. That is, the electrodes 21, 22, and 23 may be arranged in other manners as long as the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 are line-symmetrical.

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。
FIG. 4 is an explanatory diagram (Part 1) schematically showing another specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the first embodiment of the present disclosure.
In the arrangement mode shown in FIG. 4, the first BDD electrode 21 to the third BDD electrode 23 are arranged on the substrate 10 along the longitudinal direction of the substrate 10 . Then, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 are arranged with a virtual line 27 passing through the electrode reference point 26 of the third BDD electrode 23 located between the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 as an axis of symmetry. are arranged at symmetrical positions. That is, the imaginary line 27 serving as the axis of symmetry is arranged so as to extend along the lateral direction of the substrate 10 . In such an arrangement mode as well, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 have the same planar shape, and each of them passes through the electrode reference point 26 of the third BDD electrode 23 . They are arranged at positions equidistant from the line 27 .

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。
Further, in each of the above-described specific examples, the configuration in which the first BDD electrode 21 to the third BDD electrode 23 are arranged in a row on the substrate 10 has been described, but the arrangement of the electrodes 21, 22, and 23 is this. is not limited to
FIG. 5 is an explanatory diagram (Part 2) schematically showing another specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the first embodiment of the present disclosure.
In the arrangement mode shown in FIG. 5, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 are arranged along the width direction of the substrate 10 on the substrate 10, but the third BDD electrode 23 is separated from the row. The electrodes 21, 22, and 23 are arranged so that . Then, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 are arranged in line-symmetrical positions with respect to a virtual line 27 passing through the electrode reference point 26 of the third BDD electrode 23 as an axis of symmetry. In such an arrangement mode as well, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 have the same planar shape, and each of them passes through the electrode reference point 26 of the third BDD electrode 23 . They are arranged at positions equidistant from the line 27 .
With such an arrangement mode, the distance between the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 can be made closer than when the first BDD electrode 21 to the third BDD electrode 23 are arranged in a line. Therefore, the electrochemical sensor 1 can be easily made compact.

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。
Further, in each of the above-described specific examples, the configuration in which the first BDD electrode 21 to the third BDD electrode 23 all have the same planar shape has been described, but the arrangement of the electrodes 21, 22, and 23 is limited to this. not a thing
FIG. 6 is an explanatory diagram (No. 3) schematically showing another specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the first embodiment of the present disclosure. FIG. 7 is an explanatory diagram (No. 4) schematically showing another specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the first embodiment of the present disclosure.
6 or 7, the third BDD electrode 23 functioning as a reference electrode is formed in a planar shape different from that of the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22. In FIG. On the other hand, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 are arranged at line-symmetrical positions with respect to an imaginary line 27 passing through the electrode reference point 26 of the third BDD electrode 23 as an axis of symmetry. In such an arrangement mode as well, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 have the same planar shape, and each of them passes through the electrode reference point 26 of the third BDD electrode 23 . They are arranged at positions equidistant from the line 27 .

(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。
(2) System Configuration Next, an electrochemical sensor system including the electrochemical sensor 1 described above will be described.
FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration example of the electrochemical sensor system according to the first embodiment of the present disclosure.

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。 As shown in FIG. 8, an electrochemical sensor system (hereinafter also simply referred to as “system”) is configured with an electrochemical measuring device 2 in addition to an electrochemical sensor 1 . A computer device 3 is connected to the electrochemical measurement device 2 . Note that the electrochemical measurement device 2 and the computer device 3 may be configured as an integrated device.

(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。
(Electrochemical sensor)
The electrochemical sensor 1 comprises a first BDD electrode 21, a second BDD electrode 22 and a third BDD electrode 23 as described above. The first BDD electrode 21 functions as either a working electrode or a counter electrode. Similarly, the second BDD electrode 22 also functions as either a working electrode or a counter electrode. However, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 function as different electrodes. The third BDD electrode 23 functions as a reference electrode.

(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。
(Electrochemical measurement device)
An electrochemical measuring device (hereinafter also simply referred to as a “measuring device”) 2 functions as, for example, a potentiostat, and controls the electrochemical reactions at the electrodes 21, 22, and 23 in contact with the sample liquid. , is used to measure its potential and current.

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。 The measuring device 2 in the present embodiment is configured with an electrochemical measuring circuit (hereinafter also simply referred to as "measurement circuit") 51, a first circuit 52, a second circuit 53, and a selection circuit 54. there is

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。 The measurement circuit 51 applies a voltage between the working electrode and the counter electrode by controlling the voltage applied to each electrode 21, 22, 23, and allows the potential of the working electrode to be swept based on the potential of the reference electrode. is. Furthermore, the measuring circuit 51 measures the current value between the working electrode and the counter electrode according to the electrochemical reaction occurring at the working electrode. That is, the measurement circuit 51 performs electrochemical measurement by the three-electrode method using LSV. Details of the LSV can be obtained by using a known technique, and the explanation thereof is omitted here.

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。 The first circuit 52 connects the wires 31, 32 in the electrochemical sensor 1 so that one of the two electrodes 21, 22, which functions as either a working electrode or a counter electrode, functions as a working electrode and the other as a counter electrode. and the measuring circuit 51 are electrically connected. Specifically, the first circuit 52 connects between the wirings 31 and 32 and the measurement circuit 51 so that the first BDD electrode 21 functions as a working electrode and the second BDD electrode 22 functions as a counter electrode. Consists of circuit patterns.

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。 Contrary to the first circuit 52, the second circuit 53 connects the wires 31 and 32 in the electrochemical sensor 1 so that one of the two electrodes 21 and 22 functions as a counter electrode and the other functions as a working electrode. It electrically connects with the circuit 51 . Specifically, the second circuit 53 connects between the wirings 31 and 32 and the measurement circuit 51 so that the first BDD electrode 21 functions as a counter electrode and the second BDD electrode 22 functions as a working electrode. Consists of circuit patterns.

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。 In both the first circuit 52 and the second circuit 53, wiring in the electrochemical sensor 1 is arranged so that the third BDD electrode 23, which is one electrode 23 other than the two electrodes 21 and 22, functions as a reference electrode. 33 and the measuring circuit 51 are connected.

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。 Also, the first circuit 52 and the second circuit 53 are circuits equivalent to each other. An equivalent circuit means that the electric circuit is equivalent when electrochemical measurement is performed, and at the same time, the electrochemical reaction during measurement proceeds in an equivalent environment. In particular, in order for the electrochemical reaction to proceed in the same environment, the shape of each electrode connected to each circuit, the area of the electrode that contributes to the reaction, the arrangement of each electrode (equal or symmetrical arrangement), the spacing, etc. must be

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。 The selection circuit 54 selects either the first circuit 52 or the second circuit 53 when applying voltage and measuring the current value by the measurement circuit 51, and selects each wiring 31, 32, 33 in the electrochemical sensor 1 and the measurement circuit. 51 to establish an electrical connection. That is, the selection circuit 54 switches between the first circuit 52 and the second circuit 53 to establish the electrical connection between the wirings 31 , 32 , 33 and the measurement circuit 51 . The selection circuit 54 can be configured using a known switch circuit. Selection switching by the selection circuit 54 may be based on an instruction from the outside (for example, the computer device 3) or may be based on the operation of the system user.

(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。
(computer device)
The computer device 3 is used by being connected to the measuring device 2, and is not limited to a stationary type represented by a personal computer device as long as it has an information processing function to execute a predetermined program. A representative portable information terminal device or the like may be used.

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濃度を測定する処理についての制御が含まれる。 The computer device 3 is configured to function as a control section 60 that controls processing operations in the measuring device 2 by executing a predetermined program. The control performed by the control unit 60 includes control of the electrochemical measurement process, that is, control of the process of measuring the O 3 concentration in the ozone water, which is the test liquid, based on the measurement result of the current value by the measuring device 2 .

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。 The control unit 60 also functions as a selection control unit 61, a measured value management unit 62, and an energization control unit 63 by executing a predetermined program.

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。 The selection control section 61 gives an instruction to switch the selection between the first circuit 52 and the second circuit 53 to the selection circuit 54 in the measuring device 2 . That is, the selection control section 61 switches between the first circuit 52 and the second circuit 53 by controlling the selection circuit 54 . Selection switching between the first circuit 52 and the second circuit 53 by the selection control unit 61 is performed at preset regular timings. A specific example of the regular timing will be described in detail later.

