特許 7303416 センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-27

(45)【発行日】2023-07-05

(54)【発明の名称】センサ

(51)【国際特許分類】

   G08C 25/00 20060101AFI20230628BHJP

   G08C 19/00 20060101ALI20230628BHJP

   G01N 27/416 20060101ALI20230628BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20230628BHJP

【ＦＩ】

G08C25/00 B

G08C19/00 J

G01N27/416 353Z

H05K1/02 C

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018231928

(22)【出願日】2018-12-11

(65)【公開番号】P2020095413

(43)【公開日】2020-06-18

【審査請求日】2021-12-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000219451

【氏名又は名称】東亜ディーケーケー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100106057

【弁理士】

【氏名又は名称】柳井 則子

(74)【代理人】

【識別番号】100152146

【弁理士】

【氏名又は名称】伏見 俊介

(74)【代理人】

【識別番号】100153763

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 広之

(72)【発明者】

【氏名】杉澤 亨

【審査官】吉田 久

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１１４６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－７３８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１２８１２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－２０１２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－５５５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３７２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－８５４０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｃ １３／００－２５／０４

Ｈ０５Ｋ ９／００、１／０２

Ｇ０１Ｎ ２７／６８、２７／４１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

計測装置の本体装置に対して着脱可能なセンサにおいて、
前記本体装置のコネクタに嵌合して前記本体装置の回路基板と前記センサのセンサ回路基板とを電気的に接続する第１コネクタ及び第２コネクタが実装可能に構成される前記センサ回路基板と、
測定電極と、を備え、
前記センサ回路基板は、
複数の種類の測定電極のうち一部の種類の測定電極の一方の端子から前記本体装置のハイインピーダンス端子へ入力される入力信号を前記第１コネクタの端子であって、前記第２コネクタとの間に、前記入力信号にノイズが乗ることを抑制するガードリングの電位が接続される端子を挟んで配置される第１端子に収容する第１配線と、
前記一部の種類の測定電極のもう一方の端子の信号であって当該測定電極の基準電圧の信号線を前記第２コネクタの端子に収容する第２配線と、
前記一部の種類以外の他の種類の測定電極の全信号を前記第２コネクタの端子に収容する第３配線と、を有する、
センサであって、
前記センサ回路基板は、前記第１配線と前記第２配線との間にスリットが設けられた、
センサ。

【請求項2】

前記スリットは、前記第１配線と前記第２配線との間にある非直線形状である、
請求項１に記載のセンサ。

【請求項3】

前記スリットの形状は、前記第２配線の側から前記第１配線の側へ前記スリットを回り込む信号を抑制するように決定された、
請求項１又は２のいずれか１項に記載のセンサ。

【請求項4】

前記スリットの長さは、前記第１配線及び前記第２配線よりも長い、
請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサ。

【請求項5】

前記一部の種類の測定電極は、電位差測定電極である、
請求項１から４のいずれか１項に記載のセンサ。

【請求項6】

前記一部の種類の測定電極は、ｐＨ電極、酸化還元電位差測定電極又はイオン電極である、
請求項５に記載のセンサ。

【請求項7】

前記一部の種類以外の他の種類の測定電極は、前記一部の種類の測定電極が前記センサ回路基板に接続されない場合に前記センサ回路基板に接続される測定電極であり、且つ印加信号が前記本体装置から加えられる測定電極である、
請求項１から６のいずれか１項に記載のセンサ。

【請求項8】

前記一部の種類以外の他の種類の測定電極は、電気伝導率電極又は酸化還元電流測定電極である、
請求項７に記載のセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の計測装置として、例えば特許文献１，２に記載される計測装置が知られている。特許文献１，２に記載される計測装置は、装置本体と測定電極とを備え、測定電極の種類、型式名、製造番号などの測定電極の識別のための識別情報等を書き込んだメモリを、測定電極内又は測定電極を装置本体に接続するためのケーブル或はコネクタ内に設ける。装置本体は、測定電極が最初に装置本体に接続された時に測定電極側のメモリから識別情報を読み込むことにより、装置本体に接続された測定電極を識別している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－１１１５０６号公報

