JPS59231699A - 電気化学測定電極機器およびこれから得られる信号の伝送方法 - Google Patents

電気化学測定電極機器およびこれから得られる信号の伝送方法

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JPS59231699A
JPS59231699A JP10630784A JP10630784A JPS59231699A JP S59231699 A JPS59231699 A JP S59231699A JP 10630784 A JP10630784 A JP 10630784A JP 10630784 A JP10630784 A JP 10630784A JP S59231699 A JPS59231699 A JP S59231699A
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multiplexer
signal
multiplexer means
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セレン−クリスチアン・クロフ
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の利用分野 この発明は電気化学測定電極機器から測定器への測定信
号伝送方式およびこれに用いる電気化学測定機器に関す
る。
従来、電気化学測定電極機器で発生した測定信号を伝送
する場合、各信号はそれぞれ、当該電極機器と測定器と
を接続する複心ケーブルの各心線を介して相互に伝送さ
れてきた。通常、複心ケーブルの一端は電極機器と接触
するとともに、その他端は複数のピンプラグを備えてい
る。測定器は複数のピンプラグを受容する嵌め合いソケ
ットを備えて゛いる。複心ケーブル接続法はそれ自体非
常に簡単な手段ではあるが、いくつかの重大な欠点もあ
る。第1に、複心ケーブル、複数のピンプラグおよび協
働ソケットは非常に高価であり、特に、信号の数が多い
とそれに応じて複心ケーブルにおける個別心線数、複数
のピンプラグおよびソケットにおけるビン数が増大する
。第2に、複心ケーブルにおける多数の心線を複数のピ
ンプラグおよび電極機器の半田付端子又は半田付ピンと
半田付けする工程は可成リプリケートなものであり、よ
って時間のかかる高価な作業である。tA3に、複心ケ
ーブルおよび複数のピンプラグが可成り大型なものであ
る。第4に、心線およびピン数並びに半田イ」け数が多
数であるから装置全体が機械的に故障し易い。故障が発
生すると、当該電極機器から測定器への1つ又はそれ以
上の伝送信号が影響を受け、ある場合には全体が中断し
、他の場合には一部分が中断し、よって、測定器は測定
信号として誤差のある信号を受け、測定読取が誤ったも
のになる。更には、複心ケーブル伝送方式に含まれる重
大な問題として、容量あるいは誘導結合により惹起され
る心線間のクロストーク(漏話)に関連した問題がある
。クロストークの除去は、当該問題が上述したように非
常に高価である特殊かつ非常に複雑なケーブル構造とす
ることによってのみ解決し得るものであるが呟非常に厄
介かつ高価なものとなる。
発明の目的 したがって、この発明は、上述した種々の欠点および問
題点を解消するようにした電気化学測定電極機器から測
定器への測定信号の伝送方式を提供することを目的とす
る。
発明の要旨 第1に、この発明は電気化学測定電極機器から測定器へ
の測定信号伝送方法を提供するものであり、該電極機器
は少なくとも2つの個別測定信号を発生するようにした
センサ手段を含み、各測定信号は当該電極機器からケー
ブルを介して測定器へ伝送される一方、上記ケーブルを
介して伝送される前に各測定信号は第1マルチプレクサ
手段で多重化されるとともに、該ケーブルを介して伝送
された後に各測定信号は第2マルチプレクサ手段で分離
又は配分化(デマルチプレクス)される。
電極機器から測定器へ測定信号を多重化して伝送を行う
ことにより、伝送用に簡単な2導体ケーブル、例えば、
同軸ケーブルの使用が可能となり、よって、上述したよ
うな複心ケーブルに関連した種々の問題点および欠点が
解消される。
多重伝送は当該技術においてよく知られている。
しかるに、その伝送方法はこれまで電極機器から測定器
への測定信号の伝送用として用いられることがなかった
。多重伝送は通常、いわゆる、周波数もしくは周波数分
割多重モードあるいは時もしくは時分割多重モードのい
ずれかで行われる。周波数多重化においては、各個別信
号は所定の搬送波を有する状態で多重化されるとともに
所定の周波数帯域内において伝送され、この場合、搬送
波から信号を分離することにより各信号の個別化が行わ
れる。時多重化においては、各個別信号は成る時の所定
期間内に1つづつ伝送され、したがって第1時期に第1
信号が伝送され、第2時期に第2信号が伝送され、以下
同様にして全ての信号がいわゆる多重サイクル内に伝送
され、そこでシーケンシャルな伝送が繰り返される。
この発明によれば、好ましくは各測定信号は時多重化し
て伝送され、したがって各測定信号が成る多重化サイク
ルの所定時間内に第1マルチプレクサ手段から第2マル
チプレクサ手段に伝送されるようになっている。時多重
化して伝送を行うことにより、各測定信号を符号化する
、即ち、各測定信号をアナログからディジタル形態に変
換すること無く各直流信号を直接的に伝送することが可
能となる。
電気化学測定電極機器、特に、生理学的測定を行うよう
にした電極機器から測定信号が送信される際、種々の測
定信号は一般に可成り低速であり、よって時多重サイク
ルは比較的低い周波数、約10Hz −I KHz 、
好ましくは約100Hzを有するようにされる。
電極手段は電流又は電圧のいずれかを発生する性質の゛
ものであり、かつ、異なったレンジ、即ち、異なった電
流レンジあるいは電圧レンジにおいて測定信号を発生す
るものであるか呟好ましくは各測定信号は多重化する前
に規準化する。この明細書において、用語“規準化され
た゛とは、測定信号が電圧発生器から供給される略発生
電圧に相当する電圧信号に変換されたことを意味する。
特に、電流発生器により発生された、例えば、ポーラロ
グラフイー電極装置において発生された測定結果を低イ
ンピーダンス出力から供給される電圧信号に変換するこ
とにより、第1マルチプレクサ手段から第2マルチプレ
クサ手段へ長距離に亘って高周波損失あるい−は雑音を
摘出することも無く測定信号の伝送を可能にする。
多重化する前に測定信号を規準化すると外は、好ましく
は、オフセット補償された増幅手段において規準化を行
って増幅手段に固有の何れのオフセットをも補償される
ようにし、よって、当該増幅手段のオフセットがそこか
ら供給される規準化測定信号に寄与しないようにする。
電極機器から測定器へ測定信号を多重化して送信する際
、第1マルチプレクサに電力を供給しなければならない
。電極機器自体に電源、例えば、バッテリ電源を含有さ
せることもできるが、この発明においては、上記第2マ
ルチプレクサから第1マルチプレクサに給電するために
電力の伝送が行われ、したがって当該測定器に含まれる
共通電源が第1マルチプレクサへ給電を行うようになっ
ている。
上記第1マルチプレクサ手段から第2マルチプレクサ手
段に測定信号を多重化して送信する際、第1マルチプレ
クサ手段への供給電力は、当該多重サイクルの所定の時
間間隔内に第2マルチプレクサ手段から第1マルチプレ
クサ手段に伝送される。
第1マルチプレクサ手段から第2マルチプレクサ手段へ
の測定信号の伝送は適宜な方法、例えば第2マルチプレ
クサ手段により制御し得るけれども、好ましくは、第1
マルチプレクサ手段から第2マルチプレクサ手段への測
定信号の伝送は、第1マルチプレクサ手段の電圧制御発
振器によって制御されるようにする。即ち、当該伝送は
第1マルチプレクサ手段によって内在的に制御されるよ
うにする。第1マルチプレクサ手段の電圧制御発振器を
、そこからの送信を制御するために用いれば、第2マル
チプレクサ手段から第1マルチプレクサ手段へ伝送され
る電力の電圧成分を単純に調節することにより当該多重
化サイクルの調節を行うことができる。このようにして
、外部雑音発生源からの妨害を排除し得る。さらには、
伝送周波数を高めることにより、いわゆる増幅手段の1
/f雑音を低減することができる。
第1マルチプレクサ手段と第2マルチプレクサ手段とを
相互に同期化するために、第1マルチプレクサ手段から
第1マルチプレクサ手段に供給される電力から誘導され
た同期化信号が第1マルチプレクサ手段から第2マルチ
プレクサ手段に伝送される。
更に、第1マルチプレクサ手段から第2マルチプレクサ
手段に伝送される測定信号および第2マルチプレクサ手
段から第1マルチプレクサ手段に伝送される給電信号と
は関係なく、電極機器を制御もしくは帰還ループ内に接
続して、該電極機器から測定器へ測定信号を伝送すると
ともに該測定信号に応答して測定器から電極機器へ制御
信号を伝送するようにする。この発明によれば、更に、
温度センサ手段を含むサーモスタット手段と温度制御手
段とを備える電気化学測定電極機器から測定信号が送信
された際、温度センサ手段により検出された温度を表わ
す温度信号は第1マルチプレクサ手段において多重化さ
れるとともにそこから多重化サイクルの所定の期間内に
第2マルチプレクサ手段に伝送されかつ測定器に供給さ
れる。そして、温度表示信号に応答して該測定器におい
て発生された温度制御信号は第2マルチプレクサ手段に
おいて多重化されるとともにそこから多重化サイクルの
他の所定期間内に第1マルチプレクサ手段に伝送されか
つ温度制御手段に作動させるために供給される。
一般に、電極機器は単一のサーモスフ7)手段を構成す
る単一の温度センサおよび単一の温度制御手段を含有す
るに過ぎない。しかるに、でヨーロッパ特許出願第82
109436.4号の公報第0077073号および国
際特許出願第P CT/DK8″2100093号の公
報WO83101510号に記載されている原理にした
がって第1および第2の温度センサ手段並びに第1およ
び第2の温度制御手段を含む第1および第2のサーモス
タット手段を当該電極機器に具備せしめるようにしても
よい。そのような電極機器の第1および第2のサーモス
タット手段へあるいはこれ等のサーモスタット手段から
の伝送を行うためには、この発明によれば、第1お1び
第2の温度センサ手段により検出された温度を表わす温
度信号は第1マルチプレクサ手段において多重化される
とともにそこから多重化サイクルの所定の第1および第
2期間内に第2マルチプレクサ手段に伝送されかつ上記
測定器に供給される一方、温度表示信号に応答して該測
定器において発生された温度制御信号は第2マルチプレ
クサ手段において多重化されるとともにそこから多重化
サイクルの所定の第3および第4期間内に第1マルチプ
レクサ手段に伝送されかつ第1および第2の温度制御手
段をそれぞれ作動させるために供給される。
上記電極機器から測定器へ測定信号および温度表示信号
が伝送されると、該温度表示信号に応答して電力および
温度制御信号が測定器から電極機器に伝送され、この発
明によれば、上述した多重化サイクルの所定の期間内に
第2マルチプレクサ手段から第1マルチプレクサ手段へ
伝送される電力の電流成分によって温度制御信号あるい
は第2マルチプレクサ手段から第1マルチプレクサ手段
に伝送される信号が形成される。
また、この発明は電気化学測定電極機器からケーブルを
介して測定器へ少なくとも1つの測定信号を伝送する方
式を提供するものである。上記電極機器は1つ又はそれ
以上の測定信号を発生するようにしたセンサ手段と第1
マルチプレクサ手段とを含む一方、測定器は第2マルチ
プレクサ手段を含み、1つ又はそれ以上の測定信号は第
1マルチプレ、フサ手段において多重化されるとともに
そこからケーブルを介して第2マルチプレクサ手段に伝
送されてそこで分離化され(de+nultil)le
xed)、当該電極機器への給電用の電力信号は第2マ
ルチプレクサ手段において多重化されるとともにそこか
らケーブルを介して第1マルチプレクサ手段に伝送され
かつそこで分離化される。
更に、この発明によれば、上述した種々の欠点を解消し
て、電気化学測定電極機器から測定器へ少なくとも1つ
の測定信号、例えば、単一の測定信号の伝送を行えるよ
うにするものである。これによる特別の利点は、上述し
た伝送距離制限並びに電流および7文は電圧発生電極手
段と関連した雑音ピックアップの欠点を排除できること
である。
更に利点とすることは種々の測定器から低雑音の規準化
した測定信号を得ることができる、即ち、汎用測定器の
標準化を行えることである。
更にまた、この発明は恒温状に加熱される電気化学測定
電極機器からケーブルを介して測定器に少なくとも1つ
の測定信号を伝送する方法を提供するものであり、該電
極機器は上述した1つ又はそれ以上の測定信号を発生す
るようにしたセンサ手段、温度センサ手段および温度制
御手段を含むサーモスタット手段並びに第1マルチプレ
