JP2002340853A - 血糖値測定装置および半導体集積回路 - Google Patents
血糖値測定装置および半導体集積回路Info
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- JP2002340853A JP2002340853A JP2002038095A JP2002038095A JP2002340853A JP 2002340853 A JP2002340853 A JP 2002340853A JP 2002038095 A JP2002038095 A JP 2002038095A JP 2002038095 A JP2002038095 A JP 2002038095A JP 2002340853 A JP2002340853 A JP 2002340853A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定精度がより高く、また、オフセット電圧
や製造ばらつきを補償してより正確な測定結果が得られ
る血糖値測定装置を提供する。 【解決手段】 血糖値センサ2による血糖値の測定結果
のAD変換に、ΔΣ型ADC6を用いて分解能を高める
ことにより、高精度の測定結果を得ることができる。ま
た、スイッチ20を閉じるとセンスアンプ3のオフセッ
ト電圧が測定でき、この測定結果を用いることにより、
オフセット電圧の補償が可能となる。さらに、血糖値セ
ンサ2の電気特性を擬似した擬似抵抗26に通電して測
定した結果を用いることにより、製造ばらつきによる測
定値の個体差を補償することができる。以上により、よ
り正確で精度の高い血糖値測定装置を実現することがで
きる。
や製造ばらつきを補償してより正確な測定結果が得られ
る血糖値測定装置を提供する。 【解決手段】 血糖値センサ2による血糖値の測定結果
のAD変換に、ΔΣ型ADC6を用いて分解能を高める
ことにより、高精度の測定結果を得ることができる。ま
た、スイッチ20を閉じるとセンスアンプ3のオフセッ
ト電圧が測定でき、この測定結果を用いることにより、
オフセット電圧の補償が可能となる。さらに、血糖値セ
ンサ2の電気特性を擬似した擬似抵抗26に通電して測
定した結果を用いることにより、製造ばらつきによる測
定値の個体差を補償することができる。以上により、よ
り正確で精度の高い血糖値測定装置を実現することがで
きる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、血糖値測定装置に
関するものであり、特に、血糖値センサに流れる電流を
デジタル処理して血糖値を表示する技術に属する。
関するものであり、特に、血糖値センサに流れる電流を
デジタル処理して血糖値を表示する技術に属する。
【0002】
【従来の技術】図18は、特開平11−174022号
公報に開示された従来の血糖値測定装置の構成を示す。
従来の血糖値測定装置は、スイッチ1と、血糖値センサ
2と、センスアンプ3と、抵抗値R0の帰還抵抗4と、
電圧電流変換回路31と、積分型AD変換器(積分型A
DC)32とを備えている。
公報に開示された従来の血糖値測定装置の構成を示す。
従来の血糖値測定装置は、スイッチ1と、血糖値センサ
2と、センスアンプ3と、抵抗値R0の帰還抵抗4と、
電圧電流変換回路31と、積分型AD変換器(積分型A
DC)32とを備えている。
【0003】血糖値センサ2の正極または負極に相当す
る下部電極はスイッチ1を介してGNDレベルの電圧V
ssに接続され、負極または正極に相当する上部電極は
センスアンプ3に接続されている。センスアンプ3の他
方の入力には信号の基準電圧Vsgが入力されている。
また、センスアンプ3には、入出力間に帰還抵抗4が接
続されている。そして、センスアンプ3のアナログ信号
出力である出力電圧Vdataは、電圧電流変換回路3
1によって電流に変換され、その後、積分型ADC32
によってデジタル信号Voutに変換される。
る下部電極はスイッチ1を介してGNDレベルの電圧V
ssに接続され、負極または正極に相当する上部電極は
センスアンプ3に接続されている。センスアンプ3の他
方の入力には信号の基準電圧Vsgが入力されている。
また、センスアンプ3には、入出力間に帰還抵抗4が接
続されている。そして、センスアンプ3のアナログ信号
出力である出力電圧Vdataは、電圧電流変換回路3
1によって電流に変換され、その後、積分型ADC32
によってデジタル信号Voutに変換される。
【0004】従来の血糖値測定装置の動作は次のとおり
である。
である。
【0005】血糖値センサ2の上部電極に電圧V0が、
そして下部電極に電圧Vssが印加されることにより電