【文献】特開２００５－１１４６９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した特許文献１，２に記載される測定電極では、装置本体と電気的に接続するためのコネクタのコネクタピンとして、測定データを伝えるコネクタピンと、温度の測定データを伝えるコネクタピンと、識別情報等を伝えるコネクタピンとを設けていた。ここで、特にｐＨ電極やイオン電極などのガラス電極のガラス電極電位を伝えるコネクタピンは、他のコネクタピンとの間に高絶縁が要求される。このため、コネクタとしてフッ素樹脂などが用いられた高絶縁材質コネクタを使用したり、又は、ガラス電極電位を伝えるコネクタピンと他のコネクタピンとの間に物理的な距離を置いたりして、ガラス電極電位に影響を与えるリーク電流を極力おさえて電位を正確に得ていた。しかしながら、高絶縁材質コネクタやコネクタピン間に距離を置くことは、コネクタの小型化を難しくするという問題があった。

【0005】

また、他の問題点として、測定電極を廃棄する際に測定電極に加えてケーブル等も含めて廃棄する必要があり、無駄があった。

【0006】

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、計測装置の本体装置に対して着脱可能な複数のセンサの基板の共通化及びコネクタの小型化を実現することができる、センサを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明の一態様は、計測装置の本体装置に対して着脱可能なセンサにおいて、前記本体装置のコネクタに嵌合して前記本体装置の回路基板と前記センサのセンサ回路基板とを電気的に接続する第１コネクタ及び第２コネクタが実装可能に構成される前記センサ回路基板と、測定電極と、を備え、前記センサ回路基板は、複数の種類の測定電極のうち一部の種類の測定電極の一方の端子から前記本体装置のハイインピーダンス端子へ入力される入力信号を前記第１コネクタの端子であって、前記第２コネクタとの間に、前記入力信号にノイズが乗ることを抑制するガードリングの電位が接続される端子を挟んで配置される第１端子に収容する第１配線と、前記一部の種類の測定電極のもう一方の端子の信号であって当該測定電極の基準電圧の信号線を前記第２コネクタの端子に収容する第２配線と、前記一部の種類以外の他の種類の測定電極の全信号を前記第２コネクタの端子に収容する第３配線と、を有する、センサであって、前記センサ回路基板は、前記第１配線と前記第２配線との間にスリットが設けられた、センサである。
（２）本発明の一態様は、前記スリットは、前記第１配線と前記第２配線との間にある非直線形状である、上記（１）のセンサである。
（３）本発明の一態様は、前記スリットの形状は、前記第２配線の側から前記第１配線の側へ前記スリットを回り込む信号を抑制するように決定された、上記（１）又は（２）のいずれかのセンサである。
（４）本発明の一態様は、前記スリットの長さは、前記第１配線及び前記第２配線よりも長い、上記（１）から（３）のいずれかのセンサである。
（５）本発明の一態様は、前記一部の種類の測定電極は、電位差測定電極である、上記（１）から（４）のいずれかのセンサである。
（６）本発明の一態様は、前記一部の種類の測定電極は、ｐＨ電極、酸化還元電位差測定電極又はイオン電極である、上記（５）のセンサである。
（７）本発明の一態様は、前記一部の種類以外の他の種類の測定電極は、前記一部の種類の測定電極が前記センサ回路基板に接続されない場合に前記センサ回路基板に接続される測定電極であり、且つ印加信号が前記本体装置から加えられる測定電極である、上記（１）から（６）のいずれかのセンサである。
（８）本発明の一態様は、前記一部の種類以外の他の種類の測定電極は、電気伝導率電極又は酸化還元電流測定電極である、上記（７）のセンサである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、計測装置の本体装置に対して着脱可能な複数のセンサの基板の共通化及びコネクタの小型化を実現することができる、センサを提供することができる。
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る計測装置の電気的構成の一例を示す概略構成図である。

【図2】図１に示す基板部５０の回路基板１００の実装及び配線パターンの例を示す配線パターン図である。

【図3】図１に示す基板部５０の回路基板１００の実装及び配線パターンの例を示す配線パターン図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る計測装置の電気的構成の他の一例を示す概略構成図である。

【図5】図４に示す基板部５０ａの回路基板１００の実装及び配線パターンの例を示す配線パターン図である。

【図6】図４に示す基板部５０ａの回路基板１００の実装及び配線パターンの例を示す配線パターン図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る計測装置の電気的構成の変形例３を示す概略構成図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る計測装置の電気的構成の変形例３を示す概略構成図である。