クサ手段を備える一方、測定器は第2マルチプレクサ手
段を備え、上記1つ又はそれ以上の測定信号は上記温度
センサ手段により検出された温度表示信号と一緒に第1
マルチプレクサ手段において多重化されるとともにそこ
からケーブルを介して第2マルチプレクサ手段に伝送さ
れかつそこで分離化される一方、上記電極機器への給電
用の電力信号は温度制御信号と一緒に第2マルチプレク
サ手段において多重化されるとともにそこからケーブル
を介して第1マルチプレクサ手段に伝送されかつそこで
分離化される。
この発明によれば、多重化する前に測定信号はA/D変
換器においてアナログ形態からディジタル形態に変換さ
れ、所望であればケーブルを介して伝送を行った後にD
/A変換器においてディジタル形態からアナログ形態に
変換される。一方、この発明の最も簡単な実施例におい
ては、測定信号はアナログ形態で第1マルチプレクサ手
段から第2マルヂプレクサ手段に伝送され、所望であれ
ばケーブルを介して伝送を行った後、第2マルチプレク
サ手段において多重化する前にA/D変換器において測
定信号はアナログ形態からディジタル形態に変換され、
よってディジタル値を表す規準化した測定信号は第2マ
ルチプレクサ手段から出力されるようになっている。こ
のようにして、数値計算装置、例えば、マイクロコンピ
ュータが第2マルチプレクサ手段の出力端子と直接接続
され、該マイクロコンピュータにおいて処理を行うよう
に測定信号−をディジタル形態で受けるようになってい
る。
また、この発明は少なくとも2つの個別測定信号を発生
するようにしたセンサ手段を含んだ電気化学測定電極機
器に関するものである。この電極機器はケーブルを介し
て対応する測定器と接続されて当該電極機器から測定器
へ測定信号を伝送するように該測定器と共働するように
なっている。
更に、上記電極機器は第1マルチプレクサ手段を含み、
この第1マルチプレクサ手段は上記電極手段に接続され
るとともに少なくとも2つの測定信号を生成するように
なっている。そして、これ等の測定信号は多重化して測
定器に伝送されて該測定器の対応する第2マルチプレク
サ手段と共働するようにされる一方、該ttrJ2マル
チプレクサ手段は伝送されてきた測定信号を分離化した
状態で生成するようになっている。
更に、この発明は少なくとも1つの測定信号を発生する
ようにした少なくとも1つのセンサ手段を含んだもう1
つの電気化学測定電極機器を提供するものである。この
電極機器はケーブルを介して対応する測定器と接続され
、当該電極機器から測定器へ1つ又はそれ以上の測定信
号を伝送するように該測定器と共働するようにされてい
る。更に、この電極機器は当該電極手段と接続された第
1マルチプレクサ手段を含み、上記測定器の対応する第
2マルチプレクサ手段と共働するようになっている。そ
して、第1マルチプレクサ手段は測定器に多重化して測
定器に伝送しようとする1つ又はそれ以上の測定信号を
生成するようになっている一方、第2マルチプレクサ手
段は伝送されてきた1つ又はそれ以上の測定信号を分離
化するようにをっている。更に第1マルチプレクサ手段
は第2マルチプレクサ手段から当該電極機器への給電用
の電力信号を受けるようになっている。
また、この発明は、少なくとも1つの測定信号を発生す
るようにした少なくとも1つのセンサ手段と温度センサ
手段および温度制御手段を含む恒温手段とを具備した恒
温状に加熱される電気化学測定電極機器を提供するもの
である。この電極機器はケーブルを介して対応する測定
器と接続され、当該型Fi機器から測定器へ1つ又はそ
れ以上の測定信号を伝送するように該測定器と共働する
ようになっている。更に、この電極機器は当該電極手段
と接続された第1マルチプレクサ手段を含み、上記測定
器の対応する第2マルチプレクサ手段と共働するように
なっている。そして、第1マルチプレクサ手段は上記測
定器へ多重化して伝送しようとする1つ又はそれ以上の
測定信号を生成する一方、第2マルチプレクサ手段は伝
送されてきた1つ又はそれ以上の測定信号を分離化する
。更に、第1マルチプレクサ手段は温度センサ手段およ
び温度制御手段と接続され、温度センサ手段により検出
された温度を表す信号を測定器の第2マルチプレクサ手
段に伝送するとともに、温度表示信号に応答して第2マ
ルチプレクサ手段から当該電極機器への給電用の電力信
号および測定器において発生された温度制御信号を受け
る。更に第1マルチプレクサ手段は電極機器に上記電力
信号を供給するとともにその作動のため温度制御手段に
温度制御信号を供給する。
更に、この発明は、外部の測定信号発生源および外部の
測定器に接続するためのゲート増幅手段であって、出力
端子、反転入力端子および非反転入力端子を有する高利
得の差動直流増幅器、上記直流増幅器の一方の入力端子
と接続するとともに該直流増幅器の一方の入力端子に対
する入力オフセット補償電圧供給用の直流電源と接続し
な蓄積キャパ、シタ、上記測定信号発生源から供給され
る入力信号が上記直流増幅器において増幅されるととも
にその出力部から上記測定器に供給される第1モードか
ら該直流増幅器の何れの入力オ7セッ°トが当該ゲート
増幅手段より上記測定器へあるいは該測定器より当該デ
ート増幅手段へ伝送される第2モードに当該ゲート増幅
手段を切換えるスイッチ手段を具備したゲート増幅手段
を提供するものである。ゲート増幅手段を用い、直流増
幅器の入力オフセットを第2モードで測定するとともに
、該直流増幅器の何れの入力オフセットをも補償するた
めに蓄積キャパシタに入力オフセット補償電圧を記憶す
ることにより略完全な入力オフセット補償を行うことが
できる。また、このゲート増幅手段の利点は、いわゆる
1/f雑音、即ち周波数範囲約1〜10Hz内の帯域制
限内1こある雑音が略完全に補償されることである。更
には、いわゆるポツプコーン雑音、即ち、直流の変動に
起因する、あるいは約IHz以下の周波数を有する雑音
が当該直流増幅器の何れの入力直流オフセットと−緒に
略完全に補償されることである。
上記ゲート増幅手段の実施例において、特にスイッチ手
段が上記直流増幅器を単一利得モードに切換えるために
該直流増幅器の出力端子とその反転入力端子との間に接
続した第1スイッチ手段を備え、上記直流増幅器の出力
端子および反転入力端子間が短絡した際、該直流増幅器
の何れの入力オフセットをそこからさらに上記外部の測
定器に伝送せしめるようにされる。上記直流増幅器の出
力端子およびその反転入力端子と接続するスイッチを用
いることにより、当該デート増幅手段を第1モードから
第2モードへの切換えを非常に簡単な方法で行うことが
で終る。このデート増幅手段は、信号発生源が直流増幅
器の反転入力端子に接続される反転モード、あるいは、
信号発生源が直流増幅器の非反転入力端子に接続される
非反転モードのいずれかに接続することができる。直流
増幅器を非反転モードに接続する場合、スイッチ手段は
更に信号発生源と直流増幅器の非反転入力端子との間に
接続した第2スイツチと、蓄積キャパシタと゛直流増幅
器の非反転入力端子との間に接続した第3スイツチとを
備え、信号源および蓄積キャパシタが交番状に直流増幅
器の非反転入力端子と接続されるようになっている。
この発明の好ましいデート増幅手段におり)ては、非反
転モードに接続した高利得差動直流増幅器を備え、該高
利得差動直流増幅器の出力端子を上記測定器と接続し、
一方、上記スイ・ノチ手段が第1および第2スイツチを
備え、上記高利得差動直流増幅器の非反転入力端子と上
記直流増幅器の反転入力端子との間に第1スイツチを接
続するとともに、上記高利得差動直流増幅器の非反転入
力端子と上記直流増幅器の非反転入力端子との間に第2
スイツチを接続し、第1スイ・ノチおよび第2スイ・ン
チがそれぞれ活性化された際、上記高利得差動直流増幅
器の反転入力端子の入力オ7セ・7Fおよび上記直流増
幅器の非反転入力端子の入力オ7セ・ントをそれぞれ該
直流増幅器、更に、単一利得かつ非反転モードにてそこ
を通過して上記外部の測定器に伝送せしめるようになっ
ている。
上記ゲート増幅手段の好ましい実施例において、直流増
幅器は演算増幅器により構成される。演算増幅器を用い
ることにより、高利得、高入力インピーダンスおよび低
出力インピーダンスを有する増幅器とすることができる
この発明の電気化学測定電極機器は、個別のあるいはデ
ィスクリートな構成部分から成る複合構成要素アッセン
ブリ(組合せ体)とすることがで終る。より小型な構成
とするために、この発明に係る電極機器は厚膜および薄
膜技術を含む公知の層技術、あるいは、いわゆるl5F
ET技術を含む半導体技術によって製造される。更に、
この発明の測定電極機器はディスクリートな構成要素お
よび層技術並びに半導体技術によって製造することもで
トる。
この発明の方法にしたがってこの発明の電気化学測定電
極機器を用いて行う測定には、血液成分の決定、例えば
、血中〃ス分圧Po2又はPCO2あるいは血中イオン
、例えばH” 、Li= 、Na′″、K−1Ca” 
”、Mg” = 、HCO3−およびCI−等を定・め
る測定が含まれる。この電極機器のセンサ手段により発
生される測定信号には、電気化学センサ手段を介して発
生される生体電気測定信号、例えば、E CG (心電
図)、HBR(心拍率)、RR(呼吸率)等を表す測定
信号とか、物理パラメータ、例えば、温度、導電率等を
表す電気測定信号が含まれる。
寒繊性 この発明を実施例を示す添付図面とともに説明する。
第1図および第2図に、この発明の第1および第2実施
例の酸素および炭酸ガス分圧の経皮的測定用の電気化学
測定電極機器を示す。第1図において、第1実施例全体
に数字符号10を付して示す。この電極機器10はAg
塊棒体12埋め込まれた電極ハウジング11を備えて(
する。よく知られている測定原理にしたがって、例えば
、米国特許第4,058,447号に見られるように、
AH塊棒体12図示しないノープル金属から成る陰電極
をも含有するポーラログラフイー酸素電極機構部を構成
している。また、よく知られている測定原理にしたがっ
て、例えば、米国特許第4,324.256号および国
際特許出願第P CT/D K82100024の公報
第WO82103275号に見られるように、Agi体
12はl)H感知電極13用の基準電極とされる。この
Ag塊棒体12pH感知電極13とは共にP(!02測
定電極機構部を構成している。Ag塊棒体12前方に、
電極ハウジング11の環状凹所16に嵌め込まれた0リ
ング15を介して該電極))ウジング11に緊締して取
り付けられた半透膜14が設けられている。Ag塊棒体
12下方の露出表面と半透膜14との開に形成される空
間に電解溶液17が封入される。この半透膜と電解溶液
とは上述した参考文献に記載された種類のものであって
もよい。Ag塊棒体12窪み18は電解溶液の貯留部を
形成している。Ag塊棒体12下側露出面の前方にスペ
ーサが設けられる。電極ハウジング11の頂部にカバー
19が設けられ、該カバー19は当該電極機器の内部空
間を完全に封止している。電極ノ1ウジングILとカバ
ー19とは、好ましくはプラスチック材料、例えば、ア
クリロニトリルブタジェンスチレンから製作する。さら
に、電極ハウジング11は2つの外部ねし突起を有し、
これ等の突起部に、当該測定電極機器を内部に固定すべ
く、好ましくはまた、アクリロニトリルブタジェンスチ
レンから作られた図示しない固定リングの対応するねじ
山と共働するようになっている。この固定リングは米国
特許第4,274,418号に記載されるような種類の
ものであってもよい。
上記電極機器においてカバー19の下側表面とAg1l
l、体12の上側表面との開に形成された空間に、円板
もしく′は円形のセラミック基板、例えば、アルミナ基
板21が設けられる。この板体即ち基板21の上面に印
刷回路導体22が設けられる。
そして、この基板21の上面に電子回路23.24.2
5.26および27が配置され、これ等の回路は、個別
あるいは各印刷回路導体22と半田付端子および半田付
接続部を介して導電性接続される。円板即ち基板21の
下面にNTC(負温度       ゛特性)抵抗器2
8が配置され、該NTC抵抗器28のビン29は当該基
板21の貫通孔を挿通して延在するとともに、電子回路
23の2つの端子とそれぞれ半田付接続部を介して接続
された2つの印刷回路トラックに半田付けされでいる。
また、この基板21の下面にツェナーダイオード30が
配置され、該′ツェナーダイオード30のピン31は該
基板21の貫通孔を挿通して延在するとともに、電子回
路23.26および27の各端子と半田付接続部を介し
て接続された2つの印刷回路トラックに半田付けされる
。第1図から明らかなように、構成部材28および30
は、それぞれ、Agn体12の上面側において凹所32
および33に埋め込まれている。そして、これ等の構成
部材28および30は、それぞれ、凹所32および33
に図示しない熱伝導性エポキシ樹脂を介して固定される
。このNTC抵抗器28とツェナーダイオード30とは
一緒に当該電極機器10の恒温手段を形成している。
上記円板即ち基板21を貫通して延在するとともに半、
