JPH08145942A - 匂いセンサ - Google Patents
匂いセンサInfo
- Publication number
- JPH08145942A JPH08145942A JP3120301A JP12030191A JPH08145942A JP H08145942 A JPH08145942 A JP H08145942A JP 3120301 A JP3120301 A JP 3120301A JP 12030191 A JP12030191 A JP 12030191A JP H08145942 A JPH08145942 A JP H08145942A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lipid membrane
- frequency
- self
- potential
- odor material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電位出力の直流レベルのドリフトなどの影響
を受け難く、検出感度の高い匂いセンサを実現する。 【構成】 脂質膜の感応性を利用して気相中に気化した
種々の匂いを検出する匂いセンサにおいて、微小領域で
自励振動を起こす脂質膜と、この脂質膜を隔てて両側に
配置された２つの水溶液セルと、この２つの水溶液セル
の電位をそれぞれ取り出すために水溶液セルにそれぞれ
設置された参照電極と、この参照電極に接続され電極間
の電位の自励振動の周波数変化を電圧変化として取り出
す周波数−電圧変換器とを備えた構成としたことを特徴
とする。
を受け難く、検出感度の高い匂いセンサを実現する。 【構成】 脂質膜の感応性を利用して気相中に気化した
種々の匂いを検出する匂いセンサにおいて、微小領域で
自励振動を起こす脂質膜と、この脂質膜を隔てて両側に
配置された２つの水溶液セルと、この２つの水溶液セル
の電位をそれぞれ取り出すために水溶液セルにそれぞれ
設置された参照電極と、この参照電極に接続され電極間
の電位の自励振動の周波数変化を電圧変化として取り出
す周波数−電圧変換器とを備えた構成としたことを特徴
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気相中に気化した種々
の匂いを検出する匂いセンサに関し、低濃度の匂い分子
に対する感度を大幅に改善できる装置に関するものであ
る。
の匂いを検出する匂いセンサに関し、低濃度の匂い分子
に対する感度を大幅に改善できる装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】匂いセンサとしては、従来、図３に示す
ように、銀などの金属電極１１ａの表面に脂質膜１１ｂ
を付着させることによって脂質膜電極１１を構成し、こ
の脂質膜電極１１を参照電極１２と共に、匂い物質が溶
けている水溶液１３に浸して、水溶液１３中の匂い物質
によって引き起こされる脂質膜電極１１の電位変化を検
出する方式のものであった。
ように、銀などの金属電極１１ａの表面に脂質膜１１ｂ
を付着させることによって脂質膜電極１１を構成し、こ
の脂質膜電極１１を参照電極１２と共に、匂い物質が溶
けている水溶液１３に浸して、水溶液１３中の匂い物質
によって引き起こされる脂質膜電極１１の電位変化を検
出する方式のものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術に示す匂いセンサの構成では、脂質膜電極１１の
膜電位の直流成分のみを検出するため、ドリフトなどの
影響を受け易く、また、検出感度も溶液中の匂い物質の
濃度である１０-4Ｍ程度であり、生体に比べて良くない
という課題があった。
来技術に示す匂いセンサの構成では、脂質膜電極１１の
膜電位の直流成分のみを検出するため、ドリフトなどの
影響を受け易く、また、検出感度も溶液中の匂い物質の
濃度である１０-4Ｍ程度であり、生体に比べて良くない
という課題があった。
【０００４】本発明は、上記従来技術の課題を踏まえて
成されたものであり、自励振動を起こす脂質膜を用いて
匂いセンサを構成することにより、電位出力の直流レベ
ルのドリフトなどの影響を受け難く、また、従来の匂い
センサに比べて検出感度の大きな匂いセンサを提供する
ことを目的としたものである。
成されたものであり、自励振動を起こす脂質膜を用いて
匂いセンサを構成することにより、電位出力の直流レベ
ルのドリフトなどの影響を受け難く、また、従来の匂い
センサに比べて検出感度の大きな匂いセンサを提供する
ことを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、脂質膜の感応性を利用して気相中に
気化した種々の匂いを検出する匂いセンサにおいて、微
小領域で自励振動を起こす脂質膜と、この脂質膜を隔て
て両側に配置された２つの水溶液セルと、この２つの水
溶液セルの電位をそれぞれ取り出すために水溶液セルに
それぞれ設置された参照電極と、この参照電極に接続さ
れ電極間の電位の自励振動の周波数変化を電圧変化とし
て取り出す周波数−電圧変換器とを備えた構成としたこ
とを特徴とするものである。
の本発明の構成は、脂質膜の感応性を利用して気相中に
