JPS59125054A - イオン濃度測定装置 - Google Patents
イオン濃度測定装置Info
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- JPS59125054A JPS59125054A JP58000366A JP36683A JPS59125054A JP S59125054 A JPS59125054 A JP S59125054A JP 58000366 A JP58000366 A JP 58000366A JP 36683 A JP36683 A JP 36683A JP S59125054 A JPS59125054 A JP S59125054A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- sensor
- adapter
- constant
- sensor part
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/414—Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はイオンセンシティブ電界効果トランジスタ(
以ド、TSFETと略称する)を用いたイオン謡度測定
装置に関するものである。
以ド、TSFETと略称する)を用いたイオン謡度測定
装置に関するものである。
−TSFETは絶縁ゲート形の電界効果トランジスタの
ゲート絶縁膜もしくはこのゲート絶縁膜を被覆したイオ
ン感応膜を露出させた構J青であり一この露出部を溶液
中に浸して溶液中のイオン6度変化により生ずる前記ゲ
ート絶縁膜(もしくはイオン感応膜)の界面電位の変化
でひきおこさλlるチャンネル伝導度の変化を測定すれ
ば一上記溶液中のイオン濃度を容易に知ることができる
便利なものである。さらにこの工SPOUTは上記イオ
ン+十 感応膜を変えるだけで、K 、Naなどの種々のイオン
濃度のみならず、ガス.酵素.基質.免疫物ノU等の様
々の物質の濃度を測定でき、しかも小型化や集積化に対
応しやすいところから、各441{の分野とりわけ医療
の分野などで期待されている。
ゲート絶縁膜もしくはこのゲート絶縁膜を被覆したイオ
ン感応膜を露出させた構J青であり一この露出部を溶液
中に浸して溶液中のイオン6度変化により生ずる前記ゲ
ート絶縁膜(もしくはイオン感応膜)の界面電位の変化
でひきおこさλlるチャンネル伝導度の変化を測定すれ
ば一上記溶液中のイオン濃度を容易に知ることができる
便利なものである。さらにこの工SPOUTは上記イオ
ン+十 感応膜を変えるだけで、K 、Naなどの種々のイオン
濃度のみならず、ガス.酵素.基質.免疫物ノU等の様
々の物質の濃度を測定でき、しかも小型化や集積化に対
応しやすいところから、各441{の分野とりわけ医療
の分野などで期待されている。
而して、実際の測定にあたっては、溶液中にljil記
工!13FFiTととも番こ比較′ivy,極を浸漬し
てーこれら両者でセンサ一部を414成して、このセン
サ一部からの検出信号、つまり工S F K ′rのソ
ース′iij.位を測定するものであるが、その際上記
工SFETの作動部を上記センサ一部に接続する必要が
ある。
工!13FFiTととも番こ比較′ivy,極を浸漬し
てーこれら両者でセンサ一部を414成して、このセン
サ一部からの検出信号、つまり工S F K ′rのソ
ース′iij.位を測定するものであるが、その際上記
工SFETの作動部を上記センサ一部に接続する必要が
ある。
すなわち、測だ時には一工sFunTにドレイン1δ圧
を与えろための定電圧装置やドレイン電流を与えるため
の定’rlr、流回路等を上記センサ一部とは別に作成
しなければならず、しかもその接続作業も面倒で、誤配
線等が生じないような管理も必要となる。
を与えろための定電圧装置やドレイン電流を与えるため
の定’rlr、流回路等を上記センサ一部とは別に作成
しなければならず、しかもその接続作業も面倒で、誤配
線等が生じないような管理も必要となる。
このため、上記センサ一部側に定電圧装置等を組み込ん
でユニット化して装置本体部として構成し、これに電位
差計等を接続するだけでイオン濃度を測定できるように
したものが案出されている。
でユニット化して装置本体部として構成し、これに電位
差計等を接続するだけでイオン濃度を測定できるように
したものが案出されている。