田付接続部を介して印刷回路トラック22と接続された
ロッド34を介して、上記pH電極は電子回路23の端
子と更に半田付接続部により接続される。この基板21
を貫通して延在するロッド35によって、Ag塊棒体1
2また印刷回路トラック22を介して電子回路23と接
続される。
このロッド36の上端部は、これ等の半田付接続部およ
び印刷回路トラック22を介して、該電子回路23から
当該ポーラログラフイー電極測定装置における上述した
ノープル金属製陰電極に至る電気接続が行われる。
2導体ケーブルあるいは同軸ケーブル37は、円板即ち
基板21の2つの印刷回路トラックとそれぞれ半田付接
続部を介して半田付けされた中心導体38とスクリーン
(網状導体)39とを有する。
そして、この同軸ケーブル37は電極ハウジング11の
孔および該電極ハウジング11から突出するスタブ40
を貫通して延在している。また、この同軸ケーブル37
の他端部に同軸プラグ41が設けられ、該同軸プラグ4
1は電子測定器50の同軸ソケット42に嵌合され、該
電子測定器5゜は電極機器10と共働するようになって
いる。この電子測定器50は下記する電子回路を含み、
更に装置ハウジング43および前面プレート44を含ん
でいる。好ましくは主電源装置である電子測定器50は
0N10FFボタンスイツチ45および対応するON表
示ランプ46を備えている。第1表示器47は当該測定
器あるいは電極機器が故障した場合の情報を提供し、よ
って、どのような故障であるかに関する誤動作表示およ
び情報を提供するようになっている。第2表示器48は
、電極機器10によって得られがっ測定器50において
文字数字形態で定められた測定結果の読み値を提供する
。ノブ49は第2表示器48に表示しようとする測定結
果の種類を選定するために設けられている。即ち、ポー
ラログラフイー電極機構部により定められる酸素分圧を
表わす測定結果、電位差側定電[ifi構部により定め
られる炭酸ガス分圧を表わす測定結果あるいはNTC抵
抗器28により定められる温度を表わす測定結果のいず
れがを選定するようになっている。
第2図に、この発明の第2実施例の電気化学測定電極機
器を示す。この第2実施例の電極機器は第1図に示す実
施例とは異なっており、この第2実施例においては、好
ましくは厚膜基板でありかつ好ましくはアルミナ基板で
ある円板もしくは基板21の露出外側面部に電極手段が
設けられており、これは、デンマーク国特許出願第15
78./80号、その優先権を主張した米国特許出願第
253.226号およびドイツ国特許出願第3,114
.441−号に記載された原理にしたがって形成されて
いる。これ等の原理によれば、電極機器において基板2
1の外側面に、該基板21の貫通孔内に埋設された図示
しない釡属リベットを介して半田付端子62と接続され
た階段状のAg陽電極が設けられている。半田付端子6
2は半田付けにより電子回路23の端子と接続される。
この電極機器におけるポーラログラフイー電極機構部の
陰電極は、上述した導体、好ましくは金または白金導体
36により形成されている。この導体36は基板21の
貫通孔に埋め込まれるとともに、上記デンマーク国特許
出願第157.8/80号に記載されるようにその一部
がガラスチューブ内に収容されている。また、第2図に
示すこの発明の実施例は、第1図に示す実施例とはpH
電極を具備していない点で異なっている。よって、この
電極機器は炭酸ガス分圧の測定を行えず、酸素分圧のポ
ーラログラフイー測定を行えるに過ぎない。しかしなが
ら、第2図に示す実施例は、上記デンマーク国特許出願
第1578/80号に記載されるようにl)H電極13
を設置することにより酸素および炭酸ガスの両分圧の測
定を行えるように簡単に変形することができる。第2図
に示すこの発明の実施例において、第1図に示すNTC
抵抗器28およびツェナーダイオード30を含んだ上述
した恒温手段は省略されるとともに、厚膜NTC抵抗器
63および厚膜発熱抵抗器64を含んだ恒温手段により
置換されている。以上の説明から明らかなように、第2
図に示す電極機器は第1図に示す上記測定器50と共働
させることができる。
第3゛図に電極機器10および測定器50に用いた電子
回路の概略ブロック図を示す。以下に、電極機器に関す
る回路部分は送信器部分と、測定器に関する回路部分は
受信器部分と称す。これ等の送信部および受信部は上記
同軸ケーブル37を介して相互接続される。同軸ケーブ
ル37の中心導体38は送信器10のホット端子90と
接続するとともに受信器50のホット端子92と接続し
ている。同様に、同軸ケーブル37のスクリーン39は
送信器10のコールド端子91と接続するとともに受信
器50のコールド端子93と接続している。第3図の左
側に示す送信器部分において、電子回路23は一α線で
囲んで示す。電子回路23は端子100および101を
介してツェナー給電回路54と接続するとともに、該ツ
ェナー給電回路54はさらにツェナーダイオード30と
接続している。NTC抵抗器28は端子106および1
07を介して電子回路23と接続する一方、さらに該電
子回路23は端子103および104を介してNTC抵
抗器51と接続するとともに、更に該NTC抵抗器51
は端子101を介してツェナー給電回路54と接続して
いる。このNTC抵抗器51は、N T C抵抗器28
が故障した際、ツェナーダイオード30が誤作動して患
者を負傷させないように温度の制御あるいは点検を行う
ようになっている。詳細に後述するように、このN T
 C抵抗器51は、予め定めた温度しきい値を越えた場
合、自動的にツェナー給電回路54の遮断を行うように
なっている。第3図において、基準電極12とpn電極
13とから成る電位差測定電極機構部は符号52を全体
的に付して示し、基準電極即ち陽電極12とロッド36
に接続した陰電極とから成るポーラログラフイー測定電
極機構部は符号53を全体的に付して示す。これ等の電
極機構部52および53は端子108,109および1
10を介して上記回路23と接続している。
上記電子回路は主に2つの目的に寄与する。第1は、N
TC抵抗器28および51を介して得られる測定結果、
電位差測定電極機構部52を介して得られる測定結果並
びにポーラログラフイー測定電極機構部53を介して得
られる測定結果を受信器、即ち、測定器50に時分割多
重方式で伝送することである。第2は、当該電子回路自
体に給電しかっツェナー給電回路54に給電し、更には
発熱ツェナーダイオード30に電流を供給するために測
定器から受電することである。時分割多重伝送方式にお
いて、第1信号は第1期間即ち第1伝送期間内に伝送さ
れ、そこで第2信号は第2期間内に伝送され、以下同様
にして全ての信号、たとえば11個の信号が伝送される
。その全伝送時間、たとえば11個の伝送期間は多重化
サイクルと称せられる。この発明の杯4しい実施例にお
いて、1多重化サイクルは周波数X100Hzを有する
。1多重化サイクルは16の伝送期間に分割され、更に
各伝送期間が16のサブ期間に分割される。最初の8サ
ブ期間中に、測定器50のアース電位に対して正・負の
両極性電圧とする電力が該測定器50から電極機器10
に伝送される。各伝送期間における残りの8サブ期間中
に、測定信号、補償信号および制御信号等を含む種々の
信号が送信器と受信器との間で伝送される。第3図に示
すこの発明の実施例において、下記することから明らか
なように、ツェナーダイオード30には負電流が供給さ
れ、各伝送期間における最初の7サブ期間中、受信器5
0から送信器10に負の供給電圧が伝送されるとともに
、各伝送期間における第8番目のサブ期間中、受信器5
0から送信器10に正の供給電圧が伝送される。
送信器10へのおよび該送信器10からの伝送は位相同
期ループ電圧制御発振器55により固有に制御され、該
電圧制御発振器55は同軸ケーブル37を介して供給さ
れる負電圧により制御される発振周波数信号を出力する
。位相同期ループ電圧制御発振器55の出力は8ビツト
カウンタ56に入力され、該カウンタ56は、該電圧制
御発振器55から供給される発振周波数信号の分割を行
って各個別伝送期間および更には各個別サブ期間を定め
る一方、該電圧制御発振器55はそのカウンタ56から
比較信号を受ける。更に、カウンタ56は2つのデコー
ダ57および58と接続し、該デコー゛グ58は2つの
ゲート増幅回路59および60と接続し、かつカウンタ
56はアナログマルチプレクサ61と接続している。カ
ウンタ56の出力のデコーダ57に入力される第1のセ
ット信号群と該カウンタ56の出力のデコーダ58およ
びマルチプレクサ61に入力される第2のセット信号群
とは相違している。即ち、デコーダ57に入力される第
1の出力は上記個別伝送期間のサブ期間に対応する一方
、デコーダ58およびマルチプレクサ61に入力される
第2の出力は個別伝送期間に対応している。したがって
、デコーダ57に入力される第1の出力セット信号群は
、第2の出力セット信号群の周波数より16倍高い周波
数を有する。
ゲート増幅回路59および60はそれぞれ電位\ 差測定電極機構部52およびポーラ−グラフィー測定電
極機構部53と接続しているゴー。ゲート増幅回路59
および60の出力端子とデコーダ57およびNTC抵抗
器28および51の出力端子とはそれぞれマルチプレク
サ61の各入力端子と接続している。ゲート増幅回路5
9および60は、その出力端子に規準化された状態、即
ち、低インピーダンス出力の同一電圧信号範囲内で各測
定電極機構部により発生された測定信号を出力する。
上記デート増幅回路59および60のもう1つの利点は
、いわゆる1/[雑音およびポツプコーンノイズが完全
に補償されることである。
上述したように、位相同期ループ電圧制御発振器55は
伝送サイクルあるいは多重化サイクルを定める6多重化
伝送の制御の外に、送信器と受信器とを相互に同期させ
るためにデコーダ57はアナログマルチプレクサ61の
第1入力端子に同期化信号を入力する。サブ期間周波数
の数個のパルスを含んでいる同期化入力信号は多重化サ
イクルの第1伝送期間内に伝送される一方、該多重化サ
イクルの第2の伝送期間内にNTC抵抗器28により発
生された温度信号は電極機器10がら測定器50に伝送
される。多重化サイクルの第3伝送期間中、デコーダ5
8は電位差測定電極機構部52をデート増幅回路59の
入力端子に接続し、よって、こ・の第3伝送期間内に当
該電極機構部52において発生されかつ増幅回路59に
おいて増幅された電圧信号を測定器50に伝送する。そ
して、第4伝送期間内に入力オフセット補償電圧信号が
再伝送されるとともにデート増幅回路59の記憶器に記
憶される。多重化サイクルの第5伝送期間中、デコーダ
58は上記記憶器をデート増幅回路59の入力端子に接
続し、よって該ゲート増幅回路59に入力オフセット補
償電圧信号を入力するとともに、さらに電極機器10か
ら測定器50に該入力オフセット補償電圧信号を伝送す
るようになっている。第5伝送期間におけるこの伝送に
基づき、測定器50はゲート増幅回路59の実入力オフ
セット電圧を定めるとともに、第3伝送期間中に得られ
た測定結果の補償を実行する。さらに、上記実入力オフ
セット電圧信号は入力オフセット補償電圧信号の生成に
用いられ、該入力オフセット補償電圧信号は、後続の伝
送サイクルの第4伝送期間内にデート増幅回路59の記
憶器に伝送される。第6伝送期間中、デコーダ58はゲ
ート増幅回路60を電流−電圧変換モードに設定して、
増幅入力オフセット電圧、したがってポーラログラフイ
ー電極機構部の実分極電圧を表わす信号が測定器50に
伝送される。第7伝送期間内に、所望の分極電圧信号が
デート増幅回路60に再伝送される。第8伝送期間中、
デコーダ58はゲート増幅回路60を高利得モードに変
更せしめて、低出力インピーダンス出力端子から供給さ
れかつ所望の分極電圧を有するポーラログラフイー電極
測定機構部53により測定された酸素分圧を表わす増幅
測定信号が当該電極機器10から測定器50に伝送され
るようになっている。最後に、第9伝送期間内にNTC
抵抗器51により発生された温度信号が電極機器10の
アナログマルチプレクサ61からケーブル37を介して
測定器50に伝送される。残りの7つの伝送期間はスペ
ア−であり、よって、受信器から送信器への電力伝送に
のみ用いられる。
第3図の右側部に受信器部分の電子回路を示す。
この受信器は中央部にマイクロコンピユー!80を含む
。このマイクロコンピュータ80は、そのCL出力端子
にクロックパルスを発生することの他に、受信器50の
一般的な機能を制御するとともに、さらに送信および受
信機能並びに測定機能に関して送信器10の動作を制御
しかつ点検する。
マイクロコンピュータ80で発生された所定周波数のク
ロック信号は第1カウンタ71に加えられ、該第1カウ
ンタ71は、公知の方法で、クロックパルスを計数して
伝送サブ期間の周波数、即ち、カウンタ56からデコー
ダ57に加えられる計数パルスの周波数に応じた周波数
の高速計数信号を発生する。この第1カウンタ71は高
速計数パルスを第2カウンタ72に加え、この第2カウ