気化した種々の匂いを検出する匂いセンサにおいて、微
小領域で自励振動を起こす脂質膜と、この脂質膜を隔て
て両側に配置された２つの水溶液セルと、この２つの水
溶液セルの電位をそれぞれ取り出すために水溶液セルに
それぞれ設置された参照電極と、この参照電極に接続さ
れ電極間の電位の自励振動の周波数変化を電圧変化とし
て取り出す周波数−電圧変換器とを備えた構成としたこ
とを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】本発明によれば、匂い物質の検出に脂質膜の微
小領域の抵抗変化に基づく自励振動を用いたために、匂
い物質はその微小領域の抵抗変化を促し、非常に高感度
に匂い物質を検出することができる。また、電極電位の
絶対値でなく、振動の周波数を測定しているため、直流
成分のドリフトなどの影響も受け難い構成にできる。
小領域の抵抗変化に基づく自励振動を用いたために、匂
い物質はその微小領域の抵抗変化を促し、非常に高感度
に匂い物質を検出することができる。また、電極電位の
絶対値でなく、振動の周波数を測定しているため、直流
成分のドリフトなどの影響も受け難い構成にできる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は本発明の匂いセンサの一実施例を示す構成図であ
る。図１において、１は自励振動を起こす脂質膜であ
り、例えばミリポアフィルタにジオレイル・ホスフェ−
ト（ＤＯＰＨ）という脂質をしみこませたものである。
２ａ，２ｂは脂質膜１の両側に設けた水溶液セルであ
り、それぞれ図１中に示す濃度とされた塩化カリウム水
溶液を満たしてある。３ａ，３ｂは水溶液セル２ａ，２
ｂ中にそれぞれ設けられた銀／塩化銀型の参照電極、４
ａ，４ｂは水溶液セル２ａ，２ｂ中にそれぞれ設けられ
た脂質膜１に電流を流すための金属電極であり、参照電
極３ａ，３ｂにより水溶液セル２ａ，２ｂの電位を取り
出す。５は金属電極４ａ，４ｂに接続された定電流源、
６は水溶液セル２ｂに予圧を与えるための加圧器、７は
水溶液セル２ａに匂い物質を与えるためのマイクロシリ
ンジ、８は参照電極３ａ，３ｂに接続されたアンプ、９
はアンプ８に接続された周波数−電圧変換器であり、ア
ンプ８および周波数−電圧変換器９により電極間の電位
の自励振動の周波数変化を電圧変化として取り出す。１
０は出力端子である。
１は本発明の匂いセンサの一実施例を示す構成図であ
る。図１において、１は自励振動を起こす脂質膜であ
り、例えばミリポアフィルタにジオレイル・ホスフェ−
ト（ＤＯＰＨ）という脂質をしみこませたものである。
２ａ，２ｂは脂質膜１の両側に設けた水溶液セルであ
り、それぞれ図１中に示す濃度とされた塩化カリウム水
溶液を満たしてある。３ａ，３ｂは水溶液セル２ａ，２
ｂ中にそれぞれ設けられた銀／塩化銀型の参照電極、４
ａ，４ｂは水溶液セル２ａ，２ｂ中にそれぞれ設けられ
た脂質膜１に電流を流すための金属電極であり、参照電
極３ａ，３ｂにより水溶液セル２ａ，２ｂの電位を取り
出す。５は金属電極４ａ，４ｂに接続された定電流源、
６は水溶液セル２ｂに予圧を与えるための加圧器、７は
水溶液セル２ａに匂い物質を与えるためのマイクロシリ
ンジ、８は参照電極３ａ，３ｂに接続されたアンプ、９
はアンプ８に接続された周波数−電圧変換器であり、ア
ンプ８および周波数−電圧変換器９により電極間の電位
の自励振動の周波数変化を電圧変化として取り出す。１
０は出力端子である。
【０００８】このような構成において、水溶液セル２
ａ，２ｂ内に匂い物質を加えない状態において、加圧器
６によって水溶液セル２ｂに予圧を与え、定電流源５に
よって、脂質膜１の両側に配置された金属電極４ａ，４
ｂ間に電流を流すと、脂質膜１の構造が周期的に相転移
を起こし、参照電極３ａ．３ｂ間の電位が周期的に変化
する。即ち、自励振動を起こす。この電位変化は、アン
プ８によって増幅され、周波数−電圧変換器９によっ
て、その周波数変化が電圧変化に変換されて、出力端子
１０から出力される。
ａ，２ｂ内に匂い物質を加えない状態において、加圧器
６によって水溶液セル２ｂに予圧を与え、定電流源５に
よって、脂質膜１の両側に配置された金属電極４ａ，４
ｂ間に電流を流すと、脂質膜１の構造が周期的に相転移
を起こし、参照電極３ａ．３ｂ間の電位が周期的に変化
する。即ち、自励振動を起こす。この電位変化は、アン
プ８によって増幅され、周波数−電圧変換器９によっ
て、その周波数変化が電圧変化に変換されて、出力端子
１０から出力される。
【０００９】この時、マイクロシリンジ７によって、匂
い物質を水溶液セル２ａに注入すると、匂い物質の吸着
などによって、脂質膜１の相転移が影響され、自励振動
の振動数が変化する。したがって、両水溶液セル２ａ，
２ｂ間の電位、即ちアンプ８の出力電圧変化の周波数が
変化し、周波数−電圧変換器９の出力電圧も変化する。
い物質を水溶液セル２ａに注入すると、匂い物質の吸着
などによって、脂質膜１の相転移が影響され、自励振動
の振動数が変化する。したがって、両水溶液セル２ａ，
２ｂ間の電位、即ちアンプ８の出力電圧変化の周波数が
変化し、周波数−電圧変換器９の出力電圧も変化する。