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。 The measured value management unit 62 manages the current value measurement result (hereinafter also simply referred to as “measured value”) obtained through the measurement circuit 51 of the measuring device 2 . More specifically, the measured value management unit 62 acquires a plurality of measured values obtained when the connection is established by the first circuit 52 and when the connection is established by the second circuit 53, and based on these measured values Then, one measured value is derived, and the derived one measured value is used as the measured value for measuring the O3 concentration in the ozone water, which is the test liquid. Specific examples of acquisition of multiple measured values and derivation of one measured value by the measured value management unit 62 will be described later in detail.

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。 The energization control section 63 controls the state of energization of the electrodes 21 , 22 , 23 of the electrochemical sensor 1 by the measuring circuit 51 of the measuring device 2 . More specifically, the energization control unit 63 supplies the electrodes 21, 22, and 23 of the electrochemical sensor 1 with signals necessary for measuring the concentration of O 3 in the ozone water, which is the sample liquid, from the measurement circuit 51 of the measurement device 2. Separately (that is, at a timing different from the energization), energization is performed in a manner different from that for measuring the O 3 concentration, whereby each electrode 21, 22, 23 state recovery processing. Concrete examples of energization control by the energization control unit 63 and state recovery processing by this will be described later in detail.

(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濃度を測定する場合を例に挙げて説明する。
(3) System Processing Operation Next, the processing operation of the above-described system will be described by exemplifying the case of measuring the O 3 concentration in ozone water, which is a sample liquid.

(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。
(Concentration measurement processing)
When measuring the concentration of O 3 in the ozonized water, which is the sample liquid, using the system described above, the electrodes 21, 22, 23 of the electrochemical sensor 1 are brought into contact with the ozonated water. At this time, it is desirable to secure a sufficient amount of ozone water, which is the test liquid, for the electrochemical sensor 1 . This is because if the amount of ozonized water is small, there is a possibility that accurate concentration measurement will not be possible due to the effect of consuming ozone during concentration measurement. Moreover, it is desirable that the ozone water with which the electrodes 21, 22, and 23 are brought into contact is kept in a stationary state without stirring, that is, in a state in which no liquid flow occurs. This is for the purpose of matching the respective measurement conditions when performing selection switching, which will be described later. Then, with the electrodes 21, 22, and 23 in contact with the ozone water, the measurement circuit 51 of the measurement device 2 controls the voltage applied to the electrodes 21, 22, and 23 to control the voltage between the working electrode and the counter electrode. is applied, the potential of the working electrode is swept relative to the potential of the reference electrode, and the value of the current flowing between the working electrode and the counter electrode is measured.

(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。
(selection switching)
At this time, the selection circuit 54 of the measuring device 2 selects either the first circuit 52 or the second circuit 53 while following an instruction from the selection control section 61 of the computer device 3 to select the electrodes 21, 22, 23 and the measuring circuit 51 are established. As a result, for example, when the first circuit 52 is selected, the O3 concentration in the ozone water is measured while the first BDD electrode 21 functions as a working electrode and the second BDD electrode 22 functions as a counter electrode. Become. Further, for example, when the second circuit 53 is selected, the O 3 concentration in the ozone water is measured while the first BDD electrode 21 functions as a counter electrode and the second BDD electrode 22 functions as a working electrode. . In other words, the presence of the first circuit 52, the second circuit 53 and the selection circuit 54 allows the selection of which of the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 functions as the working electrode or the counter electrode. It has become.

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。 The first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 corresponding to such selective switching each have the same laminated structure, each have a detection surface with the same planar shape and area, and further It is arranged at a line-symmetrical position with respect to a virtual line 27 passing through the electrode reference point 26 of the third BDD electrode 23 . That is, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 have the same structure and the same shape, and are arranged at positions equidistant from the third BDD electrode 23 functioning as a reference electrode. The conditions are exactly the same, except that the arrangement of each configuration viewed from the BDD electrode 23 is left-right symmetrical.

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。 Therefore, regardless of which of the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 is caused to function as the working electrode by selective switching, it is possible to suppress the occurrence of functional differences. Thus, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 can both function as a working electrode or a counter electrode depending on their arrangement configuration, and selection of the function (if only fixed selection (including the switching of the selection).

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。 Further, in the electrochemical sensor 1, if not only the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 but also the substrate 10 supporting them are formed in a symmetrical planar shape, a functional difference occurs. is more effective in suppressing When measuring the O3 concentration in the ozonated water, which is the sample liquid, the O3 in the ozonated water is consumed on the electrode surface of either the first BDD electrode 21 or the second BDD electrode 22 functioning as a working electrode. On the other hand, O 3 diffuses from a position away from the working electrode and is supplied to the electrode surface. This is because no matter which one of the electrodes 22 and 22 is selected as the working electrode, no difference can be caused in the diffusion supply route of O 3 to the electrode surface.

(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。
(switching timing)
The selection control unit 61 instructing the selection circuit 54 performs the selection switching as described above at preset regular timings. This enables the selection control unit 61 to automatically (forcibly) switch the selection between the first circuit 52 and the second circuit 53 . A specific example will be given below of the periodic timing of selection switching.

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。
FIG. 9 is a time chart diagram showing one specific example of processing operations in the electrochemical sensor system according to the first embodiment of the present disclosure.
In the specific example shown in FIG. 9, when starting to measure the O 3 concentration in the ozone water, the selection circuit 54 first selects the first circuit 52 to establish a physical connection (step 101, hereinafter step is abbreviated as "S"). Then, a state in which the first BDD electrode 21 functions as a working electrode and the second BDD electrode 22 functions as a counter electrode is detected by one circuit from the start of sweeping to the end of sweeping with respect to the potential of the working electrode potential with respect to the reference electrode. As a unit, continue until the detection execution unit ends.

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。 After that, when the detection execution unit by the first circuit 52 ends, the selection circuit 54 switches the selection at that timing (S102). By this selection switching, the selection circuit 54 selects the second circuit 53 to establish electrical connection between the electrodes 21, 22, 23 and the measurement circuit 51 (S103). Then, the state in which the first BDD electrode 21 functions as a counter electrode and the second BDD electrode 22 functions as a working electrode is continued until the detection execution unit ends.

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。 For all the circuits that can be selected by the selection circuit 54, that is, for each of the first circuit 52 and the second circuit 53, when the detection execution unit using these ends, the O3 concentration in the ozone water is measured once. is assumed to have ended. In this manner, the selection circuit 54 selects the timing (that is, each detection execution timing) each time detection is performed by the first circuit 52 and the second circuit 53 from the start to the end of one concentration measurement. The selection switching between the first circuit 52 and the second circuit 53 is performed at the timing each time the unit ends.

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。 That is, in the specific example shown in FIG. 9, selection switching between the first circuit 52 and the second circuit 53 is performed at preset periodic timing, and the timing is from the start to the end of one concentration measurement. The timing is set every time the detection by one circuit (the first circuit 52 or the second circuit 53) is executed in between. By performing selective switching at such timing, the measurement of the O3 concentration in the ozone water under the same conditions is duplicated by the circuits 52 and 53 while selectively switching between the first circuit 52 and the second circuit 53. It is possible to do It should be noted that the timing described here may be the timing at which a predetermined interval period has been ensured from the end of the detection execution unit, in addition to the timing coincident with the end of the detection execution unit. The predetermined interval period is, for example, a period considered necessary for arranging the measurement environment for repeated measurements.

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。 By performing selection switching at such timing, the following processing can be performed on current values (hereinafter also simply referred to as "measured values") which are measurement results obtained through the circuits 52 and 53. .

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)。 For example, the measured value management unit 62 of the computer device 3 acquires a plurality of measured values respectively obtained by the first circuit 52 and the second circuit 53 from the start to the end of one concentration measurement. Specifically, the measurement value management unit 62 acquires the measurement value obtained through the first circuit 52 at the end of the detection execution unit (S101) by the first circuit 52 (S104). Also, the measured value management unit 62 acquires the measured value obtained through the second circuit 53 at the end of the detection execution unit (S103) by the second circuit 53 (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。 After acquiring these multiple measured values, the measured value management unit 62 derives one measured value based on the acquired multiple measured values (S106). As one measured value, for example, the maximum value corresponding to the best measurement result among a plurality of measured values, the average value obtained by removing noise components included in the plurality of measured values, a predetermined calculated value based on these, etc. can be used. When deriving one measurement value, for example, one measurement value may be derived using a plurality of measurement values after the second measurement, excluding the first measurement. This is because there is concern that the first measurement is likely to be affected by measurement errors.

