JPH06308080A - ｐＨ検出装置 - Google Patents
ｐＨ検出装置Info
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- JPH06308080A JPH06308080A JP5102270A JP10227093A JPH06308080A JP H06308080 A JPH06308080 A JP H06308080A JP 5102270 A JP5102270 A JP 5102270A JP 10227093 A JP10227093 A JP 10227093A JP H06308080 A JPH06308080 A JP H06308080A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続使用に際して支障をきたすことなく、取
扱いが容易で小型化が可能なｐＨ検出装置を提供するこ
と。 【構成】 本ｐＨ検出装置は、液体中にＨ+イオンに対
する感応特性が異なる少なくとも２種類の電極２０，２
２を設置し、その２種類の電極間の電位差を差動的に検
出することにより、ｐＨ値の検出を行う。
扱いが容易で小型化が可能なｐＨ検出装置を提供するこ
と。 【構成】 本ｐＨ検出装置は、液体中にＨ+イオンに対
する感応特性が異なる少なくとも２種類の電極２０，２
２を設置し、その２種類の電極間の電位差を差動的に検
出することにより、ｐＨ値の検出を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体中のＨ+イオン濃
度に感応して、液体のｐＨ値を検出するｐＨ検出装置に
関する。
度に感応して、液体のｐＨ値を検出するｐＨ検出装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のｐＨ検出装置としては、
比較的薄いガラス膜の特性を利用したガラス電極を用い
るものがある。前記ガラス膜は水素イオンだけを選択的
に通す性質を示し、そのためガラス電極は、水素イオン
に対して可逆的に作用することになり、この性質を利用
してｐＨを測定することができる。また別のｐＨ検出装
置として、電界効果トランジスタを基本構成とするＩＳ
ＦＥＴ（イオン感応型電界効果トランジスタ）が提案さ
れている。これは、通常の電界効果トランジスタのゲー
ト電極がない構成となっており、液体に酸化膜や窒化膜
等のイオン感応膜が接する。この時、液体中のＨ+イオ
ン濃度に対応した電界が電界効果トランジスタのチャン
ネルに印加され、ドレイン電流が流れる。これにより、
液体のｐＨ値に対応した出力を得ることができる。
比較的薄いガラス膜の特性を利用したガラス電極を用い
るものがある。前記ガラス膜は水素イオンだけを選択的
に通す性質を示し、そのためガラス電極は、水素イオン
に対して可逆的に作用することになり、この性質を利用
してｐＨを測定することができる。また別のｐＨ検出装
置として、電界効果トランジスタを基本構成とするＩＳ
ＦＥＴ（イオン感応型電界効果トランジスタ）が提案さ
れている。これは、通常の電界効果トランジスタのゲー
ト電極がない構成となっており、液体に酸化膜や窒化膜
等のイオン感応膜が接する。この時、液体中のＨ+イオ
ン濃度に対応した電界が電界効果トランジスタのチャン
ネルに印加され、ドレイン電流が流れる。これにより、
液体のｐＨ値に対応した出力を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれのｐＨ検出装置も、液体の正確なｐＨ値を求めるた
めには、３．３規定のＫＣｌ溶液中に浸漬されたＡｇ／
ＡｇＣｌ電極を基準電極として用いる必要がある。この
Ａｇ／ＡｇＣｌ基準電極は、ガラス容器でできており、
その取り扱いには注意が必要であった。また、容器中の
ＫＣｌ溶液が流出したり、乾燥したりしてしまうため、
連続的に使用するのには不向きであり、小型化も困難で
あった。
ずれのｐＨ検出装置も、液体の正確なｐＨ値を求めるた
めには、３．３規定のＫＣｌ溶液中に浸漬されたＡｇ／
ＡｇＣｌ電極を基準電極として用いる必要がある。この
Ａｇ／ＡｇＣｌ基準電極は、ガラス容器でできており、
その取り扱いには注意が必要であった。また、容器中の
ＫＣｌ溶液が流出したり、乾燥したりしてしまうため、
連続的に使用するのには不向きであり、小型化も困難で
あった。
【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、連続使用に際して支障をきたす