【００１０】ここで、図２は本発明の匂いセンサの測定
結果の例であり、（イ）および（ロ）図はアンプ８の出
力を示す図、（ハ）図はアンプ８の出力に対応した周波
数−電圧変換器９の出力予想図である。図２（イ）に示
すように、匂い物質を与えない状態では、１Hzの自励振
動を起こしている。この状態に匂い物質を与えていく
と、図２（ロ）に示すように、僅か３×１０-7Ｍの濃度
で周波数は４Hzに大きく変化している。従来の匂いセン
サに比べて非常に高感度な匂いセンサが構成できている
ことがわかる。
結果の例であり、（イ）および（ロ）図はアンプ８の出
力を示す図、（ハ）図はアンプ８の出力に対応した周波
数−電圧変換器９の出力予想図である。図２（イ）に示
すように、匂い物質を与えない状態では、１Hzの自励振
動を起こしている。この状態に匂い物質を与えていく
と、図２（ロ）に示すように、僅か３×１０-7Ｍの濃度
で周波数は４Hzに大きく変化している。従来の匂いセン
サに比べて非常に高感度な匂いセンサが構成できている
ことがわかる。
【００１１】なお、上記実施例において、周波数−電圧
変換器９は、Ａ／Ｄ変換器と計算機を用いて、ソフトウ
エアで構成することもできる。
変換器９は、Ａ／Ｄ変換器と計算機を用いて、ソフトウ
エアで構成することもできる。
【００１２】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、匂い物質の検出に脂質膜の自励
振動を用いた構成としている。したがって、従来の匂い
センサの検出感度（１０-4Ｍ程度）に比べて、非常に高
感度（３×１０-7Ｍ）に匂い物質を検出することができ
る。また、電極電位の絶対値でなく、振動の周波数を測
定しているため、直流成分のドリフトなどの影響も受け
難い構成にできる匂いセンサを実現できる。
うに、本発明によれば、匂い物質の検出に脂質膜の自励
振動を用いた構成としている。したがって、従来の匂い
センサの検出感度（１０-4Ｍ程度）に比べて、非常に高
感度（３×１０-7Ｍ）に匂い物質を検出することができ
る。また、電極電位の絶対値でなく、振動の周波数を測
定しているため、直流成分のドリフトなどの影響も受け
難い構成にできる匂いセンサを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の匂いセンサの一実施例を示す構成図で
ある。
ある。
【図２】図１装置の測定例を示す図である。
【図３】匂いセンサの従来例である。
１ 脂質膜 ２ａ，２ｂ 水溶液セル ３ａ，３ｂ 参照電極 ４ａ，４ｂ 金属電極 ５ 定電流源 ６ 加圧器 ７ マイクロシリンジ ８ アンプ ９ 周波数−電圧変換器 １０ 出力端子
フロントページの続き (72)発明者 都甲 潔 福岡県福岡市東区美和台２丁目８番32号− ２ (72)発明者 松野 玄 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 御厨 健太 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 脂質膜の感応性を利用して気相中に気化
した種々の匂いを検出する匂いセンサにおいて、 微小領域で自励振動を起こす脂質膜と、この脂質膜を隔
てて両側に配置された２つの水溶液セルと、この２つの
水溶液セルの電位をそれぞれ取り出すために水溶液セル
にそれぞれ設置された参照電極と、この参照電極に接続
され電極間の電位の自励振動の周波数変化を電圧変化と
して取り出す周波数−電圧変換器とを備えた構成とした
ことを特徴とする匂いセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3120301A JPH08145942A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 匂いセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3120301A JPH08145942A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 匂いセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08145942A true JPH08145942A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=14782853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3120301A Withdrawn JPH08145942A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 匂いセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08145942A (ja) |
-
1991
- 1991-05-24 JP JP3120301A patent/JPH08145942A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980806 |