ンタ72は、伝送サイクルの周波数に応じた周波数の低
速計数信号を発生するために上記高速計数パルスの計数
を行う。さらに、第1カウンタ71は第1論理デコーダ
69をアドレスする一方、第2カウンタ72は第2論理
デコーダ70をアドレスするとともに、シュミツ))リ
ガ回路73の出力端子と接続した同期検出器74をアド
レスする。シュミットトリガ回路73の入力端子は受信
器のバスノで−81と接続するとともに同軸ケーブル3
7を介して送信器10と接続し、このようにして第1伝
送期間内に送信器10のマルチプレクサ61からの同期
化パルスの伝送を検出する。シュミ・ントトリガ回路7
3は同期化パルスを検出する毎にその出力をH(Hig
l+)にする。同期検出器74におり1て、シュミット
トリガ回路73の出力は第1カウンタ71から送給され
る第1計数パルスと比較される。□もし、第1伝送期間
内に予め定められた数、好ましい実施例においては2の
同期化パルスが検出されると、同期検出器74は第2カ
ウンタ72に回部化パルスを加え、さらに該同期化ノく
ルスは、第2カウンタ72から低速計数パルスを受けて
νするマイクロコンピュータ80にf云送される。
以上に説明したように、第1カウンタ71は高速計数パ
ルスにより第1論理デコーダ69をアドレスする。この
結果、第1論理デフーグ69は個別伝送期間を上述した
サブ期間に細区分する。最初の7サブ期間中、第1論理
デコーダ69は電流発生器65を作動させる。この電流
発生器65はD/−A変換器により制御される一方、更
に該D/A変換器はマイクロコンピュータ80により制
御される。そして、上記第1論理デフーグ69はバスパ
ー81に予め定められた負電流を供給するとともに、さ
らに出力ダイオード67および同軸ケーブル37を介し
て送信器10に該負電流を送給する。各伝送期間におけ
る8番目のサブ期間中、第1論理デコーダ69はバスパ
ー81に正電圧を印加するとともに、さらに、出力ダイ
オード68および同軸ケーブル37を介して該正電圧を
送信器10に送給する。第9サブ期間中、第1論理デフ
ーグ69は待ち状態にされ、第10〜15サブ期間中、
第1論理デコーダ69め出力はHとされ、第16サブ期
間中、第1論理デコーダ69は再び待ち状態にされる。
さらに、第1論理デコーダ69の出力端子すは第12お
よび13サブ期間中Hとなる。第1論理デコーダ69の
出力端子aおよびbは、それぞれ、第2論理デコーダ7
0を介して第1スイツチ76および第2スイツチ78に
通じるようにされている。第1スイツチ76はバスパー
81とD/A変換器77どの間に接続される一方、第2
スイツチ78はバスパー81とA/D変換器79との間
に接続される。D / A変換器77とA/D変換器7
9とは中央マイクロコンピュータ80に接続され、さら
にレジスタ75と接続される。該レジスタ75は伝送も
しくは多重化シーケンスに応じて第2論理デコーダ70
をシーケンス制御する。
送信器の図面について説明したように、多重化サイクル
の第1伝送期間はシュミットトリガ回路73と同期検出
器74とに関連して説明したように同期化信号の伝送に
用いられる。一方、第2〜9伝送期間は、NTC抵抗器
28および51と電位差電極機構部52とポーラログラ
フイー電極機構部53とからの測定信号の伝送、ゲート
増幅回路59および60の入力オフセット信号の伝送、
並びに、デート増幅回路59および60へのそれぞれ入
力オフセット電圧補償信号および入力オフセット電圧も
しくは電極分極化信号の伝送に用いられる;各伝送期間
中、アナログマルチプレクサ61の作動を制御するデコ
ーダ57は、第11〜14サブ期間中、マルチプレクサ
61からの伝送あるいはマルチプレクサ61への伝送を
行うように切換える。
一方、受信器50の第2論理デコーダ70は第2.3.
5.6.8および9伝送期間中、b制御信号をスイッチ
78に印加し、よって@12および13サブ期間内にス
イッチ78を介してA/D変換器79に信号を伝送する
ように該スイッチ78をターンオンする。このA/D変
換器79は中央マイクロコンピュータ80ヘデイジタル
信号ヲ出力する。
第4および7伝送期間中、レジスタ75はa制御信号を
スイッチ76に印加するように第2論理デコーダ70を
アドレスする。第3および第6伝送期間内に送信器から
受信器50のマイクロコンピュータ80に伝送される測
定信号に基づき、該マイクロコンピュータ80は信号を
アナログ信号に変換するD/A変換器77にディジタル
信号を入力し、該信号は第4および7伝送期間における
第10〜15サブ期間内にスイッチ76を介してバスパ
ー81に伝送されるとともに、さらに、同軸ケーブル3
7を介して送信器10のマルチプレクサ61に伝送され
る。NTC抵抗器28により検出されかつ第10〜13
伝送期間内に送信器10のマルチプレクサ61がら同軸
ケーブル37、受信器50のバスパー81、スイッチ7
8を介してA/D変換器79、さらに中央マイクロコン
ピュータ80に伝送される温度表示信号に基づき、該中
央マイクロコンピュータ80はD/A変換器66にディ
ジタル制御信号を加える。D/A変換器66は上記温度
表示信号を、第1〜16の全伝送期間における第1〜7
サブ期間内に供給すべき電流を表わすアナログ信号に変
換する。該供給電流は電流発生器65から出力ダイオー
ド67を介、してバスパー81に伝送されるとともに、
さらに同軸ケーブル37を介してツェナーダイオード3
0に給電しかつ発熱させるツェナー給電回路54に送給
される。受信器50全体の制御を行う他、この中央マイ
クロコンピュータは、第1図に示す選択用ノブ49を介
して選択された測定結果を表示するように表示器48と
接続される。
第4図に、第3図の左側に示したブロック図、即宛、送
信部の電子回路を示す。第4図において、第3図におけ
る各ブロックは点線で囲んで示す。
第4図の右上隅部に、当該送信器10のアース端子をも
構成するホット端子90とコールド端子91とを示す。
符号94と95を付して示されかつ電子回路23の正、
負の給電端子を形成する2つ以上の端子は、それぞれ、
ダイオード96と97を介してホット端子90と接続す
るとともに、それぞれキャパシタ98と99を介して当
該回路のアース端子、即ち、コールド端子91と接続し
ている。正端子94と負端子95とは、内部的に回路2
3の図示しない個別電子成分と接続されている。
第4図の左上隅部に、ツェナー給電回路54を示す。こ
の回路54はダーリントン接続したトランジスタ111
と112を含み、両トランクスタ111と112のフレ
フタを共通にツェナーダイオード30のカソードと接続
する一方、該ダイオード30のアソードは抵抗113を
介して負給電端子95と接続するとともにダイオード1
14および端子100を介してホット端子9oと接続し
ている。両トランジスタ111と112とのベースは、
それぞれ、アースあるいはコールド端子91と接続して
いる。トランジスタ111と112により構成されるダ
ーリントントランジスタのペースは回路23の端子1o
1と接続している。
上記制御および点検に寄与するNTC抵抗器51は、他
の3つの抵抗118.119および120と一緒に公知
のホイーストンブリッジ回路117の可変技路部(ブラ
ンチ)を形成する。このホイニストンブリッジ回路11
7は正給電端子94と端子104との間に接続される一
方、該端子1゜4は当該回路23の内部でアース端子9
1と接続している。2つの抵抗119と120との接続
点は演算増幅器121を用いて構成した高利得の差動増
幅器の非反転入力端子と接続するとともに、該差動増幅
器の反転端子は抵抗118とN’r’C抵抗器51との
接続点と接続している。演算増幅器121の出力端子は
端子101と接続する。NTC抵抗器51により検出さ
れる温度が上昇すると、該抵抗器51の抵抗値が低下し
、したがって、抵抗118とN T C抵抗器51との
接続点の電位は低下し、増幅器121の反転入力端子に
おける電位は低下する。差動あるいは演算増幅器121
は、抵抗119と120とにより所定電位に定められる
非反転入力端子の電圧と、NTC抵抗器51の抵抗値に
影響を及ぼす温度変化に応じて変化する反転入力端子の
電圧との比較を行う。この結果、増幅器121の反転入
力端子の電圧が成る限界値以下となると、この増幅器1
21の出力がトランジスタ111と112により構成さ
れるダーリントントランジスタのターンオン電圧以上に
上昇し、よって、該ダーリントントランジスタをターン
オフし、ツェナー給電回路を遮断する。
上記回路23の端子106と107とに接続されたNT
C抵抗器28は、また、抵抗123、端子105を介し
てツェナーダイオード122により形成された負の基準
電圧端子と接続される。抵抗123とNTC抵抗器28
とは一緒に分圧枝路を形成し、よって、抵抗123とN
TC抵抗器28との接続点の電位はNTC抵抗器28の
抵抗値に影響を及ぼす温度を指示する。ツェナーダイオ
ード122のカッ−にはアース端子91と接続するとと
もに、該ダイオード122のアノードは抵抗124を介
して負給電端子95と接続しでいる。
電位差電極機構部52と端子108を介して接続された
デート増幅回路59は演算増幅器125を含む。この演
算増幅器125の非反転入力端子に単一利得モードで2
つのスイッチ126と127およびキャパシタ128が
接続される。スイッチ126と127はともに非活性状
態において開とされる。スイッチ126と127とのゲ
ートはそれぞれデコーダ58の第3番と第5番のアドレ
ス出力端子と接続される。よって、第3伝送期間中、デ
コーダ58はスイッチ126を活性化し、電位差電極機
構部52が抵抗129、端子108を介し・て単一利得
増幅器125の非反転入力端子に接続されるとともに、
該第3伝送期間内に電位差電極機構部52により発生さ
れた電圧は該演算増幅器125の低出力インピーダンス
端子からマルチプレクサ61を介して測定器50へ伝送
される。第4伝送期間内に、入力オフセット補償電圧が
受信器50から送信器10に伝送されるとともに、マル
チプレクサ61からデート増幅回路59の記憶器を構成
するキャパシタ128に印加され、該キャパシタ128
が充電される。第5伝送期閤中、第5番アドレス出力端
子をスイッチ127のゲートと接続したデコーダ58は
該スイッチ127を活性化し、よって、キャパシタ12
8の電圧は演算増幅器125の非反転入力端子に印加さ
れ、演算増幅器125の出力は当該増幅器自体の実入力
オフセットにより入力オフセット補償電圧と僅かに異な
ったものにされる。この結果、第5伝送期間内に演算増
幅器125からの伝送出力に基づ外、測定器50は該演
算増幅器125の実入力オフセットを定めることができ
る。以前の伝送サイクル内に定められた入力オフセット
電圧の反転値と正確に一致した人力オフセット補償電圧
は一定の基準値の代りとなり、したがって、測定器50
は演算増幅器125の出力とキャパシタ128の基準電
圧との差に応じた演算増幅器125の入力オフセット電
圧を定めることがで終る。
第4図に示すように、ポーラログラフイー測定電極機構
部53と端子110を介して接続された一例のゲート増
幅器′#t60は、反転モードで接続された演算増幅器
130、該演算増幅器130の反転入力端子と出力端子
とにそれぞれ端子134と135を介して接続された高
精度のディスクリート抵抗を用いたフィードバック抵抗
131、該フィードバック抵抗131に並列接続される
とともにそのデートがデコーダ58の第6番アドレス出
力端子と接続されたスイッチ131、キャパシタ133
から構成される。演算増幅器130は固有にその出力を
シフトし、よってその反転入力を、その非反転入力と反
転入力とが当該増幅器130の入力オフセット電圧分だ
け相違するようなレベルにシフトする。この結果、キャ
パシタ133の電圧がポーラログラフイー測定電極機構
部53に伝送されてその両電極を互いに分極する。ゲー
ト増幅回路59におけると同様、デート増幅回路60の
スイッチ132は単一の伝送期間、即ち、第6伝送期間
中のみ活性化され、該スイッチ132はフィードバック
抵抗131を短絡し、したがって、当該デート増幅回路
を単一利得の反転モードあるいは電流7オロワーモード
に設定し、第6伝送期間内に当該電極機構部53の実分
極電圧に一致した出力信号が演算増幅器130から出力
されるようになっている。第6伝送期間内に伝送される
実分極電圧とキャパシタ133の電圧とに基づき、測定
器50は演算増幅器130の実入力オフセット値を定め
る。第7伝送期間内に、ポーラログラフイー測定電極機
構部53の電極間を互いにバイアスすべく、測定器50
からキャパシタ133に所望の分極電圧が印加される。
第8伝送期間内に、ポーラログラフイー測定電極機構部
53から発生された電流は高利得モードとされた演算増
幅器130により測定される。この演算増幅器130の
出力測定電圧はマルチプレクサ61を介して測定器50
に伝送される。
第7図に、好ましいもう1つの実施例のゲート増幅回路
60を示す。この第7図のデート増幅回路60は、演算
増幅器130と分極用キャパシタ133どの他に、第4