ことなく、取扱いが容易で小型化が可能なｐＨ検出装置
を提供することを目的としている。
になされたものであり、連続使用に際して支障をきたす
ことなく、取扱いが容易で小型化が可能なｐＨ検出装置
を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のｐＨ検出装置は、液体中に設置され、Ｈ+イ
オンに対する感応特性が異なる２種類の電極と、前記２
種類の電極間に生じる電位差を検出し、それに基いて前
記液体のｐＨ値を求める制御手段とを備えている。
に本発明のｐＨ検出装置は、液体中に設置され、Ｈ+イ
オンに対する感応特性が異なる２種類の電極と、前記２
種類の電極間に生じる電位差を検出し、それに基いて前
記液体のｐＨ値を求める制御手段とを備えている。
【０００６】
【作用】上記の構成を有する本発明のｐＨ検出装置にお
ける制御手段は、前記２種類の電極間に生じる電位差を
検出し、それに基いて液体のｐＨ値を求める。
ける制御手段は、前記２種類の電極間に生じる電位差を
検出し、それに基いて液体のｐＨ値を求める。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。図１は、本実施例のｐＨ検出装置の
電気的構成を示す図である。
参照して説明する。図１は、本実施例のｐＨ検出装置の
電気的構成を示す図である。
【０００８】ｐＨ検出装置は、Ｈ+イオンに感応し得る
導体でできた第１の電極２０と、その電極２０をゲート
電極の一部とする第１の電界効果トランジスタ２４と、
前記第１の電界効果トランジスタ２４のドレイン電流を
電圧に変換する電流電圧変換器２８と、前記第１の電極
２０よりもＨ+イオンに対して鈍感な導体でできた第２
の電極２２と、前記第２の電極２２をゲート電極の一部
とする第２の電界効果トランジスタ２６と、前記第１の
電界効果トランジスタ２４と第２の電界効果トランジス
タ２６のそれぞれのゲート電極に接続された第１の電極
２０と第２の電極２２に印加される液体のｐＨ値に対応
したゲート電圧の基準になる基準電極２１と、前記第２
の電界効果トランジスタ２６のドレイン電流を電圧に変
換する第２の電流電圧変換器３０と、更に前記２つの電
流電圧変換器２８，３０からの出力を比較する差動増幅
器３２とから構成されている。
導体でできた第１の電極２０と、その電極２０をゲート
電極の一部とする第１の電界効果トランジスタ２４と、
前記第１の電界効果トランジスタ２４のドレイン電流を
電圧に変換する電流電圧変換器２８と、前記第１の電極
２０よりもＨ+イオンに対して鈍感な導体でできた第２
の電極２２と、前記第２の電極２２をゲート電極の一部
とする第２の電界効果トランジスタ２６と、前記第１の
電界効果トランジスタ２４と第２の電界効果トランジス
タ２６のそれぞれのゲート電極に接続された第１の電極
２０と第２の電極２２に印加される液体のｐＨ値に対応
したゲート電圧の基準になる基準電極２１と、前記第２
の電界効果トランジスタ２６のドレイン電流を電圧に変
換する第２の電流電圧変換器３０と、更に前記２つの電
流電圧変換器２８，３０からの出力を比較する差動増幅
器３２とから構成されている。
【０００９】ここで、前記第１の電極２０の材料として
は、例えば金が好適に用いられる。また、前記第２の電
極２２の材料としては、例えば銀が好適に用いられる。
更には、基準電極２１としては、白金が好適に用いら
れ、ここではアースに接続されている。上述のように構
成することにより、従来のｐＨ測定時に必要とされてい
たＡｇ／ＡｇＣｌ電極のような、メンテナンス性が悪
く、小型化のできない電極を使用する必要がなくなる。
すなわち、装置全体を小型化することができる。また、
長期間の連続使用も可能である。同時に、被検査液体の
ｐＨ値に対応した２つの電極間の電位差により、最終的
にｐＨ検出装置からの出力が安定して得られることにな
る。
は、例えば金が好適に用いられる。また、前記第２の電
極２２の材料としては、例えば銀が好適に用いられる。
更には、基準電極２１としては、白金が好適に用いら
れ、ここではアースに接続されている。上述のように構
成することにより、従来のｐＨ測定時に必要とされてい
たＡｇ／ＡｇＣｌ電極のような、メンテナンス性が悪
く、小型化のできない電極を使用する必要がなくなる。
すなわち、装置全体を小型化することができる。また、
長期間の連続使用も可能である。同時に、被検査液体の