これは取り扱い易いといった利点を有するものの、セン
サ一部のもつ小型・軽量の特技が滅失されるうえ、セン
サ一部−とくに工Sr″ETが故障した際には装置本体
全体を取り換えなければならないことに7’Jす、コス
ト高になるのは避けられない。
サ一部のもつ小型・軽量の特技が滅失されるうえ、セン
サ一部−とくに工Sr″ETが故障した際には装置本体
全体を取り換えなければならないことに7’Jす、コス
ト高になるのは避けられない。
この発明は上記欠点を解消するためGこなされたもので
、工5FETの作動部をユニソ) 化してセンサ一部に
対してアダプターとして構成することにより、取扱いが
簡易であリーセンサ一部の小型化等の特長を生かすこと
ができる安価なイオン濃度測定装置dを提供することを
目的としている。
、工5FETの作動部をユニソ) 化してセンサ一部に
対してアダプターとして構成することにより、取扱いが
簡易であリーセンサ一部の小型化等の特長を生かすこと
ができる安価なイオン濃度測定装置dを提供することを
目的としている。
以ド、この発明の実施例を図面にしたがって、悦明する
。
。
第1図はこの発明(こ係るイオン濃度測定装置の一例を
示すものである。同図において、1は破測定用の溶液2
の容器、6け溶液2中に浸漬された比較電極、4は周知
の工5FETであり、この工5FKT4は上記比較電極
6とでセンサーt6;5を構成している。6は上記セン
サ一部5を駆「助を1するだめの作動部であり、これけ
工5rzT4にトーレイン′r托圧を供給する定電圧装
置I!77と、この定′11イ圧装置R7を′lk源と
してドレイン電流を制御する定電流回路8と、ソース電
位測定用の外部出力?iFa子9 (9a)、(9b)
とを有する。10は定11℃圧装置7のrhb源スイ゛
ンチである。」二3己定電圧装置〆へ7として(弓°−
たとえば端子電圧Vの電池が用いられている。この電池
はマンガン電池、水銀jb、池、°γルカ’J +Ef
池およびニッケルカドニウム心性など4【1(々の一次
。
示すものである。同図において、1は破測定用の溶液2
の容器、6け溶液2中に浸漬された比較電極、4は周知
の工5FETであり、この工5FKT4は上記比較電極
6とでセンサーt6;5を構成している。6は上記セン
サ一部5を駆「助を1するだめの作動部であり、これけ
工5rzT4にトーレイン′r托圧を供給する定電圧装
置I!77と、この定′11イ圧装置R7を′lk源と
してドレイン電流を制御する定電流回路8と、ソース電
位測定用の外部出力?iFa子9 (9a)、(9b)
とを有する。10は定11℃圧装置7のrhb源スイ゛
ンチである。」二3己定電圧装置〆へ7として(弓°−
たとえば端子電圧Vの電池が用いられている。この電池
はマンガン電池、水銀jb、池、°γルカ’J +Ef
池およびニッケルカドニウム心性など4【1(々の一次
。
二次電池が使用Til能である。−上記定’114流回
路8目、〜たとえば第5図に示すようfj’ci]変抵
抗器50でl’M成されている。これは固定抵抗器で(
111成してもよいが−この例のように゛M、流値を任
意の値に設定でさるIIJ変のもので構成すると、セン
サ一部5の温庶依存(!J−全小さくできる利点がある
。
路8目、〜たとえば第5図に示すようfj’ci]変抵
抗器50でl’M成されている。これは固定抵抗器で(
111成してもよいが−この例のように゛M、流値を任
意の値に設定でさるIIJ変のもので構成すると、セン
サ一部5の温庶依存(!J−全小さくできる利点がある
。
−上記作動部6は上記センサ一部5とは別体にユニット
化さ〕1て第2図に示すような筺体11内に11又納ざ
ねており−これによりアダプターBトt=て44?j
l+ヤニされている。、15はL記アダプター12の筺
体11から外部に導出された接続ケーブル−14&:l
:互に結合される1対のコネクタ片15.16からなる
コネクタであり、一方のコネクタ片15eJ、上記接1
読ケープ/L/16の先端に接1読され、性力のコオ・
フタ片16は上記センサー5側に接、読されており、上
記ケープ/L/16とコネクタ14により上記゛rグプ
ター12を上記センサ一部5 tillに上気的に接j
価できるようになっている。17il″を上記作動部乙
の外部出力端子9 (9a)、(9b)に接続されたよ
i]定6g接続用コードである。なお第2図中、18は
tjiJ記iJ変抵抗器60の操作用のつまみ、19は
筺体11に設けられた把手部である。
化さ〕1て第2図に示すような筺体11内に11又納ざ