図中に示すフィードバック抵抗131に対応するフィー
ドバック抵抗199を含む。このフィードバック抵抗1
99は演算増幅器130と接続し、該演算増幅器130
を高利得反転モードに設定する。更に、このゲート増幅
回路60は、非反転単一利得モードに接続した演算増幅
器200と第1スイツチ201および第2スイツチ20
2とを含む。両スイッチ201お上び202は、それぞ
れ、演算増幅器200の非反転入力端子と演算増幅器1
30の反転入力端子との間、および、演算増幅器200
の非反転入力端子と演算増幅器130の非反転入力端子
との間に接続される。第4図に示すゲート増幅回路59
におけるように、両スイッチ201および202のデー
ト、はそれぞれデコーダ58のアドレス出力端子、例え
ば、第10および第11アドレス出力端子と接続してい
る。演算増幅器200の出力端子はマルチプレクサ61
のチャンネル、例えば、第10および11チヤンネルに
接続している。よって、第10伝送期間内に、デコーダ
58はスイッチ201をアドレス腰演算増幅器130の
反転入力端子の入力オフセット電圧はスイッチ201を
介して演算増幅器200の非反転入力端子に伝送され、
さらに、該演算増幅器200の出力端子からマルチプレ
クサ61およびケーブル37を介して第3図の右側部に
示す測定器50に伝送される。同様に、第11伝送期間
内にデコーダ58はスイッチ202をアドレスし、演算
増幅器130の非反転入力端子の入力オフセット電圧は
スイッチ202を介して演算増幅器200の非反転入力
端子に伝送され、さらに、該演算増幅器200の出力端
子からマルチプレクサ61およびケーブル37を介して
測定器50に伝送される。演算増幅器200自体はその
非反転入力端子に印加される電圧にその入力オフセット
電圧を加算するが、この演算増幅器200の人力オフセ
ット電圧は測定器50内において演算増幅器130の入
力オフセット電圧を誤って定めることにはならない。そ
れは、測定器50は第10および11伝送期間内に供給
される電圧間で相互に引き算を行い、よって、演算増幅
器130の入力オフセット電圧を定める際に演算増幅器
200の入力オフセット電圧誤差を除去するからである
。この結果、ゲート増幅回路60は補償された高精度な
人力オフセット電圧を受けることになる。第4図の実施
例におけるゲート増幅回路60は3つの伝送期間、具体
的に、演算増幅器130の入力オフセット電圧の決定、
測定器50からキャパシタ133への所望の分極化電圧
の伝送、およびポーラログラフイー測定電極機構部53
により発生された電流の実測を行うために、@6.7お
よび8伝送期間を必要とする。
一方、第7図に示す実施例のデート増幅回路60は4つ
の伝送期間、具体的に、第7.8.10および11伝送
期間を必要とする。即ち、演算増幅器13・0の入力オ
フセット電圧の決定は2つの段階で行われ、一方の段階
において演算増幅器130の反転入力端子における実電
圧の測定が行われ、他方の段階において演算増幅器13
0の非反転入力端子における実電圧の測定が行われる。
第4図に詳細に示すように、アナログマルチプレクサ6
1は2つの8チヤンネルマルチプレクサ140と141
から構成される。このマルチプレクサ140は第1〜8
伝送期間中の伝送に寄与する一方、マルチプレクサ14
1は第9〜16伝送期間中の伝送に寄与する。各個別伝
送期間に対応する個別入力は該当する伝送期間の番号が
付される。マルチプレクサ140と141の出力端子は
抵抗147を介して当該回路23のホット端子90と接
続している。マルチプレクサ140と141との各出力
端子は、抵抗143、ツェナーダイオード144および
2つのダイオード145と146から成る過電圧保護回
路により保護されている。ダイオード146のアノード
はマルチプレクサ140および141の出力端子と接続
するとともに、そのカソードは当該回路23のアース端
子91と接続している。これにより、ダイオード146
はマルチプレクサ140および141の出力がダイオー
ドのターンオン電圧、即ち、約0.6〜0.7vを越え
てシフトすることを防止する。
抵抗143は、当該回路23において内部的に負給電端
子95とツェナーダイオード1Δ4の7ノードとに接続
するとともに、該ツェナーダイオード144のカソード
はマルチプレクサ140および141の出力端子と接続
している。これにより、両マルチプレクサ140および
141の出力端子はツェナーダイオード144のツェナ
ー電圧以下で約0.6〜0.7v以上シフトすることを
防止する。
位相同期ループ電圧制御発振器55がらクロックパルス
を受けるカウンタ56は、基本的に、第4図におけるブ
ロック56中に実線を付して示す2つの計数部を有する
。カウンタ56の上方の第1部分は各伝送期間を所定数
のサブ期間に区分するのに対応する2進化コードを出力
する4つの出力端子・を有する。同様に、カウンタ56
の下方の第2部分は各個別伝送期間に対応する2進化コ
ードを出力する4つの出力端子を有する。2進化コード
の最初のビットに対応するカウンタ56の上方部の第1
出力端子は抵抗142を介してマルチプレクサ140の
第1入力端子と接続している。
これにより、上述したように、第1伝送期間内にカウン
タ56の第1出力端子から出力されたパルスは送信器部
10のマルチプレクサ140から受信器部50に伝送さ
れるとともに、詳細に後述するように同期化の目的に寄
与する。カウンタ56の第1部分の第1出力端子は、そ
の第1部分の第3および第4出力端子と一緒に3つのナ
ンドデート152.153および154とD7リツプ7
0ツブ151を含むデコーダ57に接続している。下記
する第1表から明らかなように、D7リツプ70ツブ1
51のQ出力は第11〜14サブ期間中、L(Low)
である。この技術分野の専門家には明らかなように、D
7リツプ70ツブのD入力端子に現われる論理値は、当
該7リツプ70ツブのCL(クロック)入力端子にクロ
ックパルスが現われるときにそのQ出力端子に転送され
る。ナンドデート154および152により所定の遅延
動作を行わせると・D7リツプフロツプ151のD入力
端子におけるHがらLへの変更は当該D717ツプフロ
ツプのCL入力端子へのクロックパルスCLの到達に応
じて遅延される。このようにして、Dフリップフロップ
におけるD入力端子における変更によって惹起される7
リツプ70ツブの出力の変更は、当該Dフリップ70ツ
ブのCL入力端子において次のHがらLへの変更が行わ
れるまで遅延される。
カウンタ56の下方の第2部分の各出力端子には、多重
化サイクルを16の個別伝送期間に区分するのに対応す
る2連符号化信号が出力される。
カウンタ56のこれ等の出力端子はそれぞれデコーダ5
8の各アドレス入力端子と接続している。
カウンタ56の第2部分における初めの3つの出力端子
はそれぞれマルチプレクサ140と141との各アドレ
ス入力端子と接続している。明らかなように、カウンタ
56の上述した3つの出力は整数1〜8の2進化数を表
す。マルチプレクサ140と141とをシーケンスアド
レスを行うために、マルチプレクサ140の禁止入力端
子とマルチプレクサ141の対応する禁止入力端子とは
それぞれナントゲート149と150との出力端子に接
続している。ナントゲート149の第1入力端子とナン
トゲート150の第2入力端子とはD7リツプ70ツブ
151のQ出力端子と接続する一方、該ナントゲート1
50の第1入力端子はカウンタ56の第2部分のtA4
出力端子と接続している。また、ナンドデート149の
第2入力端子はナン・ドデート148から構成されたイ
ンバータを介してカウンタ56の第2部分の第4出力端
子と接続している。明らかなように、カウンタ56の第
2部分の第4出力は、第1〜8伝送期間中りになり、第
9〜16伝送期間中Hになる。この結果、ナントゲート
149の第2人力は、第1〜8伝送期間中Hに、第9〜
16伝送期間中りになる。
ナンドデート149の第1人力は各伝送期間における第
11.12.13および14サブ期間中Hになる。した
がって、マルチプレクサ140の禁止入力端子と接続し
たナントゲート146の出力は各第1〜8伝送期間にお
ける第11.12.13および14サブ期間中りとなる
。よって、ナントゲート150の第1人力は第9〜16
伝送期間中Hとなり、したがって、マルチプレクサ14
1の禁止入力端子と接続したナントゲート150の出力
は第9〜16伝送期間における第11.12.13およ
び14サブ期間中りとなる。
第4図の中央上部に位相同期ループ電圧制御発振器55
を示す。基本的に、この電圧制御発振器55は、位相比
較器と電圧制御発振器とを含む集積回路158から構成
される。この発振器の発振周波数は外部キャパシタ15
9により定められる。
さらに、集積回路158は、抵抗156、キャパシタ1
57および2つの外部抵抗160および161から成る
外部RC回路を備えている。集積回路158の第1入力
端子は演算増幅器166から成る差動増幅器の出力端子
と接続している。この演算増幅器166の非反(入力端
子はツェナーダイオード144の7)−ドと接続し、該
ツェナーダイオード144はマルチプレクサ140およ
び141からの出力の最大負振幅値を定める。さらに、
演算増幅器166の非反転入力端子はダイオード164
のカソードと接続し、該ダイオード164のアノードは
演算増幅器166の反転入力端子と接続している。さら
に、この演算増幅器166の反転入力端子は抵抗163
を介して当該電子回路23のアース端子を構成するコー
ルド端子91と、抵抗162とダイオード165との直
列回路を介してホット端子92とに接続している。第4
図か・ら明らかなように、ダイオード165のカソード
はホット端子90と接続し、よって、該ホット端子90
から演算増幅器166の反転入力端子への負電流のみが
通電し得るようになってb)る。
ホット端子90の電圧がツェナーダイオード144によ
り定められる負のツェナー基準電圧、約−〇、6〜−0
.7■より高くなると、演算増幅器166の非反転入力
端子の電圧は、その反転入力端子にもける電圧よりも高
い約0.6〜0.7■となり、よって、この演算増幅器
166の出力はLとなる。ホット端子90の電圧が負の
ツェナー基準電圧約−0,6〜−0,7v以下となる、
即ち、各伝送期間における第1〜7サブ期間内に受信器
から送信器へ負電圧が印加されると、演算増幅器166
の反転入力は当該増幅器166の非反転入力の電圧以下
となる。よってこの演算増幅器16Gの出力はHとなI
)、集積回路158の位相比較器の第1入力端子におけ
る正転移が検出される。この正転移信号は、上述したよ
うに、集積回路158の位相比較器の第2入力端子に入
力され、かつカウンタ56の第1部分の第4出力端子か
らの出力を反転した、即ち、ナントゲート155により
構成されたインバータの出力端子からの出力である比較
信号と比較される。集積回路158の位相比較器の出力
は、RC回路網156.157から構成された外部ロウ
パスフィルタによりシ濾過されてその低周波成分の一過
が行われる。演算増幅器166の出力の印加による正転
移とナンドデーN55の出力の印加による正転移とが一
致しない場合、この電圧制御発振器55の発振周波数が
変化し、ナントゲート155の出力端子における正転移
の生起時、(が演算増幅器166の出力端子における正
転移の生起時点と一致するようにされる。
第5図に、第3図の右側部のブロック回路、即ち、受信
器部分の電子回路を示す。第5図において、第3図にお
ける各ブロックは魚線で囲んで示す。上述したように、
カウンタ71はマイクロコンピュータ80からクロック
パルスを受けて、ブロック71の左側の4つの出力端子
の上方から下方の出力端子にそれぞれクロックパルスの
周波数と同じ周波数、該クロック周波数の1/2.1/
4.1/8の周波数のパルスを出力する、カウンタ71
の各出力は第1論理デコーダ69に入力される。この第
1論理デコーダ69は、4つのナントゲート182.1
83.184および185.2つのアントゲ−)186
および187、並びに2つのDフリップ70ツブ188
および189を含む、D7リツプ70ツブ188および
189の各出力はそれぞれ第1論理デコーダ69のbお
よびa出力信号を形成する。表2に、第1論理デコーダ
69のスイッチング機能を、各デートの内部出力ととも
に赤す。
表2から明らかなように、第1論理デコーダ69のb出
力信号を生成するD7リツプフロツプ188のQ出力は
各伝送期間における第12および13サブ期間中Hであ
る。更に、第1論理デコーダ69のa出力信号を生成す
るDフリップフロップ189のQ出力は各伝送期間にお
ける第10〜15サブ期間中Hである。
ナントゲート182の出力端子は抵抗180を介してp
np)ランジスタ179のベースと接続し、該トランジ
スタ179のベース−フレフタは第3図に示すダイオー
ド68を形成している。表2がら明らかなように、ナン
トゲート182の出力は各伝送期間における第8サブ期
間を除いてHである。この各第8サブ期間においては、
トランジスタ179はオンとされ、バスパー81および