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。 Then, when the measured value management unit 62 derives one measured value, the control unit 60 of the computer device 3 performs processing necessary to specify the O 3 concentration in the ozone water based on the one measured value. I do. Therefore, by deriving one measured value from a plurality of measured values obtained by overlapping concentration measurements performed by the circuits 52 and 53, for example, individual differences between the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22, Even if one of the electrodes 21 and 22 is unable to obtain the desired measurement accuracy due to deterioration in the state of the electrodes 21 and 22 due to the use of the electrodes 21 and 22, its influence on the measured value as the concentration measurement result. It becomes possible to suppress the spread. In other words, it is possible to minimize the influence of the state (for example, surface state) of the electrodes 21 and 22 on the measured value of O 3 concentration, and as a result, it is possible to improve the measurement accuracy. becomes.

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。 In addition, when a plurality of measured values are obtained through each of the circuits 52 and 53, in addition to deriving one measured value from these, or without deriving one measured value, the obtained plurality of measured values are It is also possible to compare them with each other and detect the state (for example, the surface state) of each of the electrodes 21 and 22 from the comparison result. Specifically, by comparing the measured value obtained by the first circuit 52 and the measured value obtained by the second circuit 53, for example, when a difference greater than normal measurement variation occurs between them In addition, it is possible to detect the states of the electrodes 21 and 22, such as determining that either the first BDD electrode 21 or the second BDD electrode 22 has deteriorated due to surface contamination or the like. Therefore, by comparing a plurality of measured values obtained by overlapping concentration measurements performed by the respective circuits 52 and 53, when deterioration of the state of the electrodes 21 and 22 is detected, for example, an error message can be displayed. , it becomes possible to output information about the necessity of state recovery processing, the necessity of sensor replacement, etc., which will be described later, and as a result, it is possible to always maintain the optimum state of the system.

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。 A specific example of the periodic timing for switching the selection of the circuits 52 and 53 has been described above, but the periodic timing for switching the selection is not limited to the above specific example.

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。
FIG. 10 is a time chart diagram showing another specific example of processing operations in the electrochemical sensor system according to the first embodiment of the present disclosure.
In the specific example shown in FIG. 10 , when starting to measure the O 3 concentration in the ozone water, the selection circuit 54 first selects the first circuit 52 to A physical connection is established (S201). Then, the state in which the first BDD electrode 21 functions as a working electrode and the second BDD electrode 22 functions as a counter electrode is continued from the start of the sweep of the potentials of the working electrode and the counter electrode to the end of the sweep. It is assumed that one concentration measurement has been completed for the O 3 concentration. In other words, in one concentration measurement, duplicate detection is not performed by each circuit, which is different from the specific example described above (see FIG. 9).

その後、新たな被検液であるオゾン水についてO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。 After that, the O 3 concentration of ozone water, which is a new sample liquid, is measured. The state in which the BDD electrode 21 functions as a working electrode and the second BDD electrode 22 functions as a counter electrode is continued. Although the figure shows a case where the density measurement is repeated three times, the number of times the density measurement is performed under the same conditions is not limited to this. may be repeated, or multiple times.

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。 When the density measurement is completed n times, the selection circuit 54 switches the selection at that timing (S202). By this selection switching, the selection circuit 54 selects the second circuit 53 to establish electrical connection between the electrodes 21, 22, 23 and the measurement circuit 51 (S204). Then, the state in which the first BDD electrode 21 functions as a counter electrode and the second BDD electrode 22 functions as a working electrode is continued until n times of concentration measurements are finished.

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。 In this manner, the selection circuit 54 switches between the first circuit 52 and the second circuit 53 each time the density measurement is performed once or multiple times. By performing selective switching at such timing, concentration measurement in an electrode configuration in which the same electrode serves as the working electrode is not repeated more than necessary. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the electrode state (for example, the surface state) over time due to repeated concentration measurements.

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。 In conjunction with this selection switching timing, the energization control unit 63 controls the state of energization to each of the electrodes 21, 22, and 23 so that each electrode 21, 22, and 23 is measured for the O 3 concentration. The energization may be performed in a different mode (S203). As a result, the energization control unit 63 performs state recovery processing for the electrodes 21, 22, and 23 whose energization state is controlled.

ここでいう「O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。 Here, "energization in a manner different from the measurement of the O3 concentration" means timing different from the measurement of the O3 concentration in the ozone water that is the test liquid (for example, before or after the concentration measurement). This means, for example, performing an energization process with a current density higher than that in the concentration measurement, or performing an energization process with a current flowing in the opposite direction to that in the concentration measurement. If the energization treatment is performed in such a manner, the energization can oxidize the surface of the working electrode or generate bubbles on the surface of the working electrode. It is possible to restore contamination, deterioration, and the like. In other words, it is possible to perform a process of recovering contamination, deterioration, etc. of the surface of the working electrode over time through oxidation of the electrode surface, etc., as a "state recovery process" of the working electrode.

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。 When performing the energization control for such state recovery processing, the energization control unit 63 performs the energization control in accordance with the timing of selection switching between the first circuit 52 and the second circuit 53. Either the first BDD electrode 21 functioning as a working electrode through the second circuit 53 or the second BDD electrode 22 functioning as a working electrode through the second circuit 53, or both.

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。 For example, in the case of the first BDD electrode 21, the energization control unit 63 causes the first BDD electrode 21 to function as a working electrode and performs concentration measurement n times (that is, after the concentration measurement is completed). Then, the first BDD electrode 21 is energized for the state recovery process. That is, after n times of concentration measurement by the first BDD electrode 21 are completed, the state recovery processing of the first BDD electrode 21 is performed.

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。 Further, for example, when performing the second BDD electrode 22, the energization control unit 63 causes the second BDD electrode 22 to function as a working electrode to perform n concentration measurements (i.e., prior to the concentration measurement ), the second BDD electrode 22 is energized for the state recovery process. That is, prior to the start of concentration measurement by the second BDD electrode 22, the state recovery processing of the second BDD electrode 22 is performed.

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。 In the specific example shown in FIG. 10, the state recovery process is performed at the timing of switching from the first circuit 52 to the second circuit 53. Conversely, the second circuit 53 At the timing of switching to the first circuit 52 as well, the same state recovery processing may be performed. However, the timing of performing the state recovery process does not have to be every time the selection and switching between the first circuit 52 and the second circuit 53 are performed. The degree of deterioration may be detected, and the detection may be performed according to the detection result (that is, at the timing after electrode deterioration is detected).

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。 If the first BDD electrode 21 or the second BDD electrode 22 is subjected to state recovery processing by the above-described energization control, for example, repeated measurements of the O 3 concentration in the ozone water will prevent contamination and alteration of the electrode surface over time. Even if it occurs, it is possible to remove the contamination, deterioration, etc., and recover the state of the electrode surface. Therefore, by subjecting the first BDD electrode 21 or the second BDD electrode 22, which functions as a working electrode, to recovery treatment, it is possible to suppress a decrease in detection sensitivity induced by contamination or alteration of the electrode surface.

(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。
(4) Effect of this embodiment According to this embodiment, one or more of the following effects can be obtained.

(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。
(a) In the electrochemical sensor 1, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 have the same structure and the same shape, and the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 are They are arranged symmetrically with respect to the third BDD electrode 23 . Therefore, the configuration conditions of the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 as viewed from the third BDD electrode 23 are exactly the same except for the symmetrical arrangement. Either can function as a working or counter electrode. Furthermore, it becomes possible to switch the function as a working electrode or a counter electrode.
Therefore, according to the electrode arrangement in the electrochemical sensor 1 of this embodiment, it is possible to select the electrode function according to the states of the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 . By selecting the electrode functions in this way, it is possible to improve the measurement accuracy of the concentration measurement results by selecting the electrodes, and to suppress the deterioration of the measurement sensitivity by switching the selection.
In other words, according to the electrochemical sensor 1 of the present embodiment, by devising the arrangement of the triode electrodes, it is possible to measure the O3 concentration in the ozone water while selectively switching the electrode functions. It becomes possible to realize a sensor configuration that can ensure flexibility (versatility), and as a result, it becomes possible to improve measurement accuracy and suppress deterioration in measurement sensitivity.