ねており−これによりアダプターBトt=て44?j
l+ヤニされている。、15はL記アダプター12の筺
体11から外部に導出された接続ケーブル−14&:l
:互に結合される1対のコネクタ片15.16からなる
コネクタであり、一方のコネクタ片15eJ、上記接1
読ケープ/L/16の先端に接1読され、性力のコオ・
フタ片16は上記センサー5側に接、読されており、上
記ケープ/L/16とコネクタ14により上記゛rグプ
ター12を上記センサ一部5 tillに上気的に接j
価できるようになっている。17il″を上記作動部乙
の外部出力端子9 (9a)、(9b)に接続されたよ
i]定6g接続用コードである。なお第2図中、18は
tjiJ記iJ変抵抗器60の操作用のつまみ、19は
筺体11に設けられた把手部である。
−上記41“4成にお・いて、比較電極6と工strg
T4とを溶液2中に浸漬し、アダプター12側のコネク
タ片15とセンサ一部5側のコネクタ片16とを接続す
る。さらに了ダブター12のフード17の先端のプラグ
20を測定器、たとえば電位差計〔図示せず)に接続す
る。この状態で電源スィッチ10を投入して上記工3t
zcT4のドレインGこ定電圧+Vを印加するとともに
、ドレイン・ソース間ニ一定の電流を流せば、工5yx
T4のイオン感応膜と溶液2間の界面電位に応じて該工
5FzT4のソース電位が変化する。この変化が一上記
准位差計で指示されるため、これを読み取ることによっ
て上記溶液中のイオンa瓜を測定することができる6勿
論、他の測定器、たとえばp o計を接続することによ
り、上記と同様の操作でPHを測定できる。
T4とを溶液2中に浸漬し、アダプター12側のコネク
タ片15とセンサ一部5側のコネクタ片16とを接続す
る。さらに了ダブター12のフード17の先端のプラグ
20を測定器、たとえば電位差計〔図示せず)に接続す
る。この状態で電源スィッチ10を投入して上記工3t
zcT4のドレインGこ定電圧+Vを印加するとともに
、ドレイン・ソース間ニ一定の電流を流せば、工5yx
T4のイオン感応膜と溶液2間の界面電位に応じて該工
5FzT4のソース電位が変化する。この変化が一上記
准位差計で指示されるため、これを読み取ることによっ
て上記溶液中のイオンa瓜を測定することができる6勿
論、他の測定器、たとえばp o計を接続することによ
り、上記と同様の操作でPHを測定できる。
ここで、工SF]1cT4の作動部6全センザーj;1
15とは別体にして了ダブター12として構成したから
、溶τ夜2の測定に際して−センサーごI< 5とγダ
ブター12とをコネクタ14によりワンタッチで接続で
き、この状態でアダプター12&こ’;r4.位差J1
゛のような測定器を接続するだけで、センサ一部5iI
IIIと測定器までのすべての結線がtJされたことG
こなるため、測定のための準備作業に煩わされることが
なくなるうえ、破測定物質に対応した種々の測定器をそ
のままアダプター12に接続して使用できる。
15とは別体にして了ダブター12として構成したから
、溶τ夜2の測定に際して−センサーごI< 5とγダ
ブター12とをコネクタ14によりワンタッチで接続で
き、この状態でアダプター12&こ’;r4.位差J1
゛のような測定器を接続するだけで、センサ一部5iI
IIIと測定器までのすべての結線がtJされたことG
こなるため、測定のための準備作業に煩わされることが
なくなるうえ、破測定物質に対応した種々の測定器をそ
のままアダプター12に接続して使用できる。
とくに、上記作動部6tセンサ一部5とは別体41゛4
成にしたから、センサ一部5の特長である小型・+14
1量化を推進できるうえ、センサ一部5が備え付けの状
態にある場合でも、上記アダプター12のみを携行して
測定作業を遂行することができる。
成にしたから、センサ一部5の特長である小型・+14
1量化を推進できるうえ、センサ一部5が備え付けの状
態にある場合でも、上記アダプター12のみを携行して
測定作業を遂行することができる。
またセンサ一部5が故障した場合でもセンサ一部5のh
を取り変えられるため、補修コストの低減化Gこ寄与で
きる。さら(こまだ、上記アダプター12を随時センサ
一部5の動作の確認の用に供することもでさる利点があ
る。
を取り変えられるため、補修コストの低減化Gこ寄与で
きる。さら(こまだ、上記アダプター12を随時センサ
一部5の動作の確認の用に供することもでさる利点があ
る。