ホット端子92に、さらには同軸ケーブル37を介して
送信器に正電流を供給する。
ナントゲート182および183の出力端子はそれぞれ
アンドデート181の2つの入力端子と接続し、該アン
ドゲート181の出力端子は電流発生器・65と接続し
ている。この電流発生器65は内部に演算増幅器170
から構成した高利得差動増幅器を含み、該高利得差動増
幅器の出力端子はnpn )ランジスタ171のベース
と接続している。さらに、電流発生器65は抵抗172
.173.174.175.176および177並びに
ダイオーl’i78を含む。抵抗173〜176は互い
に同じ抵抗値を有し、これ等の抵抗は演算増幅器170
の対称抵抗ブリッジあるいは比較回路網を形成している
。このようにして、D/A変換器66の出力端子におけ
る何れの電(王も反転され、該電圧は演算増幅器170
を介して抵抗172に加えられる。この抵抗172を通
過することにより、電圧降下が生ヒ、npn )ランジ
スタ171の通電電流が低下し、該トランジスタ171
は該抵抗172を介してターンオフする。これにより、
npn)ランジスタ171はダイオ−1′67を介して
バスパー81、ホット端子92、更には同軸ケーブル3
7を介して送信器10に、オームの法則にしたがって抵
抗172の通電による電圧降下により定まる負電流を供
給する。このようにしてD/A変換器66の出力電圧に
応じて電流発生器65において発生された負電流は、上
述したように、ツェナーダイオード30に供給され、該
ツェナーダイオード30はその供給電流に応して発熱す
る。
表2から明らかなように、アントゲ−1181の出力は
、各伝送期間における第1〜7サブ期間中14、第8〜
16サブ期間中してある。この結果、アンドゲート18
1からダイオ−)’17Bおよび抵抗177を介して演
算増幅器170の非反転入力端子lこ転送される論理信
号“0″は該演算増幅器170の出力をLに変化させ、
よって、第8〜16サブ期間中npn )ランジスタ1
71をオフにする。
第5図に詳細に示すように、第2論理デコーダ70は、
レジスタ75からの第1人力信号群と第2カウンタ72
からの第2人力信号群とを受ける比較器190を含む。
この比較器190は、第1人力信号群と第2人力信号群
とが一致した場合、論理信号°゛1″を出力する。比較
器190の出力はアンド・デート191およびアンドゲ
ート192に入力される。更に、両アンドゲート191
および19゛2は、それぞれ、Dフリップフロップ18
9のa出力信号およびD7リツプ70ツブ188の“b
出力信号を受けるとともに、レジスダ75からアドレス
信号を受ける。この結果、上述したように、aおよびb
出力信号は、それぞれ、D7リツブ70ツブ189およ
び188からアンドゲート191および192を介して
スイッチ76および78に転送される。上述したように
、第4および7伝送期筒中スイッチ76は活性化される
一方、第2.3.5.6.8および9伝送期園中、h出
力信号はスイーツチ78に転送される。
同期検出器74の排他的ノアゲート195はシュミット
191回路73から入力信号を受けるとともに第1カウ
ンタ71の第1出力端子から人力信号を受ける。この排
他的ノアゲート195は、両人力信号が一致しないと養
に論理信号“0”を出力する。排他的ノアゲート195
の出力は、マイク  ・ロコンピュータ80のクロック
出力端子からのりロックパルスを受ける循環カウンタ1
93に印加される。排他的ノアゲート195が、第1伝
送期間中に2つの同期化パルスを検出したことに応じて
実質的にしきい値検出ナンドデートとして作用するシュ
ミツ))す〃回路73からシーケンス信号 ”0,1,
0.1”を受けるとともに、この排他的ノアゲート19
5のもう1つの入力端子に第1カウンタ71の第1出力
端子からシーケンス信号”1,0,1.0”を受けると
、論理信号“1″が循環カウンタ193を介してアンド
ゲート194に送られる。このアンドゲートの出力端子
はマイクロコンピュータ80の制御入力端子および第2
カウンタ72のリセット入力端子と接続している。更に
、アンドゲート194の他の入力端子は、第1論理デコ
ーダ69のb出力端子、即ち、D7リツプフロツプ18
8のQ出力端子と、第1カウンタ71の第3出力端子と
に接続している。同期検出器79が同期化したことを検
出すると、アンドデート194は第1伝送期間における
第13サブ期間においてカウンタ72をリセットする。
第6・図に、符号AおよびBを付した2つのグラフを示
す。グラフAは、概略的に、1つの伝送期間中のホット
端子90の電圧を示す。伝送期間の第1〜7サブ期間中
、ホット端子90は受信器から極性■−で負電流を受け
、第8サブ期間中、該ホット端子90は受信器から極性
V十で正電流を受ける。第11.12.13および14
サブ期間中、マルチプレクサ61はイネーブルとされ、
第9.10.15および16サブ期間中、送信器は保留
状態とされる。グラフBにおいて、第1論理デコーダ6
9、即ち、D7リツプ70ツブ189.188の各Q出
力端子からそれぞれ供給されるalb i制御(ff号
の概略タイムチャートを示す。グラフAとBとを比べる
と、伝送期間中、送信器10は実送信器として作用し、
かつ、受信器50は該送信器から実際に信号を受け、グ
ラフAに示す“送信枠”はグラフBに示す°”受信枠”
より大きいことが明らかである。同様に、伝送期間にお
いて、受信器50は、実質的に、受信器として動作する
送信器10に補償信号を伝送する送信器として動作する
。グラフ已に示す“送信枠”はグラフAに示す゛′受受
信枠上り大きい。この結果、実受信器の入力端子に生起
する人力信号は、常に、実質的に定常状態であり、よっ
て、当該受信器の入力に、オーバーシュート、不安定要
素等を除去することができる。
具体例I 第3図、第4図および第5図に示す電子回路の実用例に
おいで、以下の構成要素が用いられた。
[第4図に示す送信器10において1 ツエナーダイオード30はタイプBZX55C8V2の
ツェナーダイオード、ρnp)ランジスタ111.11
2はタイプBCl37の小信号用トランジスタである。
演算増幅器101.125.130および166はタイ
プIH7642のものである。
スイッチ126.127および132はタイプIH51
40である。
集積回路158はタイプHEF4046、集積回路58
はタイプHEF4514、集積回路56はタイ・ブHE
F4U20、集積回路140と141はタイプHEF4
051である。
ナントゲート148.149.150.152.153
.154および155はタイプHEF4011、フリッ
プフロップ151はタイプHEF4013である。
ダイオード96.97.145.146.164および
165はタイプBAV20、ツェナーダ4、t−F12
211’(7BZX55C2V4、ツェナーダイオード
144はタイプBZX55C6V2である。
キャパシタ98および99は容量22μF1キヤパシタ
128おiび133は容量10nF、キャパシタ159
は容量100pF、キャパシタ157は容量22nF 
を有する。
抵抗113は100にΩ、抵抗115は10にΩ、抵抗
116は100にΩ、抵抗118は100にΩ、抵抗1
191i100KQ、N”rC抵抗器S1は約5にΩ、
抵抗120は5にΩ、NTC抵抗器28は約5にΩ、抵
抗123は100にΩ、抵抗129はPco電極機構の
全内部インピーダンスに応した500MΩ、抵抗131
は100MΩ、抵抗124はIOKΩ、抵抗163は1
00にΩ、抵抗162は100にΩ、抵抗160はIM
Ω、抵抗161は10にΩ、抵抗156はIMΩ、抵抗
142はSOKΩ、抵抗143は220にΩ、抵抗14
7はIKΩを有する。
[第5図に示す受信器50において1 npn )ランジスタ171はタイプBD139.1)
nl) )ランジスタ179はタイプBCl37、ダイ
オード67および178はタイプBAV20、演算増幅
器170はタイプLM324である。
アンドゲート181および187はタイプHEF” 4
081、ナンドデート182はタイブトIE[’401
2、アンドゲート183〜185はタイプHEF401
1、アンドデー)186.191.192および194
はタイプHEF4073、シュミットトリ〃回路73は
タイプHE)”40i06、排他的ノアデート195は
タイプHEF4077.7リツプ70ツブ188および
189はHEF4013、カウンタ71および72はタ
イプHE F’4520の単一回路から構成したもので
ある。
集積回路190はタイプHEF4585、集積回路19
3はタイプ40195、集積回路75はH’E F” 
40173、スイッチ76および78はタイプHEF4
066である。
D/A変換器77はタイプICL7134の集積回路を
含み、A/l)変換器79はタイプAt)C1130の
集積回路を含み、D/A変換器66はタイプNE500
8の集積回路を含みマイクロコンピュータ80はタイプ
Inte18048の回路から構成したちの誉ある。
抵抗172は5Ω、抵抗173.174.175および
176は22にΩ、抵抗177はIKΩ、抵抗180は
1.5にΩを有する。
上記構成の電子回路において、ゲート増幅回路59およ
び60に含まれるスイッチ126.127および131
のリーク(漏れ)電流は100pAのオーダのものであ
った。送信器10に含まれるこれ等のゲート増幅器15
9および60におけるスイッチのリーク電流を約0.1
〜1pAのオーダのものにするために、この発明の発明
者等が考察した結果、好ましくは公知の方法で設計され
た単一チップに全回路23を含有せしめた低リーク電流
値を有する公知の設計スイッチを提供するようにしても
よいことが分った。
K生■旦 公知のCMO3回路設計法により第3図、第4図および
第7図に示される電子回路から成る送信器部分を形成す
るにあたり、ゲート増幅回路59お上り60、例えば、
第7図に示す実施例、並びにマルチプレクサ61が第I
CMOSチップに集積化されるとともに、カウンタ並び
にデコーダ57および58が第2CMOSチップに集積
化された。
ブロック59.60および61を形成するチップとブa
7り56,57および58を形成するチップとは、それ
ぞれ、AMIマイクロシステムズ会社(AMI  Mi
cro  System’s  Company)およ
び本発明の出願人と協働するデンマークDTH半導体研
究所(ラボラトリエツト・7オ・ハルブレダテク二°り
・ヴ工・ダンマークス・チフィスケ・ヘイスコレ、リン
ビ、ダンマーク)とAM1マイクロシステムズ会社とか
ら得たものである。固有のCMO3回路技術並びにゲー
ト増幅回路5L 60お上びマルチプレクサ61を構成
するチップの特殊な配列により、漏れ電流を温度25℃
において100XIO−15Aオーダーの非常に小さい
ものにすることができた。本願出願人は、153図およ
び第4図に示す位相同期ループ電圧制御発振器55を形
成する汎用設計CMOSチップの開発を行った。
【図面の簡単な説明】
第1図は、こめ発明の一実施例の酸素分圧および炭酸ガ
ス分圧の経皮的測定用の電気化学測定電極機器およびそ
れ等と共働するように接続した測定器の部分断面図、第
2図は、この発明のもう1つの実施例の第1図の実施例
に対応する部分断面図、第3図は、電極機器および測定
器にそれぞれ含まれる送信器部分および受信器部分を具
備し、この発明の方法を使用するための電子回路のプロ
ッり回路図、第4図はゲート増幅回路の第1実施例を含
む第3図の電子回路における送信器部分の具体的回路図
、第5図は第3図の電子回路における受信器部分の具体
的回路図、第6図は信号伝送期間における時間を基礎と
したグラフ、第7図は第4図に示すゲート増幅回路の変
形例を示す回路図である。 10・・・・・・電極機器、   12・・・・・・A
glIL体、13・・・・・・pH感知電極、  14
・・・・・・半透膜、23〜27・・・・・・電子回路
、 28・・・・・・NTC抵抗器、 30・・・・・
・ツェナーダイオード、 37・・・・・・同軸ケーブ
ル、 47・・・・・・第1表示器、48・・・・・・
第2表示器、  49・・・・・・ノブ、  50・・
・・・・電子測定器、 51・・・・・・NTC抵抗器
、54・・・・・・ツェナー給電回路、  55・・・
・・・位相同期ループ電圧制御発振器、 56・・・・
・・カウンタ、57.58・・・・・・デコーダ、  
59.60・・・・・・ゲート増幅回路、 61・・・
・・・マルチプレクサ、63・・・・・・NTC抵抗器
、 64・・・・・・発熱抵抗器、65・・・・・・電
流発生器、 66・・・・・・D/A変換器、69品・
・・第1論理デコーダ、  70・・・・・・第2論理
デコーダ、 71・・・・・・第1カツンタ、72・・
・・・・第2カウンタ、 73・・・・・・シュミット
191回路、 74・・・・・・同期検出器、  76
・・・・・・第1スイツチ、 77・・・・・・D/A
変換器、 78・・・・・・第2スイ・レチ、 79・
・・・・・A/D変換器、80・・・・・・マイクロコ
ンピュータ、 81・・・・・・バスバー、  90.