ｐＨ値に対応した２つの電極間の電位差により、最終的
にｐＨ検出装置からの出力が安定して得られることにな
る。
【００１０】次に、上述のように構成される本実施例の
ｐＨ検出装置の動作について説明する。まず始めに、液
体中に各電極を浸漬すると、基準電極２１と第１の電極
２０との間で電位差が生じる。第１の電極２０が接続さ
れる第１の電界効果トランジスタ２４のソース電極とド
レイン電極の間には、ある一定の電圧が印加されている
ので、液体のｐＨ値に対応した前記基準電極２１と第１
の電極２０の間の電位差により、ドレイン電流Ｉ1が第
１の電界効果トランジスタ２４に流れる。この時、第１
の電流電圧変換器２８の後段のａ点には、Ｉ1Ｒで表さ
れる電圧Ｖ1が出力される。一方、基準電極２１と第２
の電極２２の間には別の電位差が生じる。第２の電極２
２が接続される第２の電界効果トランジスタ２６のソー
ス電極とドレイン電極の間には、第１の電極２０が接続
される第１の電界効果トランジスタ２４のソース電極と
ドレイン電極の間に印加される電圧と同じ電圧が印加さ
れている。これにより、ドレイン電流Ｉ2が電界効果ト
ランジスタ２６に流れる。
ｐＨ検出装置の動作について説明する。まず始めに、液
体中に各電極を浸漬すると、基準電極２１と第１の電極
２０との間で電位差が生じる。第１の電極２０が接続さ
れる第１の電界効果トランジスタ２４のソース電極とド
レイン電極の間には、ある一定の電圧が印加されている
ので、液体のｐＨ値に対応した前記基準電極２１と第１
の電極２０の間の電位差により、ドレイン電流Ｉ1が第
１の電界効果トランジスタ２４に流れる。この時、第１
の電流電圧変換器２８の後段のａ点には、Ｉ1Ｒで表さ
れる電圧Ｖ1が出力される。一方、基準電極２１と第２
の電極２２の間には別の電位差が生じる。第２の電極２
２が接続される第２の電界効果トランジスタ２６のソー
ス電極とドレイン電極の間には、第１の電極２０が接続
される第１の電界効果トランジスタ２４のソース電極と
ドレイン電極の間に印加される電圧と同じ電圧が印加さ
れている。これにより、ドレイン電流Ｉ2が電界効果ト
ランジスタ２６に流れる。
【００１１】この時、第２の電流電圧変換器３０の後段
のｂ点には、Ｉ2Ｒで表される電圧Ｖ2が出力される。第
１の電流電圧変換器２８および第２の電流電圧変換器３
０の後段に接続された差動増幅器３２は、図１中のａ点
やｂ点に生じた電圧Ｖ1とＶ2を比較する働きをする。図
示したように、差動増幅器３２の前段と後段に接続され
た抵抗値Ｒ1が同じ値ならば、差動増幅器３２の後段に
出力される電圧Ｖ0は、Ｖ1−Ｖ2＝（Ｉ1−Ｉ2）Ｒに等
しくなる。このようにして、液体のｐＨ値に対応した電
圧Ｖ0がｐＨ検出装置から出力される。
のｂ点には、Ｉ2Ｒで表される電圧Ｖ2が出力される。第
１の電流電圧変換器２８および第２の電流電圧変換器３
０の後段に接続された差動増幅器３２は、図１中のａ点
やｂ点に生じた電圧Ｖ1とＶ2を比較する働きをする。図
示したように、差動増幅器３２の前段と後段に接続され
た抵抗値Ｒ1が同じ値ならば、差動増幅器３２の後段に
出力される電圧Ｖ0は、Ｖ1−Ｖ2＝（Ｉ1−Ｉ2）Ｒに等
しくなる。このようにして、液体のｐＨ値に対応した電
圧Ｖ0がｐＨ検出装置から出力される。
【００１２】上述したように、液体のｐＨ値の検出を、
Ｈ+イオンに対する感応特性の異なる２種類の電極間の
電位差を差動的に検出することにより行うので、基準電
極として働く白金電極の実際の電位が変動しても、得ら
れる液体のｐＨ値に対応した出力は安定している。すな
わち、Ａｇ／ＡｇＣｌ電極のようなある決まった電位を
生じる基準電極を用いなくても液体の正確なｐＨ値を連
続的に検出できる。
Ｈ+イオンに対する感応特性の異なる２種類の電極間の
電位差を差動的に検出することにより行うので、基準電
極として働く白金電極の実際の電位が変動しても、得ら
れる液体のｐＨ値に対応した出力は安定している。すな
わち、Ａｇ／ＡｇＣｌ電極のようなある決まった電位を
生じる基準電極を用いなくても液体の正確なｐＨ値を連
続的に検出できる。
【００１３】尚、上記第２の電極２２は、Ｈ+イオンに
鈍感な導体でできている必要はなく、第１の電極２０と
逆の極性の電位差を生じるＨ+イオンに敏感な導体でで
きた電極であっても良い。
鈍感な導体でできている必要はなく、第１の電極２０と
逆の極性の電位差を生じるＨ+イオンに敏感な導体でで
きた電極であっても良い。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したことから明かなように、本