rA’s 4図はセンサ一部5の工S1?1iiTとし
て−イオンlI8応性の工SFE卸41とイオン不j億
応性の工5F)CT42とを用いたもので、溶液2のイ
オン促度ケよ画工5FET41.42の各ソース′を在
位の差として出力されるから、各ソース′(Ja、位を
測定することGこよって上イ己イオンaJ度を天するこ
とができる。この場合も上記画工5FET41.42に
対する作動部6をアダプター12として構成することに
より、前記と同様の効果を奏することかできる。なお、
この工5FETの差−1方式のものは、2つの工5FE
T41.42の温度依存性が相殺されるため、定電流回
路8は一定の電流値に固定されていても周囲温度による
測定誤差で1^【Hされる利点がある。
て−イオンlI8応性の工SFE卸41とイオン不j億
応性の工5F)CT42とを用いたもので、溶液2のイ
オン促度ケよ画工5FET41.42の各ソース′を在
位の差として出力されるから、各ソース′(Ja、位を
測定することGこよって上イ己イオンaJ度を天するこ
とができる。この場合も上記画工5FET41.42に
対する作動部6をアダプター12として構成することに
より、前記と同様の効果を奏することかできる。なお、
この工5FETの差−1方式のものは、2つの工5FE
T41.42の温度依存性が相殺されるため、定電流回
路8は一定の電流値に固定されていても周囲温度による
測定誤差で1^【Hされる利点がある。
ところで−上記各実施例では定電圧装fi177を電池
で構成したもので説明したが、これは交流″ル源を整流
した直流を利用するものであってもよい。
で構成したもので説明したが、これは交流″ル源を整流
した直流を利用するものであってもよい。
また定pH,流回路8についても、第5図(A)に示す
ようにHJ変低抵抗器30磁界効果トランジスタ51と
を組み合せたものや同図(B)に示すようにrzJ変定
゛亀圧装置52と電界効果トランジスタ51と全組み合
せたもの、さらにはトランジスタ56とffth増[1
1器54と抵抗器55〜57を組み合せたもの等、周知
のものが適宜使用できるものである。
ようにHJ変低抵抗器30磁界効果トランジスタ51と
を組み合せたものや同図(B)に示すようにrzJ変定
゛亀圧装置52と電界効果トランジスタ51と全組み合
せたもの、さらにはトランジスタ56とffth増[1
1器54と抵抗器55〜57を組み合せたもの等、周知
のものが適宜使用できるものである。
また、センサ一部5側とアダプター12911との接続
1イ4鮨についても上記実施例のものしこ駅られること
なく + +l++々の手段を採用できる。さらにまた
、−に記アダプター12につし)でも外部接続端子9
a+9b(9b’)があれば、接続コード17を用いる
構成などについては測定器などの仕様に合せて適宜装用
できることけ汀うまでもない。
1イ4鮨についても上記実施例のものしこ駅られること
なく + +l++々の手段を採用できる。さらにまた
、−に記アダプター12につし)でも外部接続端子9
a+9b(9b’)があれば、接続コード17を用いる
構成などについては測定器などの仕様に合せて適宜装用
できることけ汀うまでもない。
以上のよう(こ、この発明は工5FETに対する作dR
1部をセンサ一部とは別体のユニソ) 化してアダプタ
ーとして(イ4成することにより、測定作業のl’!i
’i率化が図れ一各種測定器への対応性も高めらt]ろ
うえ、とくにセンサ一部の小型・軽量化を稚拙゛Cろこ
とができるイオン濃度測定装置を安価に提供することが
できる。
1部をセンサ一部とは別体のユニソ) 化してアダプタ
ーとして(イ4成することにより、測定作業のl’!i
’i率化が図れ一各種測定器への対応性も高めらt]ろ
うえ、とくにセンサ一部の小型・軽量化を稚拙゛Cろこ
とができるイオン濃度測定装置を安価に提供することが
できる。
第1図はこの発明に係るイオン6度測定装置の一例金示
す74気回路図、第2図は同装置のアダプターを示す斜
視図、第5図は定電流回路の一例を示す図、S4図はこ
の発明の他の実施例を示す電気1【!J路図、第5図(
A)〜(0)は定電流回路の異なる変形例を示す回路−
図である。 2・・・被測定用溶液、6・・・比較電極、4.41゜
42・・・工5FEiT 、5・・・センサ一部、6・
・・作動部、7・・・定電圧装置、8・・・定電流回路
、9a、9b(9b’)・・・外部出力端子、11・・
・筐体、12・・・アダプター。
す74気回路図、第2図は同装置のアダプターを示す斜