92・・・・・・ホット端子、  91.93・・・・
・・コールド端子、  117・・・・・・ホイースト
ンブリッジ回路、  140.141・・・・・・マル
チプレクサ、201.202・・・・・・スイッチ。 特許出願人 ラジオメータ・アクテセル ス力ベット代
理人弁理士青山葆 他2名 + >0       > の  ロ  − ntOψ  ψ ;

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)電気化学測定用の電ha器から測定器に測定信号
    を伝送する方法であって、 該電極機器は少なくとも2つの個別測定信号を発生する
    センサ手段を備え、これらの測定信号が当該電極機器か
    らケーブルを介して測定器に伝送され、これ等の測定信
    号は、該ケーブルを介して伝送を行なう前に第1マルチ
    プレクサ手段において多重化されるとともに、該ケーブ
    ルを介して伝送を行なった後に第2マルチプレクサ手段
    において分離化されることを特徴とする測定信号の伝送
    方法。 (2)測定信号が多重化サイクルの所定の時間間隔内に
    第1マルチプレクサ手段から第2マルチプレクサ手段に
    伝送されるように、時多重化状態で伝送される特許請求
    の範囲第1項に記載の伝送方法。 (3)時多重化サイクルが約10Hz〜IKHz・県つ 好ましくは100Hzの周波数を有する特許請求の範囲
    第2項に記載の伝送方法。 (4)各測定信号が多重化の前に規準化される特許請求
    の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記載の伝送方法。 (5)各測定信号がオフセット補償増幅手段において規
    準化される特許請求の範囲第4項に記載の伝送方法。 (6)第2マルチプレクサ手段から第1マルチプレクサ
    手段にその給電用の電力を伝送する特許請求の範囲第1
    項乃至第5項のいずれかに記載の伝送方法。 (7)第2マルチプレクサ手段から第1マルチプレクサ
    手段への電力伝送を多重化サイクルの所定の時間間隔内
    に行なう特許請求の範囲第2項、第3項又は第6項に記
    載の伝送方法。 (8) 第1マルチプレクサ手段から第2マルチプレク
    サ手段への各測定信号の伝送が第1マルチプレクサ手段
    の電圧制御発振器により制御される特許請求の範囲第7
    項に記載の伝送方法。 (9) 同期化信号が第2マルチプレクサ手段から第1
    マルチプレクサ手段に供給された電力から誘導され、該
    同期化信号を第1マルチプレクサ手段から第2マルチプ
    レクサ手段に伝送して、第1マルチプレクサ手段および
    第2マルチプレクサ手段を相互に同期化せしめる特許請
    求の範囲第8項に記載の伝送方法。 (10)電極機器が温度センサ手段と温度制御手段とか
    ら成る恒温手段を備え、上記温度センサ手段により検出
    された温度表示信号が多重化サイクルの所定期間内に第
    1マルチプレクサ手段において多重化されかつそこから
    第2マルチプレクサ手段に伝送されるとともに上記測定
    器に供給され、一方、該測定器において温度表示信号に
    応じて発生した温度制御信号が多重化サイクルの他の所
    定期間内に第2マルチプレクサ手段において多重化され
    かつそこから第1マルチプレクサ手段に伝送されるとと
    もにその作動のため上記温度制御手段に供給さ・れる特
    許請求の範囲第2項又は第3項又は御手段とから成る第
    1恒温手段および第2温度セン4手段と第2温度制御手
    段とから成る第2恒温手段を備え、第1および第2温度
    センサ手段により検出された各温度表示信号が、それぞ
    れ、多重化サイクルの第1および第2の所定期間内に第
    1マルチプレクサ手段において多重化されかつそこから
    第2マルチプレクサ手段に伝送されるとともに測定器に
    供給される一方、該測定器において活度表示信号に応じ
    て発生された温度制御信号が多重化サイクルの第3およ
    び第4の所定期間内に第2マルチプレクサ手段において
    多重化されかつそこから第1マルチプレクサ手段に伝送
    されるとともにその作動のため第1および第2温度セン
    サ手段にそれぞれ供給される特許請求の範囲第10項に
    記載の伝送方法。 (12)第2マルチプレクサ手段から第1マルチプレク
    サ手段に伝送される1つ以上の温度制御信号が第2マル
    チプレクサ手段から第1マルチプレクサ手段に伝送され
    る電力の電流成分から形成される特許請求の範囲第10
    項又は第11項に記載の伝送方法。 (13)多重化する前にA/D変換器において各測定信
    号をアナログ形態からディジタル形態に変換する特許請
    求の範囲第1項乃至第12項のいずれかに記載の伝送方
    法。 (14)ケーブルを介して伝送を行なった後、D/A変
    換器において各測定信号をディジタル形態からアナログ
    形態に変換する特許請求の範囲第13項に記載の伝送方
    法。 (15)  ケーブルを介して伝送を行なった後、第2
    マルチプレクサ手段において分離化を行なう前にA/D
    変換器において各測定信号をアナログ形態からディジタ
    ル形態に変換する特許請求の範囲第1項乃至第12項の
    いずれかに記載の伝送方法。 ((t 6 )7>電気化学測定用の電極機器からケー
    ブルを介して測定器に少なくとも1つの測定信号を伝送
    する方法であって、 該電極機器は1つ以上の測定信号を発生するに適したセ
    ンサ手段および第1マルチプレクサ手段を備え、一方、
    上記測定器は第2マルチプレクサ手段を備え、上記1つ
    以上の測定信号が第1マルチプレクサ手段において多重
    化されかつそこからケーブルを介して第2マルチプレク
    サ手段に伝送されてそこで分離化される一方、上記電極
    機器への給電用電力信号が第2マルチプレクサ手段にお
    いて多重化されかつそこからケーブルを介して第1マル
    チプレクサ手段に伝送されてそこで分離化されることを
    特徴とする測定信号の伝送方法。 (17)各個別測定信号が多重化サイクルの所定の時間
    間隔内に伝送されるように、第1マルチプレクサ手段か
    ら第2マルチプレクサ手段への伝送およびその逆の伝送
    を時多重化状態にて行なう特許請求の範囲第16項に記
    載の伝送方法。 (18)電極機器が第1温度センサ手段と第1温度制御
    手段とから成る第1恒温手段および第2温度センサ手段
    と第2温度制御手段とから成る第2恒温手段を備え、第
    1および第2温度センサ手段による検出された温度表示
    信号が、それぞれ、多重化サイクルの第1および第2の
    所定期間内に第1マルチプレクサ手段において多重化さ
    れかつそこから第2マルチプレクサ手段に伝送され、一
    方、測定器において温度表示信号に応じて発生された温
    度制御信号が多重化サイクルの第3および第4の所定期
    間内に第2マルチプレクサ手段において多重化されかつ
    そこから第1マルチプレクサ手段に伝送されるとともに
    第1および第2制御手段にそれぞれ供給される特許請求
    の範囲第17項に記載の伝送方法。 (19)電力信号および温度制御信号が単一信号から形
    成される特許請求の範囲第16項又は第17項に記載の
    伝送方法。 (20)時多重化サイクルが約10Hz−IKHz、好
    ましくは約100Hzの周波数を有する特許請求の範囲
    第17項乃至第19項のいずれかに記載の伝送方法。 (21)  1つ以上の測定信号が第1マルチプレクサ
    手段において多重化される前に規準化される特許請求の
    範囲第16項乃至第19項のいずれかに記載の伝送方法
    。 (22)測定信号がオフセット補償増幅手段において規
    準化される特許請求の範囲第21項に記載の伝法方法。 (23)第1マルチプレクサ手段から第2マルチプレク
    サ手段への各測定信号の伝送が第1マルチプレクサ手段
    の電圧制御発振器により制御される特許請求の範囲第1
    7項乃至第22項のいずれかにに記載の伝送方法。 (24)同期化信号が第2マルチプレクサ手段から第1
    マルチプレクサ手段に供給された電力から誘導され、該
    同期化信号を第1マルチプレクサ手段から第2マルチプ
    レクサ手段に伝送して、第1マルチプレクサ手段および
    第2マルチプレクサ手段を相互に同期化せしめる特許請
    求の範囲第23項に記載の伝送方法。 (25)多重化する前にA/D変換器において各測定信
    号をアナログ形態からディジタル形態に変換する特許請
    求の範囲第16項乃至第24項のり1ずれかに記載の伝
    送方法。 (26)  ケーブルを介して伝送を行なった後、D/
    A変換器において各測定信号をディジタル形態からアナ
    ログ形態に変換する特許請求の範囲第25項に記載の伝
    送方法。 (27)ケーブルを介して伝送を行なった後、第2マル
    チプレクサ手段において分離化を行なう前にA/D変換
    器において各測定信号をアナログ形態からディジタル形
    態に変換する特許請求の範囲第16項乃至第24項のい
    ずれかに記載の伝送方法。 @狙)・恒温的に加熱される電気化学測定用の電極機器
    からケーブルを介して測定器に少なくとも1つの測定信
    号を伝送する方法であって、7該電極機器は1つ以上の
    測定信号を発生するセンサ手段を、温度センサ手段およ
    び温度制御手段を含む恒温手段並びに第1マルチプレク
    サ手段を備える一方、上記測定器は第2マルチプレクサ
    手段を備え、上記1つ以上の測定信号が上記温度センサ
    手段により検出された温度表示信号と一緒に第1マルチ
    プレクサ手段におシ1で多重化されかつそこからケーブ
    ルを介して第2マルチプレクサ手段に伝送されてそこで
    分離化される一方、上記電極機器への給電用電力信号が
    温度制御信号と一緒に第2マルチプレクサ手段において
    多重化されかつそこからケーブルを介して第1マルチプ
    レクサ手段に伝送されてそこで分離化されることを特徴
    とする電気化学測定信号の伝送方法。 (29)各個別測定信号が多重化サイクルの所定の時間
    間隔内に伝送されるように、第1マルチプレクサ手段か
    ら第2マルチプレクサ手段への伝送およびその逆の伝送
    を時多重化状態レニて行なう特許請求の範囲第28項に
    記載の伝送方法。 (30)電極機器−が第1温度センサ手段と第1温度制
    御手段とから成る第1恒温手段および第2温度センサ手
    段と第2温度制御手段とから成る第2恒温手段を備え、
    第1および第2温度センサ手段による検出された温度表
    示信号が、それぞれ、多重化サイクルの第1および第2
    の所定期間内に第1マルチプレクサ手段において多重化
    されかつそこから第2マルチプレクサ手段に伝送され、
    一方、上記測定器において温度表示信号に応じて発生さ
    れた温度制御信号が多重化サイクルの第3および第4の
    所定期間内に第2マルチプレクサ手段において多重化さ
    れかつそこから第1マルチプレクサ手段に伝送されると
    ともに第1および第2制御手段にそれぞれ供給される特
    許請求の範囲第29項に記載の伝送方法。 (31)電力信号および温度制御信号が単一信号から形
    成される特許請求の範囲第28項又は第29項に記載の
    伝送方法。 (32)時多重化サイクルが約10Hz−IKHz、好
    ましくは約100Hzの周波数を有する特許請求の範囲
    第29項乃至第31項のいずれかに記載の伝送方法。 (33)  1つ以上の測定信号が第1マルチプレクサ
    手段において多重化される前に規準化される特許請求の
    範囲第28項乃至第31項のいずれかに記載の伝送方法
    。 (34)測定信号がオフセット補償増幅手段において規
    準化される特許請求の範囲第33項に記載の伝送力゛法
    。 (35)第1マルチプレクサ手段から第2マルチプレク
    サ手段への各測定信号の伝送が第1マルチプレクサ手段
    の電圧制御発振器により制御される特許aFf求の範囲
    第29項乃至第34項のいずれかにに記載の伝送方法。 (36)  同期化信号が第2マルチプレクサ手段から
    第1マルチプレクサ手段に供給された電力から誘導され
    、該同期化信号を第1マルチプレクサ手段から第2マル
    チプレクサ手段に伝送して、第1マルチプレクサ手段お
    よび第2マルチプレクサ手段を相互に同期化せしめる特
    許請求の範囲第35項に記載の伝送方法。 (37)多重化する前にA/D変換器において各測定信
    号をアナログ形態からディジタル形態に変換する特許請
    求の範囲第28項に乃至第36項のいずれかに記載の伝
    送方法。 (38)  ケーブルを介して伝送を行なった後、D/
    A変換器において各測定信号をディジタル形態からアナ
    ログ形態に変換する特許請求の範囲第37項に記載の伝
    送方法。 (39)  ケーブルを介して伝送を行なった後、第2
    マルチプレクサ手段において分離化を行なう前にA/D