(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。 (b) In the present embodiment, in the electrochemical sensor 1, in addition to the electrode arrangement, the substrate 10 supporting the electrodes 21, 22, and 23 is also formed in a symmetrical planar shape. If the substrate 10 has a symmetrical planar shape, regardless of which of the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 is selected as the working electrode, a difference occurs in the diffusion supply route of O 3 to the electrode surface. can be avoided. Therefore, it is more effective in suppressing the occurrence of functional differences between the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22, and the improvement of the measurement accuracy of the electrochemical sensor 1, suppression of deterioration in measurement sensitivity, etc. is very suitable for the realization of

(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濃度測定に用いて好適であり、そのO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。 (c) In the present embodiment, the specific component whose concentration is to be measured by the electrochemical sensor 1 is dissolved ozone in ozone water, which is the sample liquid. Therefore, the electrochemical sensor 1 of the present embodiment is suitable for use in measuring the O3 concentration in ozone water, and it is possible to improve the measurement accuracy and suppress the decrease in measurement sensitivity for the O3 concentration measurement.

(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。
(d) In the present embodiment, the electrochemical sensor system including the electrochemical sensor 1 includes a first circuit 52 and a second circuit 53 in addition to the electrochemical sensor 1, so that the electrochemical sensor 1 , which corresponds to selection switching of which of the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 is to function as the working electrode or the counter electrode.
Therefore, through such selection switching, in the electrochemical sensor system of the present embodiment, for example, the concentration measurement by the first circuit 52 and the concentration measurement by the second circuit 53 are respectively performed, and based on the measurement results of each This makes it possible to extract the final measurement results (select the better measurement results, average the measurement results to remove noise components, etc.), and as a result, improve the measurement accuracy of the concentration measurement results. become. Further, for example, by appropriately switching the concentration measurement by the first circuit 52 and the concentration measurement by the second circuit 53 as necessary, the concentration measurement of the electrode configuration in which the same electrode is the working electrode can be continuously repeated. As a result, deterioration of the measurement sensitivity due to deterioration of the surface condition (accumulation of dirt etc.) of the electrodes 21 and 22 can be suppressed.
That is, according to the electrochemical sensor system of the present embodiment, concentration measurement by the first circuit 52 and concentration measurement by the second circuit 53 are performed according to the respective states of the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22. By appropriately switching the selection of , it is possible to improve the measurement accuracy of the electrochemical sensor 1 and suppress the decrease in measurement sensitivity.

(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。 (e) As described in the present embodiment, if selection switching between the first circuit 52 and the second circuit 53 is performed at preset regular timing, the selection switching is automatically (forcedly) performed. This is very effective in improving the measurement accuracy of the electrochemical sensor 1 and suppressing a decrease in measurement sensitivity.

(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。 (f) As described in the present embodiment, regarding the timing of selection switching between the first circuit 52 and the second circuit 53, every time detection by one circuit is executed from the start to the end of one concentration measurement. If the timing is set to , the O 3 concentration measurement for ozone water under the same conditions can be performed redundantly while selectively switching between the first circuit 52 and the second circuit 53 . Therefore, it becomes possible to derive one measurement result from overlapping measurement results, which is very effective in improving the measurement accuracy of O 3 concentration measurement.

(g)本実施形態で説明したように、オゾン水中のO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濃度測定について測定精度の向上が図れるようになる。 (g) As described in the present embodiment, when measuring O3 concentration in ozone water, one measurement result is derived from overlapping measurement results, and one derived measurement value is used as the measurement value for O3 concentration measurement. Then, for example, due to individual differences between the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22, state deterioration due to use, etc., there may be one in which the desired measurement accuracy cannot be obtained in either of the electrodes 21 and 22. Even if it is, it can be suppressed that its influence reaches the result of the concentration measurement. In other words, it is possible to eliminate the influence of the state (for example, surface state) of the electrodes 21 and 22 as much as possible, thereby improving the measurement accuracy of the O 3 concentration measurement in the ozone water, which is the sample liquid. .

(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。 (h) As described in the present embodiment, regarding the timing of selection switching between the first circuit 52 and the second circuit 53, every time the O 3 concentration measurement is performed n times (one or more times) If set, the O 3 concentration measurement in the electrode configuration in which the same electrode serves as the working electrode will not be repeated more than necessary. Therefore, it becomes possible to suppress the deterioration of the electrode state (for example, the surface state) over time due to repeated O 3 concentration measurement, and it is very effective in suppressing the deterioration of the measurement sensitivity of O 3 concentration measurement. become something.

(i)本実施形態で説明したように、オゾン水中のO濃度の測定とは異なるタイミング(例えば、O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) As described in the present embodiment, the first BDD electrode 21 or the second BDD electrode 22 at a timing different from the measurement of the O3 concentration in the ozone water (for example, before or after performing the O3 concentration measurement) , is energized in a manner different from that for O 3 concentration measurement, thereby performing state recovery processing of the first BDD electrode 21 or the second BDD electrode 22, for example, O 3 concentration measurement Even if the electrode surface is contaminated or degraded over time due to the repetition of the above steps, the contamination or degradation can be removed and the state of the electrode surface can be recovered. Therefore, by performing a state recovery process on the first BDD electrode 21 or the second BDD electrode 22 that functions as a working electrode, it is possible to suppress the decrease in detection sensitivity induced by contamination or deterioration of the electrode surface, and as a result As a result, it is very effective in suppressing a decrease in the measurement sensitivity of O 3 concentration measurement.

(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。 (j) As described in the present embodiment, by selectively switching between the first circuit 52 and the second circuit 53, O3 concentration measurement for ozone water under the same conditions can be performed by the first circuit 52 and the second circuit. 53 can be performed redundantly while switching the selection for each. Thereby, it becomes possible to compare the measured value obtained by the first circuit 52 and the measured value obtained by the second circuit 53, and the surface contamination of either the first BDD electrode 21 or the second BDD electrode 22 is possible. , etc., it can be detected. Therefore, when the state deterioration of the electrodes 21 and 22 is detected, for example, an error message can be displayed, or information can be output about the necessity of state recovery processing, the necessity of sensor replacement, and the like. , and as a result, it becomes possible to always keep the system state optimal.

<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。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present disclosure will be described. Note that differences from the case of the first embodiment will be mainly described here.

(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。
(5) Configuration of electrochemical sensor In the electrochemical sensor 1 described in this embodiment, the arrangement of the electrodes 21, 22, and 23 on the support substrate 10 is different from that in the first embodiment described above. .

(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。
(Electrode arrangement)
FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing one specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the second embodiment of the present disclosure. In addition, in the figure, the same reference numerals are given to the same components as in the case of the first embodiment.

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。 In this embodiment, the three electrodes 21, 22, 23, the first BDD electrode 21, the second BDD electrode 22 and the third BDD electrode 23, each have the same structure and shape. The terms "same structure" and "same shape" used here have the same meanings as in the first embodiment. In addition, in this embodiment, the three electrodes 21, 22, 23 have the same structure and the same shape. 21, 22, 23 and the wirings 31, 32, 33, and the insulating resin 35, which seals the surroundings of the joints 34, have the same structure (material), It is desirable to have the same shape. This is because each of the first to sixth circuits, which will be described later, can be equivalent.

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。 Since each of the three electrodes 21, 22, and 23 has the same structure and the same shape, in the present embodiment, in addition to the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22, the third BDD electrode 23 also includes the function can correspond to the selection switching of That is, in this embodiment, the first BDD electrode 21, the second BDD electrode 22, and the third BDD electrode 23 function as either a working electrode, a counter electrode, or a reference electrode, respectively.