【図9】図７及び図８に示す基板部５０ｂ，５０ｃの回路基板１００ｂの実装及び配線パターンの例を示す配線パターン図である。

【図10】図７及び図８に示す基板部５０ｂ，５０ｃの回路基板１００ｂの実装及び配線パターンの例を示す配線パターン図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る計測装置の電気的構成の一例を示す概略構成図である。図１において、計測装置１は、本体装置１０とセンサ３０とを備える。本体装置１０は、測定回路１１と識別回路１２と温度測定回路１３とオペアンプ（演算増幅器）１４とコネクタＣＮ１Ａ，ＣＮ２Ａとを備える。これら本体装置１０の回路構成は、本体装置１０の回路基板（図示せず）上に設けられる。

【0011】

センサ３０は、基板部５０と電極部７０とを備える。基板部５０は、回路基板１００（センサ回路基板）とコネクタＣＮ１Ｂ，ＣＮ２Ｂとを備える。コネクタＣＮ１Ｂ，ＣＮ２Ｂは回路基板１００に実装されている。電極部７０は、測定電極７１と温度センサ７２とを備える。

【0012】

センサ３０は、本体装置１０に対して着脱可能である。センサ３０のコネクタＣＮ１Ｂと本体装置１０のコネクタＣＮ１Ａとは、嵌合する２ピンコネクタのセットである。センサ３０のコネクタＣＮ２Ｂと本体装置１０のコネクタＣＮ２Ａとは、嵌合する４ピンコネクタのセットである。センサ３０のコネクタＣＮ１Ｂと本体装置１０のコネクタＣＮ１Ａとが嵌合し、また、センサ３０のコネクタＣＮ２Ｂと本体装置１０のコネクタＣＮ２Ａとが嵌合することにより、センサ３０の回路基板１００と本体装置１０の回路基板とが電気的に接続される。

【0013】

センサ３０の測定電極７１の一端は、端子ＣＰ１を介してコネクタＣＮ１Ｂの端子Ｐ１１Ｂに接続され、さらに、本体装置１０のコネクタＣＮ１Ａの端子Ｐ１１Ａを介して信号線Ｄによりオペアンプ１４の「＋」端子に接続される。測定電極７１のもう一端は、端子ＣＰ２を介してコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２１Ｂに接続され、さらに、本体装置１０のコネクタＣＮ２Ａの端子Ｐ２１Ａを介して信号線ＲＥＦにより測定回路１１に接続される。信号線ＲＥＦは基準電圧の信号線である。

【0014】

温度センサ７２の一端は、端子ＣＰ５を介してコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２３Ｂに接続され、さらに、本体装置１０のコネクタＣＮ２Ａの端子Ｐ２３Ａを介して信号線Ｆにより温度測定回路１３に接続される。温度センサ７２のもう一端は、端子ＣＰ６を介してコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２４Ｂに接続され、さらに、本体装置１０のコネクタＣＮ２Ａの端子Ｐ２４Ａを介して本体装置１０のグランドに接続される。

【0015】

センサ３０の回路基板１００は、抵抗Ｒ１及びジャンパＪＰがコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２Ｂと端子Ｐ２４Ｂの間に実装可能に構成される。コネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２Ｂは、本体装置１０のコネクタＣＮ２Ａの端子Ｐ２２Ａを介して信号線Ａにより測定回路１１及び識別回路１２に接続される。コネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２４Ｂは、本体装置１０のコネクタＣＮ２Ａの端子Ｐ２４Ａを介して本体装置１０のグランドに接続される。

【0016】

本体装置１０の識別回路１２は、センサ３０のコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２Ｂと端子Ｐ２４Ｂの間の抵抗値に基づいて、測定電極７１の種類を判別する。センサ３０のコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２Ｂと端子Ｐ２４Ｂの間の抵抗値と、測定電極７１の種類との対応関係は、予め、識別回路１２に設定される。センサ３０に具備される測定電極７１の種類は、電位差測定電極として、ｐＨ電極、酸化還元電位差測定電極、イオン電極などである。

【0017】

センサ３０の抵抗Ｒ１及びジャンパＪＰは、センサ３０が備える測定電極７１の種類毎に異なる内容で実装される。抵抗Ｒ１及びジャンパＪＰが両方ともに実装されない場合、センサ３０のコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２Ｂと端子Ｐ２４Ｂの間の抵抗値は略無限大に設定される。ジャンパＪＰが実装された場合、センサ３０のコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２Ｂと端子Ｐ２４Ｂの間の抵抗値は略０オーム（Ω）に設定される。抵抗Ｒ１が実装され且つジャンパＪＰが実装されない場合、センサ３０のコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２Ｂと端子Ｐ２４Ｂの間の抵抗値は抵抗Ｒ１の抵抗値に設定される。

