JPH01284748A

JPH01284748A - センサ接続用コネクタ

Info

Publication number: JPH01284748A
Application number: JP11422788A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nakajima; 聡中嶋; Koichi Takizawa; 滝澤　耕一; Masato Arai; 真人荒井; Hideki Endo; 英樹遠藤
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1988-05-11
Filing date: 1988-05-11
Publication date: 1989-11-16

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】（・イ）産業上の利用分野この発明は、小型アンペロメトリックセンサ、ポテンシ
ョメトリックセンサに特に適したコネクタに関する。

（ロ）従来の技術アンペロメトリックセンサは、化学反応に伴う電流変化
を捉えるものであり、電極間の電位を任意の値に固定し
て、電極表面における物質の酸化や還元電流を測定して
、その物質の濃度を知るタイプが良く知られている。例
えば、直接に酸素（０２）や過酸化水素（Ｈ２０□）ｆ
ａ度に比例した反応電流を得るセンサや、電子伝達物質
を介して間接的に被測定物質濃度に比例した反応電流を
得るセンサが知られている。さらに、このようなセンサ
と酵素反応を組合せた測定方法、例えば酵素としてグル
コースオキシダーゼ（ＣＯＤ）を用いて、このＣＯＤを
固定した膜を上記センサ表面に装着して、酵素反応に伴
う電極面近傍の酸素（０２）の減少又は過酸化水素（Ｈ
２０ｇ）の増加による反応電流の変化より、間接的に試
料中のグルコース濃度を検出することも知られており、
この方法を適用した測定装置も市販されている。

一方、ポテンショメトリックセンサは、反応に伴う電圧
変化を捉えるもので、高インピーダンスアンプを用いて
、・電極間の電位の変化を検出するものである。例えば
、特定のイオン選択性ガラス膜の内外の電位差よりイオ
ン濃度を知ることができ、各種のイオン選択膜を用いた
イオンメータが市販されている。

上記アンペロメトリックセンサ又はポテンショメトリッ
クセンサは、第５図に示すように、センサ３１本体にリ
ード線３３を接続し、リード線３３の末端には、コネク
タ３４を被測定液３６より離して設け、このコネクタ３
４を、測定機器３２に設けられているもう一方のコネク
タ３５に接続し、センサ３１と測定機器３２の導通をと
っている。この場合、わずかな電流や電圧変化を捉える
ために、漏れ電流やインピーダンスの低下を完全に防止
する必要があり、コネクタ３４．３５の絶ｎ維持には特
に注意が払われてきた。

（ハ）発明が解決しようとする課題近年、上記アンペロメトリックセンサ又はポテンショメ
トリックセンサの小型化・ローコスト化が進んでいる。

例えば、アンペロメトリックセンサについては、絶縁基
板上に、半導体装置製造技術を適用して電極を形成した
小形酸素（０□）センサ、過酸化水素（Ｈｚ　Ｏｚ　）
センサが提案、試作されている。また、ポテンショメト
リックセンサについては、小型フラットなイオン電極や
電界効果トランジスタ利用のイオン及びガスセンサが市
販されている。

しかるに、第５図に示すように、センサ３１を測定機器
３２に接続すると、センサ３１に一体にリード線３３及
びコネクタ３４を設けることとなり、コストダウンが妨
げられ、操作性も従来とかわらないこととなり、結局セ
ンサの小型化のメリットを生かしきれない。また、セン
サに直接コネクタを装着すれば、上記問題は解決できる
ものの、コネクタ部分での絶縁が困難となる。

この発明は上記に鑑みなされたもので、小型アンペロメ
トリックセンサ又は小型ポテンショメトリックセンサへ
の接続を容易とするコネクタの提供を目的としている。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用上記課題を解
決するため、この発明のセンサ接続用コネクタは、接点
部を有するセンサに装着されるコネクタ本体と、このコ
ネクタ本体に設けられ、前記センサ接点部に接触するコ
ネクタ接点と、このコネクタ接点及び前記センサ接点部
を包み込み、これらを絶縁する絶縁性ゲルとを備えてな
るものである。よって、センサを、リード線及びコネク
タより分離して単体で取り扱うことができ、コストダウ
ン及び操作性の向上を図ることが可能となる。また、絶
縁性ゲルによりコネクタの絶縁が保たれるから、測定に
支障を来すことはない。

（ホ）実施例この発明の一実施例を、第１図乃至第５図に基づいて以
下に説明実る。

第１図は、実施例コネクタｌを過酸化水素（Ｈ□０２）
検出用アンペロメトリックセンサ１１（以下単にセンサ
という）に装着した状態での断面図である。また、第２
図は、コネクタｌのセンサ１１と共に示す外観斜視図で
ある。

まず、センサ１１について説明する、センサｌｌの電極
支持基材１２は、製造上において耐熱性及び電極材１３
．１４、絶縁膜１５との癒着性が必要とされると共に、
センサの性能上においては、絶縁性及び耐密性が必要と
され、アルミナ等のセラミクスやポリイミド等のフィル
ムが使用できる。

電極材１３は、電極支持基材１２の表面に帯状かつ薄膜
状に形成され、電極材１４は電極支持基材１２の裏面全
面に亘り、薄膜状に形成される（第３図も参照）。電極
材１３．１４には、白金（ＰＬ）、金（Δｕ）　、を艮
（Ａｇ）　、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）等
の金属が使用できるが、組合−Ｕに通、不適があり、一
般的には、電極材１３（作用電極）には、白金が、電極
材１４（対照電極）には、白金、金あるいは銀が使用さ
れる。

一方、電極支持基材１２の一面には、絶縁膜１５が形成
される。絶縁ｎ９１５には、ホトリソグラフィを利用で
きるエツチング可能なものや、それ自体感光性を有する
ものが便利であり、また形成後には、耐水性、絶縁性が
要求される。このような材料としては、感光性ポリイミ
ド樹脂が適用できる。