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。 In order to correspond to such selection switching, in the present embodiment, the first BDD electrode 21, the second BDD electrode 22, and the third BDD electrode 23 are arranged around a predetermined base material reference point 28 on the substrate 10. They are arranged in positions of three-fold symmetry. Here, the “predetermined base material reference point 28 on the substrate 10 ” is a point on the substrate 10 that serves as a preset positional reference. Specifically, for example, when imaginary lines 27a, 27b, and 27c passing through the electrode reference points 26a, 26b, and 26c described in the first embodiment are assumed for each of the electrodes 21, 22, and 23, the substrate reference A point 28 is located at the intersection of the virtual lines 27a, 27b, 27c. In addition, "three-fold symmetry" means that at least a reference point (for example, each electrode It is the symmetry in which the electrode reference points 26a, 26b, 26c) of 21, 22, 23 overlap. With three-fold symmetry, lines connecting the electrode reference points 26a, 26b, 26c of the electrodes 21, 22, 23 form an equilateral triangle.

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。 Thus, on the substrate 10 , the first BDD electrode 21 , the second BDD electrode 22 , and the third BDD electrode 23 are arranged at three-fold symmetrical positions with respect to the substrate reference point 28 . Therefore, for example, considering the first BDD electrode 21 as a reference, the second BDD electrode 22 and the third BDD electrode 23 have the same planar shape, and the electrode reference point of the first BDD electrode 21 They are in a symmetrical relationship with an imaginary line 27a passing through 26a as an axis of symmetry, and are arranged at positions equidistant from the imaginary line 27a. Further, for example, considering the second BDD electrode 22 as a reference, the first BDD electrode 21 and the third BDD electrode 23 have the same planar shape, and in addition, the electrode reference point of the second BDD electrode 22 They are in a symmetrical relationship with an imaginary line 27b passing through 26b as an axis of symmetry, and are arranged at positions equidistant from the imaginary line 27b. Further, for example, considering the third BDD electrode 23 as a reference, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 have the same planar shape, and the electrode reference point of the third BDD electrode 23 They are in a symmetrical relationship with an imaginary line 27c passing through 26c as an axis of symmetry, and are arranged at positions equidistant from the imaginary line 27c.

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。 In the specific example described above, the planar shape of the first BDD electrode 21 to the third BDD electrode 23 is a rectangular shape, and the long side directions thereof are arranged radially around the substrate reference point 28. However, the arrangement of the electrodes 21, 22, 23 is not limited to this. In other words, the electrodes 21, 22, and 23 may be arranged in other manners as long as they are arranged at three-fold symmetrical positions with respect to the substrate reference point .

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。
FIG. 12 is an explanatory diagram (part 1) schematically showing another specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the second embodiment of the present disclosure.
In the arrangement mode shown in FIG. 12, the plane shape of the first BDD electrode 21 to the third BDD electrode 23 is square. Each of the first BDD electrode 21 to the third BDD electrode 23 is arranged so that the constituent sides of the planar shape are aligned in the same direction. However, the electrode reference points 26a, 26b, and 26c of the electrodes 21, 22, and 23 are arranged at three-fold symmetrical positions with the substrate reference point 28 on the substrate 10 as the center. That is, the first BDD electrode 21, the second BDD electrode 22, and the third BDD electrode 23, if at least the electrode reference points 26a, 26b, and 26c correspond to the three-fold symmetric arrangement, the electrode reference points 26a , 26b, and 26c.

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。 Even in such an arrangement mode, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 can be considered to be arranged symmetrically when viewed from the third BDD electrode 23 . Also, it can be assumed that the first BDD electrode 21 and the third BDD electrode 23 are arranged symmetrically when viewed from the second BDD electrode 22 . Further, it can be assumed that the second BDD electrode 22 and the third BDD electrode 23 are arranged symmetrically when viewed from the first BDD electrode 21 . In other words, the arrangement mode shown in FIG. 12 can be handled in the same way as the arrangement mode shown in FIG.

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。
Further, in each of the above-described specific examples, the configuration in which the third BDD electrode 23 among the electrodes 21, 22, and 23 is positioned closest to the tip side of the substrate 10 has been described. , 23 is not limited to this.
FIG. 13 is an explanatory diagram (Part 2) schematically showing another specific example of electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the second embodiment of the present disclosure.
In the arrangement shown in FIG. 13, the third BDD electrode 23 is positioned farthest from the tip of the substrate 10, contrary to the arrangement shown in FIG. 11 or FIG. In such an arrangement mode as well, the electrodes 21, 22, and 23 are arranged at three-fold symmetrical positions with the substrate reference point 28 on the substrate 10 as the center.
That is, in the second embodiment of the present disclosure, the relative positional relationship between each of the electrodes 21, 22, and 23 is set to have three-fold symmetry about the substrate reference point 28. For example, the relative positional relationship between the electrodes 21, 22, 23 and the substrate 10 is not particularly limited.

(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。
(6) System Configuration Next, a functional configuration example of the electrochemical sensor system according to the second embodiment of the present disclosure will be described. Although illustration of the system configuration is omitted here, the same components as in the case of the first embodiment are described using the same reference numerals.

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。 The system exemplified in the second embodiment comprises the electrochemical sensor 1 in which the electrodes 21, 22, 23 are arranged with three-fold symmetry as described above. And the measuring device 2 is configured as follows so as to correspond to the electrochemical sensor 1 .

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。
The measuring device 2 includes first to sixth circuits in addition to the measuring circuit 51 and the selecting circuit 54 .
In the first circuit, each wiring 31, 32, 33 and a measurement circuit 51 are arranged so that the first BDD electrode 21 functions as a working electrode, the second BDD electrode 22 functions as a counter electrode, and the third BDD electrode 23 functions as a reference electrode. It consists of a circuit pattern that electrically connects between
In the second circuit, each wiring 31, 32, 33 and the measurement circuit 51 are arranged so that the first BDD electrode 21 functions as a counter electrode, the second BDD electrode 22 functions as a working electrode, and the third BDD electrode 23 functions as a reference electrode. It consists of a circuit pattern that electrically connects between
In the third circuit, each wiring 31, 32, 33 and the measurement circuit 51 are arranged so that the first BDD electrode 21 functions as a working electrode, the second BDD electrode 22 functions as a reference electrode, and the third BDD electrode 23 functions as a counter electrode. It consists of a circuit pattern that electrically connects between
In the fourth circuit, each wiring 31, 32, 33 and the measurement circuit 51 are arranged so that the first BDD electrode 21 functions as a counter electrode, the second BDD electrode 22 functions as a reference electrode, and the third BDD electrode 23 functions as a working electrode. It consists of a circuit pattern that electrically connects between
The fifth circuit uses the first BDD electrode 21 as a reference electrode, the second BDD electrode 22 as a working electrode, and the third BDD electrode 23 as a counter electrode. It consists of a circuit pattern that electrically connects between
The sixth circuit uses the first BDD electrode 21 as a reference electrode, the second BDD electrode 22 as a counter electrode, and the third BDD electrode 23 as a working electrode. It consists of a circuit pattern that electrically connects between

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。 Corresponding to these first to sixth circuits, the selection circuit 54 selects any one of the first to sixth circuits for voltage application and current value measurement by the measurement circuit 51, and selects one of the electrochemical sensors. 1 and the measuring circuit 51 to establish an electrical connection.

(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。
(7) System Processing Operation Next, the processing operation in the system described above will be described.

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。 Also in the system of this embodiment, as in the case of the first embodiment, when measuring the O3 concentration in the ozone water that is the sample liquid, the electrodes 21, 22, and 23 of the electrochemical sensor 1 are connected to ozone By controlling the voltage applied to each electrode 21, 22, 23 in contact with water, a voltage is applied between the working electrode and the counter electrode, and the potential of the working electrode is swept based on the potential of the reference electrode. , the value of the current flowing between the working electrode and the counter electrode at that time is measured.

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。 At this time, the selection circuit 54 of the measuring device 2 selects any one of the first circuit to the sixth circuit while following the instruction from the selection control unit 61 of the computer device 3, and selects each electrode 21, 22, 23 and the measurement circuit 51 . In other words, it is adapted to select and switch whether each of the three electrodes 21, 22, and 23 functions as a working electrode, a counter electrode, or a reference electrode.