【0018】

識別回路１２は、測定電極７１の種類の判別結果Ｇを測定回路１１へ通知する。測定回路１１は、識別回路１２から通知された判別結果Ｇに該当する測定処理を行う。測定電極７１の各種類に対応する測定処理は、予め、測定回路１１に設定される。

【0019】

センサ３０が本体装置１０に接続された場合、測定電極７１の一端から信号線Ｄにより入力される信号は、オペアンプ１４を介して信号線Ｃにより測定回路１１へ入力される。ここで、信号線Ｄが接続されるオペアンプ１４の「＋」端子は、ハイインピーダンス端子であるので、信号線Ｄを配線Ｅでガードリングしている。配線Ｅのガードリングによって、信号線Ｄを流れる測定電極７１からの入力信号にノイズが乗ることを抑制する。

【0020】

また、信号線Ｄを流れる測定電極７１からの入力信号は、２組のコネクタ「ＣＮ１Ａ，ＣＮ１Ｂ」及び「ＣＮ２Ａ，ＣＮ２Ｂ」のうち、コネクタ「ＣＮ１Ａ，ＣＮ１Ｂ」に収容されている。これにより、信号線Ｄを流れる測定電極７１からの入力信号に対して、コネクタ「ＣＮ２Ａ，ＣＮ２Ｂ」に収容される信号からのノイズが乗ることを抑制する効果が得られる。言い換えると、センサ３０において、２種類の小型コネクタＣＮ１Ｂ，ＣＮ２Ｂを採用し、コネクタ間の空間距離を設けて分離したことは、ハイインピーダンスである端子Ｐ１１Ｂが端子Ｐ２１Ｂ，Ｐ２２Ｂ，Ｐ２３Ｂ，Ｐ２４Ｂから電気的な影響を受けることを回避するために、これらの端子を１個のコネクタにまとめず、コネクタシェルの絶縁抵抗性能による影響をなくし、小型コネクタでありながら、フッ素樹脂などが用いられた高絶縁材質コネクタと同等の性能を得るための一手段である。
また、さらには、当該測定電極７１からの入力信号は、コネクタ「ＣＮ１Ａ，ＣＮ１Ｂ」の２ピンのうち、コネクタ「ＣＮ２Ａ，ＣＮ２Ｂ」から最遠端の端子Ｐ１１Ｂに収容されている。これにより、信号線Ｄを流れる測定電極７１からの入力信号に対して、コネクタ「ＣＮ２Ａ，ＣＮ２Ｂ」に収容される信号からのノイズが乗ることをさらに抑制する効果が得られる。

【0021】

図２及び図３は、図１に示す基板部５０の回路基板１００の実装及び配線パターンの例を示す配線パターン図である。図２には回路基板１００の表面の実装及び配線パターンが示され、図３には回路基板１００の裏面の実装及び配線パターンが示される。図２において、回路基板１００は凹形状になっている。回路基板１００の凹形状は、当該凹形状の一端１０４ａともう一端１０４ｂとの内側に電極部７０を配置させる。

【0022】

配線領域１０１，１０２は、配線領域１０１，１０２間に抵抗Ｒ１を実装可能になっている。配線領域１０１，１０２は、回路基板１００の凹形状の一端１０４ａに設けられている。

【0023】

配線領域１０６，１０７は、配線領域１０６，１０７間にジャンパＪＰを実装可能になっている。

【0024】

回路基板１００にはスリット１０３が設けられている。スリット１０３は、コネクタＣＮ１Ｂに接続される配線とコネクタＣＮ２Ｂに接続される配線との間に設けられる。スリット１０３によって、コネクタＣＮ１Ｂに収容される信号と、コネクタＣＮ２Ｂに収容される信号との間の干渉を抑制する。コネクタＣＮ１Ｂには、本体装置１０の信号線ＲＥＦを流れる測定電極７１のもう一方の信号が収容される。これにより、信号線Ｄを流れる測定電極７１からの入力信号と、信号線ＲＥＦを流れる測定電極７１のもう一方の信号との間の干渉を抑制することができる。