絶縁膜１５は、２つの窓部を有し、これら窓部から電極
材１３を露出させて、それぞれ作用電極１６及び接点部
（センサ接点部）１７としており、なお、電極材１４全
面が参照電極となるが、一般にアンペロメトリックセン
サにおいて、反応電流は作用電極１６の面積に関係して
、おり、参照電極面積は、作用電極面積の数４８以上で
あればよいので、何ら差し支えない。

上記センサ１１の製造工程を前略に述べると、電極支持
基材１２の表面にマスクを用いて電極材１３を蒸着、又
はスパッタで形成し、電極支持基材１２の裏面にはやは
り蒸着又はスパッタで電極材１４が形成される。電極支
持基材１２の表面には感光性ポリイミドをスピン塗布し
た後、ホトリソグラフィを適用して絶縁膜１５を形成し
、同時に作用電極１６及び接点部１７が露出される。こ
のようにセンサ１１は、半導体装置製造技術を適用して
製造でき、大量生産が可能でローコスト化を図ることが
できる。

さて、コネクタｌは、ケース（コネクタ本体）２、接点
（コネクタ接点）３．３、絶縁性ゲル４等より構成され
る。ケース２は中空部２ａを有し、この中空部２ａは、
挿通孔２ｂにより外部と連通している。接点３．３は、
それぞれその基端部３ｂをケース後部２ｃに支持され、
中空部２ａ内に突出しており、その屈曲部３ａ、３ａは
互いに対向している。中空部２ａ内には、絶縁性ゲル４
が充填される。この絶縁性ゲル４には、例えばシリコン
ゲルが使用される。

接点基端部３ｂ、３ｂには、それぞれリード線５．５が
はんだ付は等の適切な手段により接続されている。接続
している。リード線５．５の末端部は、直接に或いは他
のコネクタを介して、図示しない測定機器に接続される
。

センサ１１にコネクタ１を装着するには、センサ１１の
後端部１１ａを、コネクタｌの挿通孔２ｂに挿入する。

後端部１１ａは、絶縁性ゲル４押しのけながら、接点３
．３に達し、さらにこの接点３．３を押し広げ、中空部
２ａ奥壁に達する。

この時、上側の接点屈曲部３ａが接点部１７に圧接し、
下側の接点屈曲部３ａが電極材１４の後部（センサ接点
部）１４ａに圧接する。センサ１１は、挿通孔２ｂによ
り位置決めされており、屈曲部３ａが接点部１７よりず
れて、導通が得られないことが防止される。

センサ１１は、コネクタ１ごと、被測定液中に浸漬され
、電極材１３．１４間に適切な電圧が印加されて、被測
定液中の過酸化水素の濃度が測定される。この時、接点
部１７と上側接点３の屈曲部３ａ、電極材後部１４ａと
下側接点３の屈曲部３ａとは、絶縁性ゲル４に包み込ま
れているがら、被測定溶液によって、これらの絶縁が損
なわれることはない。

第４図は、この実施例の変形を示している。センサ２１
は、電極支持基材２２の一表面にＴＬ極材２３．２４を
並べて形成し、さらにこれら電極材２３．２４を被覆す
るように絶縁膜２５が形成される。絶縁膜２５には４つ
の窓部があり、電極材２３を露出させて、作用電極２６
、接点部（センサ接点部）２７とすると共に、電極材２
４を露出させて対照電極２日、接点部（センサ接点部）
２９としている。

一方、コネクタ１°は、接点（コネクタ接点）３゛、３
゛が並べて設けられており、センサ後端部２１ａを、挿
通孔２ｂに挿入した時に、接点屈曲部３°ａ、３°ａが
接点部２７．２９にそれぞれ圧接する。接点屈曲部３’
ａ、３’ａ及び接点部２７．２９が、絶縁性ゲルに包み
込まれ絶縁されるのはもちろんである。

なお、この実施例では、センサとして、過酸化水素濃度
検出用アンペロメトリックセンサを示しているが、セン
サはこれに限定されるものではなく、適宜設計変更可能
である。

（へ）発明の詳細な説明したように、この発明のセンサ接続用コネクタは
、接点部を有するセンサに装着されるコネクタ本体と、
このコネクタ本体に設けられ、前記センサ接点部に接触
するコネクタ接点と、このコネクタ接点と前記センサ接
点部とを包み込み、これらを絶縁する絶縁性ゲルとを備
えてなるものである。従って、センサをリード線及びコ
ネクタから分離して取り扱うことができ、センサの小型
化の長所を生かし、操作性の向上及び低コスト化が図れ
る利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係るセンサ接続用コネ
クタのセンサに装着した状態でのｘａ断面図、第２図は
、同センサ接続用コネクタのセンサと共に示す外観斜視
図、第３図は、同センサの第２図中■−■線における断
面図、第４図は、実施例コネクタの変形例をセンサと共
に示す外観斜視図、第５図は、従来のセンサと測定機器
との接続を説明する図である。１：コネクタ、　　　３・３゛：接点、４：絶縁性ゲル
、　　１１・２１：センサ、１４ａ：電極材後部、１７・２７・２９：接点部。特許出願人　　　　　立石電機株式会社代理人　　弁理
士　　中　村　茂　信第１図第３図第５図召

Claims

【特許請求の範囲】

（１）接点部を有するセンサに装着されるコネクタ本体
と、このコネクタ本体に設けられ、前記センサ接点部に
接触するコネクタ接点と、このコネクタ接点及び前記セ
ンサ接点部を包み込み、これらを絶縁する絶縁性ゲルと
を備えてなるセンサ接続用コネクタ。