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。 The first BDD electrode 21, the second BDD electrode 22, and the third BDD electrode 23 corresponding to such selective switching are arranged at three-fold symmetrical positions with the substrate reference point 28 as the center. Therefore, regardless of which of the first to sixth circuits is selected, the configuration of the working electrode and the counter electrode with respect to the reference electrode will be the same, and there will be no functional difference between the working electrode and the counter electrode. can be suppressed.

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。 That is, in the present embodiment, not only the working electrode and the counter electrode but also the reference electrode can be used to select and switch these functions. As a result, it becomes possible to secure a greater degree of flexibility (versatility) in concentration measurement, and as a result, it becomes possible to further improve the measurement accuracy and suppress the decrease in measurement sensitivity. That is, in the above-described first embodiment, one measurement value is derived from two types of measurement results, but in this embodiment, one measurement value can be derived from three types of measurement results, so the measurement accuracy is higher. can be increased. In addition, it becomes easier to manage variations in the measurement results, and it is possible to increase the detection sensitivity of electrode deterioration and the like.

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。 Also in this embodiment, selection switching of the functions of the electrodes 21, 22, and 23 is automatically (forcedly) performed at preset periodic timings.

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。
For example, as an example of periodic timing, selection switching is performed for each circuit each time detection is performed by one circuit (one of the first to sixth circuits). Then, while the O3 concentration in the ozonated water is measured under the same conditions in duplicate by each circuit, when all the detection execution units by each circuit are completed, one concentration measurement of the O3 concentration in the ozonated water is completed. shall be
By switching the selection at such timing, it becomes possible to derive a single measured value from multiple measured values obtained by overlapping concentration measurements, and as a result, it is possible to improve the measurement accuracy. It becomes possible. Moreover, in this case, by supporting selection and switching of functions including not only the working electrode and the counter electrode but also the reference electrode, the number of base measurement values increases, contributing to further improvement in measurement accuracy. You will get

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。
Further, for example, as another example of periodic timing, selection switching is performed for each circuit at timing each time concentration measurement is performed once or multiple times.
By performing selective switching at such timing, deterioration of the electrode state over time due to repeated concentration measurements can be suppressed. , it becomes possible to further suppress the degree of deterioration of the electrode state.

(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。
(8) Effects of this embodiment According to this embodiment, in addition to the effects described in the first embodiment, one or more of the following effects can be obtained.

(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。
(k) In the electrochemical sensor 1 of the present embodiment, the first BDD electrode 21, the second BDD electrode 22 and the third BDD electrode 23 have the same structure and shape, and each of the electrodes 21, 22, 23 are arranged at three-fold symmetrical positions with respect to the substrate reference point 28 . Therefore, each of these three electrodes 21, 22, 23 can function as a working electrode, a counter electrode or a reference electrode. Furthermore, it becomes possible to respond to switching of the function as a working electrode, a counter electrode, or a reference electrode.
Therefore, according to the electrode arrangement in the electrochemical sensor 1 of the present embodiment, by devising the arrangement of the triode electrodes, it is possible to measure the O3 concentration in the ozone water while selectively switching the electrode functions, for example. It becomes possible to realize a sensor configuration that can ensure flexibility (versatility) in concentration measurement, and as a result, it becomes possible to further improve the measurement accuracy and suppress the decrease in measurement sensitivity.

(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。
(l) In the present embodiment, the electrochemical sensor system including the electrochemical sensor 1 includes first to sixth circuits in addition to the electrochemical sensor 1, so that each of the electrochemical sensors 1 Each of the electrodes 21, 22, 23 is adapted to be selectively switched to function as a working electrode, a counter electrode or a reference electrode.
Therefore, according to the electrochemical sensor system of the present embodiment, not only the working electrode and the counter electrode, but also the reference electrode can respond to selection switching of each function, and as a result, further measurement can be performed. It becomes possible to improve the accuracy and suppress the decrease in measurement sensitivity.

<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。
<Modifications, etc.>
Although the first embodiment and the second embodiment have been described above, the technical scope of the present disclosure is not limited to the contents of each of the above-described embodiments, and can be variously changed without departing from the gist thereof. be.

(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。
(circuit configuration)
For example, in each of the above-described embodiments, in the electrochemical sensor system, the case where the measurement device 2 includes the selection circuit 54 was taken as an example, but a plurality of circuits (for example, the first circuit 52 and the second circuit 53, or the 1 circuit to 6th circuit), the selection circuit 54, such as a switch circuit, must be used if the O 3 concentration in the ozone water, which is the test liquid, is measured. You don't have to. That is, alternative selection of a plurality of circuits may not depend on the selection circuit 54 .

(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。
(concentration measurement)
Further, for example, in each of the above-described embodiments, the case where LSV measurement is performed when measuring the O 3 concentration in ozone water has been exemplified, but the present invention is not necessarily limited to this, and cyclic voltammetry (CV ) measurement, chronoamperometric measurement, or a method of applying a constant potential and measuring a current value at a predetermined timing.

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。 Further, for example, in each of the above-described embodiments, the sample liquid is ozonated water, and the specific component whose concentration is to be measured is dissolved ozone in the ozonated water. However, the present invention can be applied to other types of test liquids and specific components as long as the concentration can be measured using an electrochemical reaction.

(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。
(selection switching)
Further, among the above-described embodiments, particularly in the first embodiment, which of the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 arranged in line symmetry functions as a working electrode or a counter electrode A case of performing selection switching is taken as an example. Regarding this point, it is conceivable to configure the following modified example.
In this modified example, the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 arranged in line symmetry are selectively switched to function as the working electrode or the reference electrode. Even with such a configuration, the configuration conditions of the working electrode and the counter electrode as viewed from the reference electrode are the same before and after the selection switching, so it is possible to obtain the effects described in the first embodiment.

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。
In other words, the present disclosure also includes the technical ideas described below.
In one aspect of the present disclosure,
An electrochemical sensor used to measure the concentration of a specific component in a test solution,
comprising at least three electrodes disposed on the same substrate;
At least two of the three electrodes are diamond electrodes having the same structure and shape,
each of the two electrodes functions as either a working electrode or a reference electrode, and one of the three electrodes other than the two electrodes functions as a counter electrode;
An electrochemical sensor is included in which the two electrodes are arranged at positions symmetrical about a virtual line passing through a predetermined electrode reference point of the one electrode as an axis of symmetry.
Also, in another aspect of the present disclosure,
an electrochemical sensor according to one aspect of the above;
a first circuit for causing one of the two electrodes in the electrochemical sensor to function as a working electrode and the other as a reference electrode;
a second circuit that causes the one electrode to function as a reference electrode and the other electrode to function as a working electrode;
An electrochemical sensor system configured to select either the first circuit or the second circuit to measure the concentration of the specific component in the test liquid is included.

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。 In addition, as in the above modification, it is conceivable to select and switch which of the first BDD electrode 21 and the second BDD electrode 22 to function as a counter electrode or a reference electrode. , the third BDD electrode 23 fixedly functions as a working electrode. If the working electrode is fixed, the effect of selective switching described in the first embodiment is not necessarily obtained. Therefore, regarding the selective switching of the electrode functions, at least the functions of the working electrode and the counter electrode can be exchanged as described in the first embodiment, or the functions of the working electrode and the reference electrode can be exchanged as in the above modified example. Preferably, they are interchangeable or the respective functions of the working, counter and reference electrodes are interchangeable as described in the second embodiment.

(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。
(Number of electrodes)
Further, for example, in each of the above-described embodiments, the case in which the three electrodes 21, 22, and 23 are arranged on the substrate 10 was taken as an example, but the present invention is not necessarily limited to this. Four or more electrodes may be arranged.
FIG. 14 is an explanatory diagram (Part 1) schematically showing a modification of the electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the present disclosure. FIG. 15 is an explanatory diagram (Part 2) schematically showing a modification of the electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the present disclosure.
14 or 15, the electrode group 20 arranged on the substrate 10 is composed of four BDD electrodes. In the case of such an arrangement mode, for example, a combination of three electrodes is extracted from the electrode group 20, and each electrode constituting the combination is selectively switched as described in the first embodiment or the second embodiment. It is possible to implement an operation in which the combination is appropriately changed as necessary. In that case, for the combination of the three electrodes, extract so that the conditions (circuits) at the time of measurement are equivalent (the positional relationship of each electrode is the same or symmetrical arrangement), that is, so that the combination is equivalent Extraction is desirable. Further, for example, for at least one of the working electrode, the counter electrode, or the reference electrode, the function is realized by a plurality of electrodes, and then selection switching as described in the first embodiment or the second embodiment is performed. It becomes possible to implement an operation such as
That is, as long as the electrode group 20 arranged on the substrate 10 is composed of at least three electrodes, the technical idea according to the present disclosure can be applied.