【0025】

また、スリット１０３は、非直線形状である。これにより、スリット１０３の長さを大きくして、スリット１０３を回り込む信号を抑制する。なお、スリット１０３は直線形状であってもよい。また、スリット１０３は、回路基板１００の凹形状の一端１０４ｂの内側のライン１０５よりも内側から、ライン１０５よりも外側まで設けられる。

【0026】

図４は、本発明の一実施形態に係る計測装置の電気的構成の他の一例を示す概略構成図である。図４において、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図４に示される計測装置１ａでは、本体装置１０ａに対して、図１のセンサ３０とは異なる種類の測定電極７１ａを備えるセンサ３０ａが接続されている。

【0027】

センサ３０ａの基板部５０ａの回路基板１００は、センサ３０の基板部５０の回路基板１００と同じ物である。つまり、センサ３０とセンサ３０ａとで回路基板１００は共通化されている。センサ３０ａの基板部５０ａの回路基板１００には、４ピンコネクタＣＮ２Ｂは実装されるが、２ピンコネクタＣＮ１Ｂは実装されない。センサ３０ａのコネクタＣＮ２Ｂと本体装置１０ａのコネクタＣＮ２Ａとが嵌合することにより、センサ３０ａの回路基板１００と本体装置１０ａの回路基板とが電気的に接続される。

【0028】

センサ３０ａの電極部７０ａは、測定電極７１ａと温度センサ７２とを備える。測定電極７１ａの一端は、端子ＣＰ２を介してコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２１Ｂに接続され、さらに、本体装置１０ａのコネクタＣＮ２Ａの端子Ｐ２１Ａを介して信号線Ｂにより測定回路１１ａに接続される。測定電極７１ａのもう一端は、端子ＣＰ４のみ、または端子ＣＰ４とＣＰ３の両方を介してコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２Ｂに接続され、さらに、本体装置１０ａのコネクタＣＮ２Ａの端子Ｐ２２Ａを介して信号線Ａにより測定回路１１ａ及び識別回路１２に接続される。

【0029】

センサ３０ａの温度センサ７２、抵抗Ｒ１及びジャンパＪＰの接続の構成は、センサ３０と同様である。

【0030】

本体装置１０ａの識別回路１２は、センサ３０の場合と同様に、センサ３０ａのコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２Ｂと端子Ｐ２４Ｂの間の抵抗値に基づいて、測定電極７１ａの種類を判別する。センサ３０ａのコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２Ｂと端子Ｐ２４Ｂの間の抵抗値と、測定電極７１ａの種類との対応関係は、予め、識別回路１２に設定される。センサ３０ａに具備される測定電極７１ａの種類は、印加信号が本体装置１０ａから測定電極７１ａに加えられるものであって、電気伝導率電極、酸化還元電流測定電極などである。酸化還元電流測定電極の種類としては、溶存酸素電極、残留塩素電極などである。

【0031】

センサ３０ａの抵抗Ｒ１及びジャンパＪＰは、センサ３０ａが備える測定電極７１ａの種類毎に異なる内容で実装される。なお、センサ３０が備える測定電極７１の各種類に対応する抵抗Ｒ１及びジャンパＪＰの実装内容と、センサ３０ａが備える測定電極７１ａの各種類に対応する抵抗Ｒ１及びジャンパＪＰの実装内容とは、異なる。したがって、センサ３０及びセンサ３０ａにおいて、各センサ３０，３０ａが備える測定電極７１，７１ａの種類が異なれば抵抗Ｒ１及びジャンパＪＰの実装内容は異なる。これにより、本体装置１０にはセンサ３０及び３０ａのいずれも接続可能であるが、識別回路１２は、本体装置１０に接続されたセンサ３０又は３０ａの測定電極７１又は７１ａの種類を判別することができる。

【0032】

識別回路１２は、測定電極７１ａの種類の判別結果Ｇを測定回路１１ａへ通知する。測定回路１１ａは、識別回路１２から通知された判別結果Ｇに該当する測定処理を行う。測定電極７１ａの各種類に対応する測定処理は、予め、測定回路１１ａに設定される。測定回路１１ａは、信号線Ａにより、測定電極７１ａに印加信号を加える。測定電極７１ａの検出信号は、信号線Ｂにより、測定回路１１ａへ入力される。