    変換器において各測定信号をアナログ形態からディジタ
    ル形態に変換する特許請求の範囲第28項乃至第36項
    のいずれかに記載の伝送方法。 (40)少なくとも2つの個別測定信号を発生するに適
    したセンサ手段を備えた電気化学測定用の電極機器であ
    って、 ケーブルを介して対応する測定器と接続し、これと共働
    して当該電極機器から測定器への各測定信号の伝送に適
    しており、上記センサ手段と接続し、かつ上記測定器に
    多重化状態にて伝送されるべぎ測定信号を提供するとと
    もに、対応する測定器の第2マルチプレクサ手段と共働
    するのに適した第1マルチプレクサ手段を備え、該第2
    マルチプレクサ手段が上記測定信号を分離化して供給す
    るに適したものであることを特徴とする電極機器。 (41)第1および第2マルチプレクサ手段が多重化サ
    イクルの所定期間内に各測定信号を発生するようにした
    特許請求の範囲第40項に記載の電極機器。 (42)  第1および第2マルチプレクサ手段の各時
    多重化サイクルがそれぞれ約10Hz〜IKHz、好ま
    しくは約100Hzの周波数を有するようにした特許請
    求の範囲第41項に記載の電極機器。 (43)電極機器の電極手段と第1マルチプレクサ手段
    とに相互接続した増幅手段を備えた特許請求の範囲第4
    0項乃至第42項のいずれかに記載の電極機器。 (44)増幅手段がオフセット補償増幅手段である特許
    請求の範囲第43項に記載の電極機器。 (45)  オフセット補償増幅手段がゲート増幅手段
    である特許請求の範囲第44項に記載の電極機器。 (46)測定器から電力を受電するようにした内部電源
    手段を備えた特許請求の範囲第40項乃至第45項のい
    ずれかに記載の電極機器。 (47)時多重化サイクルの周波数を定めるようにした
    発振器を備えた特許請求の範囲第41項乃至第46項の
    いずれかに記載の電極機器。 (48)発振器が電圧制御発振器であり、該発振器の発
    振周波数を内部電源手段から供給される電圧に基づいて
    定める特許請求の範囲第47項に記載の電極機器。 (49)  センサ手段が電位差電極機構部とポーラロ
    グラフイー電極機構部から構成された特許請求の範囲第
    40項乃至第48項のいずれかに記載の電極機器。 (50)温度センサ手段と温度制御手段とから成る恒温
    手段を備え、これらの温度センサ手段と温度制御手段を
    第1マルチプレクサ手段と接続して、該温度センサ手段
    により検出された温度表示信号を第1マルチプレクサ手
    段から測定器の第2マルチプレクサ手段に伝送せしめる
    とともに、該測定器において温度表示信号に応じて発生
    された温度制御信号を第2マルチプレクサ手段から第1
    マルチプレクサ手段に伝送せしめ、一方、第1マルチプ
    レクサ手段が温度制御信号を温度制御手段に作動せしめ
    るように供給する特許請求の範囲第40項乃至第49項
    のいずれかに記載の電極機器。 (51)・ 02分圧およびCO2分圧の経皮測定用電
    気化学測定電極機器である特許請求の範囲第49項又は
    第50項に記載の電極機器。 (52)血中ガス分圧の経皮測定用の電気化学測定用電
    極機構体である特許請求の範囲第40項乃至第51項の
    いずれかに記載の電極機器。 (53)電子回路が汎用設計集積回路である特許請求の
    範囲第40項乃至第52項のいずれかに記載の電極機器
    。 (54)少なくとも1つの測定信号を発生する少なくと
    も1つのセンサ手段を備えた電気化学測定用の電極機器
    であって、 ケーブルを介tて対応する測定器と接続しかつ該測定器
    に当該電極機器から1つ以上の測定信号を伝送するよう
    に共働せしめ、上記センサ手段と接続しかつ上記測定器
    の対応する第2マルチプレクサ手段と共働するようにし
    た第1マルチプレクサ手段を備え、第1マルチプレクサ
    手段は上記測定器に多重化状態で伝送しようとする1つ
    以上の測定信号を発生する一方、第2マルチプレクサ手
    段は伝送されてきた1つ以上の測定信号の分離化を行い
    、更に、第1マルチプレクサ手段は第2マルチプレクサ
    手段から当該電極機器への給電用電力信号を受けるとと
    もに該電力信号を当該電極機器に供給するようにしたこ
    とを特徴とする電極機器。 (55)  第1および第2マルチプレクサ手段は時多
    重化手段でありかつ多重化サイクルの所定期間内に各信
    号を伝送するようにした特許請求の範囲第54項に記載
    の電極機器。 (56)  マルチプレクサ手段の時多重化サイクル、
    tう が約10 Hz−I K Hz、好ましく li 10
    0△ Hzの周波数を有する特許請求の範囲第55項に記載の
    電極機器。 (57)  当該電極手段と第1マルチプレクサ手段と
    の間に接続した増幅手段を備える特許請求の範囲第54
    項乃至第56項のいずれかに記載の電極機器。 (58)増幅手段がオフセット補償増幅手段である特許
    請求の範囲第57項に記載の電極機器。 (59)上記オフセット補償増幅手段がゲート増幅手段
    である特許請求の範囲第58項に記載の電極機器。 (60)時多重化サイクルの周波数を定める発振器を備
    える特許請求の範囲第55項乃至第57項のいずれかに
    記載の電極機器。 (61)発振器が電圧制御発振器であり、該発振器の発
    振周波数が内部電源手段から供給される電圧に基づいて
    定められる特許請求の範囲第55項乃至第60項のいず
    れかに記載の電極機器。 (62)  11マルチプレクサ手段が第2マルチプレ
    クサ手段からの給−重用電力信号から誘導された同期化
    信号の伝送を行い、第1および第2マルチプレクサ手段
    を相互に同期化するために多重化サイクルの所定期間内
    に上記同期化信号を第1マルチプレクサ手段から第2マ
    ルチプレクサ手段に伝送せしめる特許請求の範囲第55
    項乃至第62項のいずれかに記載の電極機器。 (63)センサ手段が電位差電極機構体である特許請求
    の範囲第54項乃至第62項のいずれかに記載の電極機
    器。 (64)上記センサ手段がポーラログラフイー電極機構
    体である特許請求の範囲第54項乃至第63項のいずれ
    かに記載の電極機器。 (65)血中〃ス分圧の経皮測定用の電気化学測定電極
    機構体である特許請求の範囲第54項乃至第64項のい
    ずれかに記載の電極機器。 (66)電子回路が汎用設計集積回路である特許請求の
    範囲第54項乃至第65項のいずれかに記載の電極機器
    。 (67)恒温的に加熱される電気化学測定用の電極機器
    であって、 少なくとも1つの測定信号を発生する少なくとも1つの
    センサ手段と温度センサ手段および温度制御手段を含む
    恒温手段とを備え、ケーブルを介して対応する測定器に
    接続しかつ該測定器に当該電極機器から1つ以上の測定
    信号を伝送するように共働せしめ、上記センサ手段と接
    続しかつ上記測定器の対応する第2マルチプレクサ手段
    と共働するようにした第1マルチプレクサ手段を備え、
    第1マルチプレクサ手段は上記測定器に多重化状態で伝
    送しようとする1つ以上の測定信号を発生する一方、第
    2マルチプレクサ手段は伝送されてぎだ1つ以上の測定
    信号の分離化を行い、更に、第1マルチプレクサ手段は
    上記温度センサ手段および温度制御手段と接続して、該
    温度センサ手段により検出された温度表示信号を上記測
    定器の第2マルチプレクサ手段に伝送するとともに、第
    2マルチプレクサ手段から当該電極機器への給電用電力
    信号と該測定器において上記温度表示信号に応じて発生
    された温度制御信号とを受け、更に、第1マルチプレク
    サ手段は当該電極機器に上記給電用電力信号を供給する
    とともに、その作動のために上記温度制御手段に上記温
    度制御信号を供給するようにしたことを特徴とする電極
    機器。 (68)第1および第2マルチプレクサ手段は時多重化
    手段でありかつ多重化サイクルの所定期間内に各信号を
    伝送するようにした特許請求の範囲第67項に記載の電
    極機器。 (69)上記マルチプレクサ手段の時多重化サイクルが
    約10Hz〜IKHz、好ましくは100八 Hzの周波数を有する特許請求の範囲第68項に記載の
    電極機器。 (70)電極手段と第1マルチプレクサ手段との間に接
    続した増幅手段を備える特許請求の範囲第67項乃至第
    69項のいずれかに記載の電極機器。 (71)増幅手段がオフセット補償増幅手段である特許
    請求の範囲第70項に記載の電極機器。 (72)  オフセット補償増幅手段がデート増幅手段
    である特許請求の範囲第70項に記載の電極機器。 (73)時多重化サイクルの周波数を定める発振器を備
    える特許請求の範囲第68項乃至第70項のいずれかに
    記載の電極機器。 (74)発振器が電圧制御発振器であり、該発振器の発
    振周波数が内部電源手段から供給される電圧に基づいて
    定められる特許請求の範囲第68項乃至第73項のいず
    れかに記載の電極機器。 (75)第1マルチプレクサ手段が第2マルチプレクサ
    手段からの給電用電力信号から誘導された同期化信号の
    伝送を行い、第1および第2マルチプレクサ手段を相互
    に同期化するために多重化サイクルの所定期間内に上記
    同期化信号を第1マルチプレクサ手段から第2マルチプ
    レクサ手段に伝送せしめる特許請求の範囲第68項乃至
    第74項のいずれかに記載の電極機器。 (76)センサ手段が電位差電極機構体である特許請求
    の範囲第67項乃至第75項のいずれかに記載の電極機
    器。 (77)  センサ手段がポーラログラフイー電極機構
    体である特許請求の範囲第67項乃至第76項のいずれ
    かに記載の電極機器。 (78)血中ガス分圧の経皮測定用の電気化学測定電極
    機構体である特許請求の範囲第67項乃至第77項のい
    ずれかに記載の電極機器。 (79)電子回路が汎用設計集積回路である特許請求の
    範囲第67項乃至第78項のいずれかに記載の電極機器
    。 (80)外部の測定信号発生源および外部の測定器に接
    続するためのゲート増幅手段であって、出力端子、反転
    入力端子および非反転入力端子を有する高利得の差動直
    流増幅器、 上記直流増幅器の一方の入力端子と接続するとともに該
    直流増幅器の一方の入力端子に対する入力オフセット補
    償電圧供給用の直流電源と接続した蓄積キャパシタ、 上記測定信号発生源から供給される入力信号が上記直流
    増幅器において増幅されるとともにその出力部から上記
    測定器に供給される第1モードから該直流増幅器の何れ
    の入力オフセットが当該デート増幅手段より上記測定器
    へあるいは該測定器より当該ゲート増幅手段へ伝送され
    る第2モードに当該デート増幅手段を切換えるスイッチ
    手段を具備することを特徴とするゲート増幅手段。 (81)スイッチ手段が上記直流増幅器を単一利得モー
    ドに切換えるために該直流増幅器の出力端子とその反転
    入力端子との間に接続した第1スイッチ手段を備え、上
    記直流増幅器の出力端子および反転入力端子間が短絡し
    た際、該直流増幅器の何れの入力オフセットをそこから
    さらに上記外部の測定器・に伝送せしめるようにした特
    許請求の範囲1180項に記載の%−)増幅手段。 (82)直流増幅器が非反転モードに接続され、一方、
    上記スイッチ手段が上記測定信号発生源および上記直流
    増幅器の非反転入力端子間に接続した第2スイツチと上
    記蓄積キャパシタおよび上記直流増幅器の非反転入力端
    子間に接続した第3スイツチとを備える特許請求の範囲
    第80項又は第81項に記載のデート増幅手段。 (83)非反転モードに接続した高利得差動直流増幅器
    を備え、該高利得差動直流増幅器の出力端子を上記測定
    器と接続し、一方、上記スイッチ手段が第1および第2
    スイツチを備え、上記高利得差動直流増幅器の非反転入
    力端子と上記直流増幅器の反転入力端子との間に第1ス
    イツチを接続するとともに、上記高利得差動直流増幅器
    の非反転入力端子と上記直流増幅器の非反転入力端子と
    の間に第2スイツチを接続し、第1スイツチおよび第2
    スイツチがそれぞれ活性化された際、上記高利得差動直
    流増幅器の反転入力端子の入力オ7セツトおよび上記直
    流増幅器の非反転入力端子の入力オフセットをそれぞれ
    該直流増幅器、更に、単一利得かつ非反転モードにてそ
    こを通過して上記外部の測定器に伝送せしめるようにし
    た特許請求の範囲第80項に記載のゲート増幅手段。 (84)直流増幅器が演算増幅器である特許請求の範囲
    第80項乃至第83項のいずれかに記載のゲート増幅手
    段。
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