(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。
(Electrode arrangement)
Further, for example, in each of the above-described embodiments, the case in which the three electrodes 21, 22, and 23 are arranged on the same surface of the substrate 10 was taken as an example, but the invention is not necessarily limited to this, and each Electrodes 21 , 22 , 23 may be arranged on different sides of substrate 10 .

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。
FIG. 16 is an explanatory diagram (Part 3) schematically showing a modification of the electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the present disclosure.
In the arrangement shown in FIG. 16, one electrode 23 is arranged on one surface (for example, the upper surface) of a flat substrate 10, and two electrodes 21 and 22 are arranged on the other surface (for example, the lower surface). Even with such an electrode arrangement, the two electrodes 21 and 22 can be symmetrically arranged as viewed from the electrode 23 . Further, depending on the thickness of the substrate 10, etc., it is also possible to set the electrodes 21, 22, 23 in a three-fold symmetrical positional relationship.

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。
FIG. 17 is an explanatory diagram (part 4) schematically showing a modification of the electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the present disclosure.
In the arrangement mode shown in FIG. 17, three electrodes 21, 22, and 23 are dispersedly arranged on each of the three side surfaces of the substrate 10 in the shape of a quadrangular prism. Even with such an electrode arrangement, the two electrodes 21 and 22 can be symmetrically arranged as viewed from the electrode 23 . Further, depending on the cross-sectional size of the substrate 10, etc., it is possible to set the positions of the electrodes 21, 22, and 23 in three-fold symmetry.

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。
FIG. 18 is an explanatory diagram (No. 5) schematically showing a modification of the electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the present disclosure.
In the arrangement shown in FIG. 18, three electrodes 21, 22, and 23 are dispersedly arranged on each of the three wall surfaces forming the inner surface of the substrate 10 in the shape of a quadrangular prism with one side open. Even with such an electrode arrangement, the two electrodes 21 and 22 can be symmetrically arranged as viewed from the electrode 23 . Further, depending on the cross-sectional size of the substrate 10, etc., it is possible to set the positions of the electrodes 21, 22, and 23 in three-fold symmetry.

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。
FIG. 19 is an explanatory diagram (No. 6) schematically showing a modification of the electrode arrangement in the electrochemical sensor according to the present disclosure.
In the arrangement mode shown in FIG. 19, after arranging three electrodes 21, 22, 23 on the same surface of a flat substrate 10, the substrate 10 is formed into a desired cross-sectional shape (for example, a U-shaped cross section). so that the electrodes 21, 22, 23 are arranged on different planes. Even with such an electrode arrangement, the two electrodes 21 and 22 can be symmetrically arranged as viewed from the electrode 23 . Further, depending on the cross-sectional shape of the substrate 10 after bending, the electrodes 21, 22, and 23 can be arranged in a three-fold symmetrical positional relationship.

(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。
(Specific configuration example)
Here, one specific configuration example of the electrochemical sensor according to the present disclosure is illustrated in FIGS. 20 and 21. FIG.

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。
FIG. 20 is a perspective view showing a specific configuration example of an electrochemical sensor according to the present disclosure.
The electrochemical sensor 1 of the illustrated example has three electrodes 21, 22, and 23 on the same surface of the substrate 10 arranged at three-fold symmetrical positions, and two of them are in a line-symmetrical relationship. Each electrode 21, 22, 23 is arranged in the . In addition, on the substrate 10, terminal portions 36 electrically connected to the electrodes 21, 22, 23 via the wirings 31, 32, 33 are provided on the edge side opposite to the side on which the electrodes 21, 22, 23 are arranged. , 37 and 38 are provided, and the wirings 31, 32 and 33 establishing electrical continuity are covered with a waterproof member 40. As shown in FIG.

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。 21 is a six-sided view of the electrochemical sensor of FIG. 20. FIG. 21, (a) is a plan view, (b) is a front view, (c) is a bottom view, (d) is a rear view, (e) is a right side view, and (f) is a left side view, respectively. showing.

<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。
<Preferred Embodiment of the Present Disclosure>
Preferred aspects of the present disclosure will be added below.

(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。
(Appendix 1)
According to one aspect of the present disclosure,
An electrochemical sensor used to measure the concentration of a specific component in a test solution,
comprising at least three electrodes disposed on the same substrate;
At least two of the three electrodes are diamond electrodes having the same structure and shape,
The two electrodes are connected to the wiring provided on the substrate with the same structure using the same conductive bonding material,
The periphery of the junction between the two electrodes and the wiring is sealed with the same structure using the same insulating resin,
An electrochemical sensor is provided in which the two electrodes are arranged in line-symmetrical positions with respect to an imaginary line passing through a predetermined electrode reference point in the one electrode as an axis of symmetry.
Here, the diamond electrode has a structure in which a polycrystalline diamond film is laminated on a conductive base material,
The conductive base material of the diamond electrode is electrically connected to the wiring via the bonding material,
The wiring, the bonding material, and the conductive resin are not in contact with the diamond film surface.

(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。
(Appendix 2)
According to one aspect of the present disclosure,
An electrochemical sensor used to measure the concentration of a specific component in a test solution,
At least three or more electrodes arranged on the same substrate,
Three electrodes are selected from the three or more electrodes, and the electrodes to which the working electrode is assigned are different in the combination in which each electrode is assigned the function of either a working electrode, a counter electrode, or a reference electrode, and the subject Provided is an electrochemical sensor in which two or more combinations of equivalent electrochemical measurement circuits exist when measuring the concentration of a specific component in a liquid.

(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。
(Appendix 3)
According to one aspect of the present disclosure,
An electrochemical sensor used to measure the concentration of a specific component in a test solution,
comprising at least three electrodes disposed on the same substrate;
At least two of the three electrodes are diamond electrodes having the same structure and shape,
each of the two electrodes functions as either a working electrode or a counter electrode, and one of the three electrodes other than the two electrodes functions as a reference electrode;
An electrochemical sensor is provided in which the two electrodes are arranged in line-symmetrical positions with respect to an imaginary line passing through a predetermined electrode reference point in the one electrode as an axis of symmetry.

(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。
(Appendix 4)
According to another aspect of the present disclosure,
An electrochemical sensor used to measure the concentration of a specific component in a test solution,
comprising at least three electrodes disposed on the same substrate;
At least two of the three electrodes are diamond electrodes having the same structure and shape,
each of the two electrodes functions as either a working electrode or a reference electrode, and one of the three electrodes other than the two electrodes functions as a counter electrode;
An electrochemical sensor is provided in which the two electrodes are arranged in line-symmetrical positions with respect to an imaginary line passing through a predetermined electrode reference point in the one electrode as an axis of symmetry.

(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。
(Appendix 5)
According to yet another aspect of the present disclosure,
An electrochemical sensor used to measure the concentration of a specific component in a test solution,
comprising at least three electrodes disposed on the same substrate;
The three electrodes are composed of diamond electrodes having the same structure and shape,
each of said three electrodes functioning as either a working electrode, a counter electrode or a reference electrode;
An electrochemical sensor is provided in which the three electrodes are arranged at three-fold symmetrical positions with respect to a predetermined substrate reference point on the substrate.

(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。
(Appendix 6)
Preferably,
The electrochemical sensor according to any one aspect of Appendices 3 to 5 is provided, wherein the substrate is formed in a symmetrical planar shape.

(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。
(Appendix 7)
Preferably,
The electrochemical sensor according to any one of Appendices 3 to 5, wherein the specific component is dissolved ozone in the test liquid.

(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。
(Appendix 8)
According to one aspect of the present disclosure,
The electrochemical sensor according to Appendix 3;
a first circuit for causing one of the two electrodes in the electrochemical sensor to function as a working electrode and the other as a counter electrode;
a second circuit in which the one electrode functions as a counter electrode and the other electrode functions as a working electrode;
An electrochemical sensor system configured to select either the first circuit or the second circuit to measure the concentration of the specific component in the test liquid is provided.