【0033】

なお、本体装置１０ａは、図１に示す本体装置１０が備えるオペアンプ１４に係る回路を備えていない。

【0034】

図５及び図６は、図４に示す基板部５０ａの回路基板１００の実装及び配線パターンの例を示す配線パターン図である。図５には回路基板１００の表面の実装及び配線パターンが示され、図３には回路基板１００の裏面の実装及び配線パターンが示される。図５及び図６において、図２及び図３の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。

【0035】

センサ３０ａの基板部５０ａの回路基板１００は、センサ３０の基板部５０の回路基板１００と同じ物であるので、図５及び図６において、回路基板１００の配線パターンは、図２及び図３と同じである。また、図５及び図６に示されるように、基板部５０ａの回路基板１００には、４ピンコネクタＣＮ２Ｂは実装されるが、２ピンコネクタＣＮ１Ｂは実装されない。

【0036】

なお、図４に示される本体装置１０ａにおいて、図１に示される本体装置１０の２ピンコネクタＣＮ１Ａの実装部分を、壁にしてもよい。このようにすると、図１に示されるセンサ３０と図４に示される本体装置１０ａとを誤って接続しようとしても、２ピンコネクタＣＮ１Ｂが壁でストッパになり、センサ３０のコネクタＣＮ２Ｂと本体装置１０ａのコネクタＣＮ２Ａとは物理的に接続できなくなる。

【0037】

上述したように本実施形態によれば、計測装置１，１ａの本体装置１０，１０ａに対して着脱可能なセンサ３０又は３０ａにおいて、本体装置１０，１０ａのコネクタに嵌合して本体装置１０，１０ａの回路基板とセンサ３０又は３０ａの回路基板１００（センサ回路基板）とを電気的に接続するコネクタＣＮ１Ｂ（第１コネクタ）及びコネクタＣＮ２Ｂ（第２コネクタ）が実装可能に構成される回路基板１００と、測定電極７１又は７１ａと、を備え、回路基板１００は、複数の種類の測定電極７１，７１ａのうち一部の種類の測定電極７１の一方の端子から本体装置１０のオペアンプ１４の「＋」端子（ハイインピーダンス端子）へ入力される入力信号をコネクタＣＮ１Ｂの端子に収容し、且つ、当該一部の種類の測定電極７１のもう一方の端子の信号をコネクタＣＮ２Ｂの端子に収容する配線と、当該一部の種類以外の他の種類の測定電極７１ａの全信号をコネクタＣＮ２Ｂの端子に収容する配線と、を有する。
これにより、計測装置１，１ａの本体装置１０，１０ａに対して複数の種類の測定電極７１，７１ａを接続するための回路基板１００を共通化することができる。これにより、センサ３０，３０ａのコストダウンや製造工程の簡略化などの効果が得られる。また、一部の種類の測定電極７１から本体装置１０のオペアンプ１４の「＋」端子（ハイインピーダンス端子）へ入力される入力信号にノイズが乗ることを抑制する効果を得ることができる。

【0038】

また、回路基板１００は、コネクタＣＮ１Ｂに接続される配線とコネクタＣＮ２Ｂに接続される配線との間にスリット１０３が設けられた。これにより、コネクタＣＮ１Ｂに収容される信号と、コネクタＣＮ２Ｂに収容される信号との間の干渉を抑制する効果が得られる。さらには、スリット１０３は非直線形状である。これにより、スリット１０３の長さを大きくして、スリット１０３を回り込む信号を抑制する効果が得られる。

【0039】

また、本実施形態によりコネクタの小型化及び安価化を実現することができるが、設計変更として、識別用の端子Ｐ２２Ｂと端子Ｐ２２Ｂに係る部分を削除して、さらにコネクタの小型化及び安価化を図ってもよい。識別用の端子Ｐ２２Ｂと端子Ｐ２２Ｂに係る部分を削除する場合には、作業者が、センサを目視確認し、センサの種別を計測装置の本体装置に手動で設定する。

【0040】

また、本実施形態によれば、センサ３０，３０ａは、測定電極７１，７１ａ、温度センサ７２と、基板部５０，５０ａとが、はんだ付けされた場合、分離できない一体の構造となる。このセンサ３０，３０ａは消耗品であり、特にｐＨ電極などはガラス膜や比較電極部の腐食や劣化などにより、使用状況にもよるが通常１年から３年に一回程度の頻度で電極交換の必要がある。このために新しいセンサに交換して、古いセンサを廃棄する際に、本実施形態によれば、一体の構造であるので、つまりケーブルが不要であるので、測定電極に加えてケーブル等も含めて廃棄することがなく、無駄がない。