視図、第5図は定電流回路の一例を示す図、S4図はこ
の発明の他の実施例を示す電気1【!J路図、第5図(
A)〜(0)は定電流回路の異なる変形例を示す回路−
図である。 2・・・被測定用溶液、6・・・比較電極、4.41゜
42・・・工5FEiT 、5・・・センサ一部、6・
・・作動部、7・・・定電圧装置、8・・・定電流回路
、9a、9b(9b’)・・・外部出力端子、11・・
・筐体、12・・・アダプター。
Claims (1)
- (J)、破測定用の溶液に浸漬される比較電極とともに
センサ一部を構成するイオンセンシティブ電界効果トラ
ンジスタと、この電界効果トランジスタにドレイン電圧
を供給するための定?lY、 Jf、装置u、上記市、
界効果トランジスタのドレイン電流ヲ一定にするだめの
定電流回路および上記′眠界効呆トランジスタのソース
′心位測定用の外部出力端子を有する作動部とを備え、
上記作動部を上記センサ一部とは別体にユニット化する
とともに筐体に収納してアダプターとして構成したイオ
ンa度測定装!1j、 n
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58000366A JPS59125054A (ja) | 1983-01-05 | 1983-01-05 | イオン濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58000366A JPS59125054A (ja) | 1983-01-05 | 1983-01-05 | イオン濃度測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59125054A true JPS59125054A (ja) | 1984-07-19 |
JPH0352022B2 JPH0352022B2 (ja) | 1991-08-08 |
Family
ID=11471791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58000366A Granted JPS59125054A (ja) | 1983-01-05 | 1983-01-05 | イオン濃度測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59125054A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988008972A1 (en) * | 1987-05-05 | 1988-11-17 | The Washington Technology Center | A system employing a biosensor to monitor a characteristic of a select component in a medium |
US5074977A (en) * | 1987-05-05 | 1991-12-24 | The Washington Technology Center | Digital biosensors and method of using same |
-
1983
- 1983-01-05 JP JP58000366A patent/JPS59125054A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988008972A1 (en) * | 1987-05-05 | 1988-11-17 | The Washington Technology Center | A system employing a biosensor to monitor a characteristic of a select component in a medium |
US5074977A (en) * | 1987-05-05 | 1991-12-24 | The Washington Technology Center | Digital biosensors and method of using same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0352022B2 (ja) | 1991-08-08 |
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