発明のｐＨ検出装置によれば、連続使用に際して支障を
きたすことなく、取扱いが容易であり、また、Ａｇ／Ａ
ｇＣｌ電極のような所定の電位を生じる基準電極を用い
なくても液体の正確なｐＨ値を検出することができ、更
には半導体技術を応用した電界効果トランジスタを基本
構成としているので小型化が可能で、ｐＨの変化に対し
て高速応答できる。
発明のｐＨ検出装置によれば、連続使用に際して支障を
きたすことなく、取扱いが容易であり、また、Ａｇ／Ａ
ｇＣｌ電極のような所定の電位を生じる基準電極を用い
なくても液体の正確なｐＨ値を検出することができ、更
には半導体技術を応用した電界効果トランジスタを基本
構成としているので小型化が可能で、ｐＨの変化に対し
て高速応答できる。
【図１】本発明のｐＨ検出装置の電気的構成を示す図で
ある。
ある。
２０ 第１の電極 ２１ 基準電極 ２２ 第２の電極 ２４ 第１の電界効果トランジスタ ２６ 第２の電界効果トランジスタ ２８ 第１の電流電圧変換器 ３０ 第２の電流電圧変換器 ３２ 差動増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】 液体中のＨ+イオン濃度に感応して、該
液体のｐＨ値を検出するｐＨ検出装置において、 前記液体中に設置され、Ｈ+イオンに対する感応特性が
異なる２種類の電極と、 前記２種類の電極間に生じる
電位差を検出し、それに基いて前記液体のｐＨ値を求め
る制御手段とを備えたことを特徴とするｐＨ検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5102270A JPH06308080A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | ｐＨ検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5102270A JPH06308080A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | ｐＨ検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06308080A true JPH06308080A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14322912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5102270A Pending JPH06308080A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | ｐＨ検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06308080A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002257050A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Nikkiso Co Ltd | ダイアフラムポンプ |
| KR100441662B1 (ko) * | 2001-08-11 | 2004-07-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 자동보정 기능을 갖는 수소이온농도 측정장치 |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP5102270A patent/JPH06308080A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002257050A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Nikkiso Co Ltd | ダイアフラムポンプ |
| KR100441662B1 (ko) * | 2001-08-11 | 2004-07-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 자동보정 기능을 갖는 수소이온농도 측정장치 |
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