【0041】

次に上述した実施形態の変形例を説明する。

【0042】

［変形例１］
変形例１では、計測装置１，１ａにおいて、本体装置１０，１０ａの回路を、センサ３０，３０ａの上部ボディ部分に設ける。さらに、計測装置１，１ａの表示部や操作部を、センサ３０，３０ａの上部ボディ部分に設ける。

【0043】

［変形例２］
変形例２では、計測装置１，１ａにおいて、本体装置１０，１０ａの回路を、センサ３０，３０ａの上部ボディ部分に設ける。計測装置１，１ａの表示部や操作部については、センサ３０，３０ａ及び本体装置１０，１０ａとは別個の周辺装置として設ける。

【0044】

［変形例３］
図７から図１０を参照して、変形例３を説明する。変形例３では、センサ３０，３０ａの抵抗Ｒ１及びジャンパＪＰの代わりに、１ワイヤーデジタル通信の不揮発性メモリを使用する。図７及び図８は、本実施形態に係る計測装置の電気的構成の変形例３を示す概略構成図である。図７及び図８において、図１及び図４の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。

【0045】

図７に示される計測装置１ｂは、本体装置１０ｂとセンサ３０ｂとを備える。センサ３０ｂは、センサ３０と同様に、測定電極７１及び温度センサ７２を備える電極部７０、を備える。センサ３０ｂの基板部５０ｂは、回路基板１００ｂ（センサ回路基板）とコネクタＣＮ１Ｂ，ＣＮ２Ｂとを備える。基板部５０ｂには、１ワイヤーデジタル通信の不揮発性メモリＱ１とダイオードＤ１とコンデンサＣ１が実装される。

【0046】

不揮発性メモリＱ１の入出力端子ＩＯは、コネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２ＢとダイオードＤ１の入力端子とに接続される。不揮発性メモリＱ１の電源端子ＶＣは、ダイオードＤ１の出力端子とコンデンサＣ１の一方の端子とに接続される。不揮発性メモリＱ１のグランド端子ＶＳは、コンデンサＣ１のもう一方の端子とコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２４Ｂと端子ＣＰ６とに接続される。ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１は、ＣＮ２ＢのＰ２２Ｂに、通信及び電源の共通信号を割り当てるための回路である。

【0047】

不揮発性メモリＱ１の入出力端子ＩＯは、コネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２Ｂ及び本体装置１０ｂのコネクタＣＮ２Ａの端子Ｐ２２Ａを介して信号線Ｈにより測定回路１１ｂに接続される。本体装置１０ｂの測定回路１１ｂは、本体装置１０ｂに接続されたセンサ３０ｂの不揮発性メモリＱ１に対して読み書きをすることができる。

【0048】

センサ３０ｂの不揮発性メモリＱ１は、センサ３０ｂが備える測定電極７１の種類を識別する測定電極種別識別情報を格納する。さらに、当該不揮発性メモリＱ１は、当該測定電極７１に関する各種の情報を格納してもよい。測定回路１１ｂは、本体装置１０ｂに接続されたセンサ３０ｂの不揮発性メモリＱ１から測定電極種別識別情報を読み出し、読み出した測定電極種別識別情報に基づいてセンサ３０ｂが備える測定電極７１の種類を判別する。測定回路１１ｂは、自己が判別した結果の測定電極７１の種類に該当する測定処理を行う。測定電極７１の各種類に対応する測定処理は、予め、測定回路１１ｂに設定される。

【0049】

図８に示される計測装置１ｃは、本体装置１０ｃとセンサ３０ｃとを備える。センサ３０ｃは、センサ３０ａと同様に、測定電極７１ａ及び温度センサ７２を備える電極部７０ａ、を備える。センサ３０ｃの基板部５０ｃの回路基板１００ｂは、センサ３０ｂの基板部５０ｂの回路基板１００ｂと同じ物である。つまり、センサ３０ｂとセンサ３０ｃとで回路基板１００ｂは共通化されている。