(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。
(Appendix 9)
According to another aspect of the present disclosure,
The electrochemical sensor according to Appendix 4;
a first circuit for causing one of the two electrodes in the electrochemical sensor to function as a working electrode and the other as a reference electrode;
a second circuit that causes the one electrode to function as a reference electrode and the other electrode to function as a working electrode;
An electrochemical sensor system configured to select either the first circuit or the second circuit to measure the concentration of the specific component in the test liquid is provided.

(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。
(Appendix 10)
According to yet another aspect of the present disclosure,
The electrochemical sensor according to Appendix 5;
When the three electrodes in the electrochemical sensor are respectively a first electrode, a second electrode and a third electrode, the first electrode is the working electrode, the second electrode is the counter electrode, and the third electrode is referred to a first circuit functioning as an electrode;
a second circuit in which the first electrode functions as a counter electrode, the second electrode functions as a working electrode, and the third electrode functions as a reference electrode;
a third circuit in which the first electrode functions as a working electrode, the second electrode functions as a reference electrode, and the third electrode functions as a counter electrode;
a fourth circuit in which the first electrode functions as a counter electrode, the second electrode functions as a reference electrode, and the third electrode functions as a working electrode;
a fifth circuit in which the first electrode serves as a reference electrode, the second electrode serves as a working electrode, and the third electrode serves as a counter electrode;
a sixth circuit in which the first electrode serves as a reference electrode, the second electrode serves as a counter electrode, and the third electrode serves as a working electrode;
An electrochemical sensor system configured to select any one of the first circuit to the sixth circuit to measure the concentration of the specific component in the test solution is provided.

(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。
(Appendix 11)
Preferably,
The electrochemical sensor system according to any one aspect of Appendices 8 to 10 is provided, comprising: a selection control unit that performs selective switching of the plurality of circuits at preset periodic timings.

(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。
(Appendix 12)
Preferably,
12. The electrochemical sensor system according to appendix 11, wherein the timing is set every time detection is performed by one circuit from the start to the end of one concentration measurement.

(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。
(Appendix 13)
Preferably,
Acquiring a plurality of measured values obtained by each of the plurality of circuits, deriving one measured value based on the plurality of measured values, and using the one measured value to measure the concentration of the specific component in the test solution 13. There is provided an electrochemical sensor system according to clause 12, comprising a measurement manager for taking measurements for.

(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。
(Appendix 14)
Preferably,
There is provided the electrochemical sensor system according to appendix 11, wherein the timing is set to timing each time concentration measurement is performed once or multiple times.

(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。
(Appendix 15)
Preferably,
an energization control unit that energizes each electrode in the electrochemical sensor in a manner different from that used when measuring the concentration of the specific component in the test solution, and performs state recovery processing for each electrode. There is provided an electrochemical sensor system according to any one of clauses 8-10.

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Electrochemical sensor 2... Electrochemical measuring apparatus 3... Computer apparatus 10... Support substrate (base material) 21... First BDD electrode 22... Second BDD electrode 23... Third BDD electrode 24... Electrode film 25 Conductive substrate 26, 26a, 26b, 26c Electrode reference point 27, 27a, 27b, 27c Virtual line 28 Substrate reference point 31, 32, 33 Wiring 51 Electricity Chemical measurement circuit 52 First circuit 53 Second circuit 54 Selection circuit 60 Control section 61 Selection control section 62 Measured value management section 63 Energization control section

Claims (11)

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。
An electrochemical sensor used to measure the concentration of a specific component in a test solution,
comprising at least three electrodes disposed on the same substrate;
The three electrodes are composed of diamond electrodes having the same structure and shape,
each of said three electrodes functioning as either a working electrode, a counter electrode or a reference electrode;
The electrochemical sensor, wherein the three electrodes are arranged at three-fold symmetrical positions with respect to a predetermined substrate reference point on the substrate.
前記基材は、対称性を有する平面形状に形成されている
請求項に記載の電気化学センサ。
The electrochemical sensor according to claim 1 , wherein the substrate is formed in a symmetrical planar shape.
前記特定成分は、前記被検液中の溶存オゾンである
請求項に記載の電気化学センサ。
The electrochemical sensor according to claim 1 , wherein the specific component is dissolved ozone in the test liquid.
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。
An electrochemical sensor used for measuring the concentration of a specific component in a test solution, comprising at least three electrodes arranged on the same substrate, wherein at least two of the three electrodes are the same composed of diamond electrodes having the same structure and shape, each of said two electrodes functioning as either a working electrode or a counter electrode, and one of said three electrodes other than said two electrodes acting as a reference an electrochemical sensor functioning as an electrode, wherein the two electrodes are arranged at symmetrical positions with respect to an imaginary line passing through a predetermined electrode reference point in the one electrode as an axis of symmetry;
a first circuit for causing one of the two electrodes in the electrochemical sensor to function as a working electrode and the other as a counter electrode;
a second circuit in which the one electrode functions as a counter electrode and the other electrode functions as a working electrode;
with
An electrochemical sensor system configured to select either the first circuit or the second circuit to measure the concentration of the specific component in the test liquid.
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。
An electrochemical sensor used for measuring the concentration of a specific component in a test solution, comprising at least three electrodes arranged on the same substrate, wherein at least two of the three electrodes are the same composed of diamond electrodes having the same structure and shape, each of the two electrodes functions as either a working electrode or a reference electrode, and one of the three electrodes other than the two electrodes serves as a counter electrode; an electrochemical sensor functioning as an electrode, wherein the two electrodes are arranged at symmetrical positions with respect to an imaginary line passing through a predetermined electrode reference point in the one electrode as an axis of symmetry;
a first circuit for causing one of the two electrodes in the electrochemical sensor to function as a working electrode and the other as a reference electrode;
a second circuit that causes the one electrode to function as a reference electrode and the other electrode to function as a working electrode;
An electrochemical sensor system configured to select either the first circuit or the second circuit to measure the concentration of the specific component in the test liquid.
請求項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。
an electrochemical sensor according to claim 1 ;
When the three electrodes in the electrochemical sensor are respectively a first electrode, a second electrode and a third electrode, the first electrode is the working electrode, the second electrode is the counter electrode, and the third electrode is referred to a first circuit functioning as an electrode;
a second circuit in which the first electrode functions as a counter electrode, the second electrode functions as a working electrode, and the third electrode functions as a reference electrode;
a third circuit in which the first electrode functions as a working electrode, the second electrode functions as a reference electrode, and the third electrode functions as a counter electrode;
a fourth circuit in which the first electrode functions as a counter electrode, the second electrode functions as a reference electrode, and the third electrode functions as a working electrode;
a fifth circuit in which the first electrode serves as a reference electrode, the second electrode serves as a working electrode, and the third electrode serves as a counter electrode;
a sixth circuit in which the first electrode serves as a reference electrode, the second electrode serves as a counter electrode, and the third electrode serves as a working electrode;
An electrochemical sensor system configured to select any one of the first circuit to the sixth circuit to measure the concentration of the specific component in the test liquid.
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4から6のいずれか1項に記載の電気化学センサシステム。
7. The electrochemical sensor system according to any one of claims 4 to 6, further comprising a selection control section that performs selective switching of a plurality of circuits at preset periodic timings.
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
請求項に記載の電気化学センサシステム。
8. The electrochemical sensor system according to claim 7 , wherein the timing is set every time detection by one circuit is performed from the start to the end of one concentration measurement.
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
を備える請求項に記載の電気化学センサシステム。
Acquiring a plurality of measured values obtained by each of the plurality of circuits, deriving one measured value based on the plurality of measured values, and using the one measured value to measure the concentration of the specific component in the test solution 9. The electrochemical sensor system according to claim 8 , further comprising a measured value management section for determining a measured value for.
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
請求項に記載の電気化学センサシステム。
8. The electrochemical sensor system according to claim 7, wherein the timing is set to timing each time concentration measurement is performed once or multiple times.
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4から6のいずれか1項に記載の電気化学センサシステム。
an energization control unit that energizes each electrode in the electrochemical sensor in a manner different from that used when measuring the concentration of the specific component in the test solution, and performs state recovery processing for each electrode. An electrochemical sensor system according to any one of claims 4 to 6 .
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