【0050】

センサ３０ｃにおいても、センサ３０ｂと同様に、基板部５０ｃは、回路基板１００ｂとコネクタＣＮ１Ｂ，ＣＮ２Ｂとを備える。また、センサ３０ｂと同様に、基板部５０ｃには、１ワイヤーデジタル通信の不揮発性メモリＱ１とダイオードＤ１とコンデンサＣ１が実装される。センサ３０ｃの不揮発性メモリＱ１は、センサ３０ｃが備える測定電極７１ａの種類を識別する測定電極種別識別情報を格納する。さらに、当該不揮発性メモリＱ１は、当該測定電極７１ａに関する各種の情報を格納してもよい。

【0051】

本体装置１０ｃの測定回路１１ｃは、本体装置１０ｃに接続されたセンサ３０ｃの不揮発性メモリＱ１に対して読み書きをすることができる。測定回路１１ｃは、本体装置１０ｃに接続されたセンサ３０ｃの不揮発性メモリＱ１から測定電極種別識別情報を読み出し、読み出した測定電極種別識別情報に基づいてセンサ３０ｃが備える測定電極７１ａの種類を判別する。測定回路１１ｃは、自己が判別した結果の測定電極７１ａの種類に該当する測定処理を行う。測定電極７１ａの各種類に対応する測定処理は、予め、測定回路１１ｃに設定される。本体装置１０ｃの測定回路１１ｃは、信号線Ｖｏにより、測定電極７１ａに印加信号を加える。測定電極７１ａの検出信号は、信号線Ｋにより、測定回路１１ｃへ入力される。

【0052】

図９及び図１０は、図７及び図８に示す基板部５０ｂ，５０ｃの回路基板１００ｂの実装及び配線パターンの例を示す配線パターン図である。図９には回路基板１００ｂの表面の実装及び配線パターンが示され、図１０には回路基板１００ｂの裏面の実装及び配線パターンが示される。図９及び図１０において、回路基板１００ｂは凹形状になっている。回路基板１００ｂの凹形状は、当該凹形状の一端１０４ｃともう一端１０４ｄとの内側に電極部７０，７０ａを配置させる。

【0053】

回路基板１００ｂの凹形状の一端１０４ｃには、不揮発性メモリＱ１が実装される。また、回路基板１００ｂには、ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１が実装される。また、回路基板１００ｂには、回路基板１００と同様に、スリット１０３が設けられている。

【0054】

上述した変形例３によれば、センサ３０ｂ，３０ｃに１ワイヤーデジタル通信の不揮発性メモリＱ１を設け、不揮発性メモリＱ１に測定電極種別識別情報を格納する。本体装置１０ｂ，１０ｃの測定回路１１ｂ，１１ｃは、本体装置１０ｂ，１０ｃに接続されたセンサ３０ｂ，３０ｃの不揮発性メモリＱ１から測定電極種別識別情報を読み出し、読み出した測定電極種別識別情報に基づいてセンサ３０ｂ，３０ｃが備える測定電極７１ａの種類を判別する。本変形例３においても、計測装置１ｂ，１ｃの本体装置１０ｂ，１０ｃに対して複数の種類の測定電極７１，７１ａを接続するための回路基板１００ｂを共通化することができる。これにより、センサ３０ｂ，３０ｃのコストダウンや製造工程の簡略化などの効果が得られる。

【0055】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

【0056】

例えば、上述した実施形態では、識別回路１２は、各センサ３０，３０ａのコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２Ｂと端子Ｐ２４Ｂの間の抵抗値に基づいて、測定電極７１，７１ａの種類を判別したが、識別回路１２は、各センサ３０，３０ａのコネクタＣＮ２Ｂの端子Ｐ２２Ｂと端子Ｐ２４Ｂの間のインピーダンス値に基づいて、測定電極７１，７１ａの種類を判別してもよい。当該インピーダンス値は、抵抗器、コンデンサ及びコイルのうち、いずれか一つ又は複数の組み合わせによって構成される。

【符号の説明】

【0057】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ…計測装置、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…本体装置、１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…測定回路、１２…識別回路、１３…温度測定回路、１４…オペアンプ、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…センサ、５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ…基板部、７０，７０ａ…電極部、７１，７１ａ…測定電極、７２…温度センサ、１００，１００ｂ…回路基板（センサ回路基板）、１０３…スリット、ＣＮ１Ａ，ＣＮ１Ｂ，ＣＮ２Ａ，ＣＮ２Ｂ…コネクタ、ＪＰ…ジャンパ、Ｒ１…抵抗、Ｃ１…コンデンサ、Ｄ１…ダイオード、Ｑ１…不揮発性メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】