流Iaが流れ、帰還抵抗4に電圧Va(=Ia×R0)
が生じる。この結果、センスアンプ3の出力電圧Vda
ta=Va+Vsgとなる。電圧Vdataは、電圧電
流変換回路31によって電流に変換され、続く積分型A
DC32によってAD変換されて、デジタル信号Vou
tとして出力される。デジタル信号Voutは、後段の
回路(たとえば、マイクロコンピュータなど)によって
処理され、血糖値が表示される。
そして下部電極に電圧Vssが印加されることにより電
流Iaが流れ、帰還抵抗4に電圧Va(=Ia×R0)
が生じる。この結果、センスアンプ3の出力電圧Vda
ta=Va+Vsgとなる。電圧Vdataは、電圧電
流変換回路31によって電流に変換され、続く積分型A
DC32によってAD変換されて、デジタル信号Vou
tとして出力される。デジタル信号Voutは、後段の
回路(たとえば、マイクロコンピュータなど)によって
処理され、血糖値が表示される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の血糖値測定装置
では、測定した血糖値が10進数3桁の数字で表示され
る。しかし、近年、表示桁数がこれまでより1桁多い4
桁表示の血糖値測定装置が、市場から要求されてきてい
る。
では、測定した血糖値が10進数3桁の数字で表示され
る。しかし、近年、表示桁数がこれまでより1桁多い4
桁表示の血糖値測定装置が、市場から要求されてきてい
る。
【0007】表示桁数を1桁増すためには、動作クロッ
クを速めないことを前提とした場合、測定精度をこれま
での10倍にしなければならない。これには、血糖値の
測定時間を10倍にする必要がある。しかし、現在の5
秒程度の測定時間が1分程度にまで伸びることとなり、
実際的でない。さらに、測定時間が長くなると、測定中
に測定値が変動してしまい、正確な測定結果を得ること
ができない。
クを速めないことを前提とした場合、測定精度をこれま
での10倍にしなければならない。これには、血糖値の
測定時間を10倍にする必要がある。しかし、現在の5
秒程度の測定時間が1分程度にまで伸びることとなり、
実際的でない。さらに、測定時間が長くなると、測定中
に測定値が変動してしまい、正確な測定結果を得ること
ができない。
【0008】一方、測定時間を据え置き、動作クロック
を10倍に速めて測定値の取り込み時間間隔を10分の
1に短縮することも考えられる。しかし、積分型ADC
32では、十分な分解能の測定結果を得ることができな
い。さらに、動作クロックを速めると消費電力が増大す
るため、特に、装置を電池で駆動することを考慮する
と、電池の消耗が早まり、実際的でない。
を10倍に速めて測定値の取り込み時間間隔を10分の
1に短縮することも考えられる。しかし、積分型ADC
32では、十分な分解能の測定結果を得ることができな
い。さらに、動作クロックを速めると消費電力が増大す
るため、特に、装置を電池で駆動することを考慮する
と、電池の消耗が早まり、実際的でない。
【0009】また、測定精度を向上することにより、こ
れまで無視することのできたセンスアンプ3の入力端子
間のオフセット電圧や、血糖値測定装置の製造ばらつき
による血糖値センサ2の印加電圧の不均一さが測定結果
に影響を及ぼすようになる。したがって、精度の高い正
確な測定結果を得るためには、オフセット電圧や製造ば
らつきの補償をしなければならない。しかし、従来の血
糖値測定装置ではこれが極めて困難である。
れまで無視することのできたセンスアンプ3の入力端子
間のオフセット電圧や、血糖値測定装置の製造ばらつき
による血糖値センサ2の印加電圧の不均一さが測定結果
に影響を及ぼすようになる。したがって、精度の高い正
確な測定結果を得るためには、オフセット電圧や製造ば
らつきの補償をしなければならない。しかし、従来の血
糖値測定装置ではこれが極めて困難である。
【0010】その他、血糖値センサの高性能化や機能拡
張などへの対応も要求される。従来の血糖値測定装置で
用いられる血糖値センサ2の端子数は2個であり、両端
には電圧V0および電圧Vssが印加されるようになっ
ている。しかし、センサの高性能化(たとえば、用いら
れる酵素の改良・進歩など)や機能拡張(たとえば、測
定対象の多様化に伴う端子数の増加)を考慮すると、セ
ンサの両端に印加される電圧を自由に変更でき、また、
多端子のセンサが接続できるような装置が求められる。
張などへの対応も要求される。従来の血糖値測定装置で
用いられる血糖値センサ2の端子数は2個であり、両端
には電圧V0および電圧Vssが印加されるようになっ
ている。しかし、センサの高性能化(たとえば、用いら
れる酵素の改良・進歩など)や機能拡張(たとえば、測
定対象の多様化に伴う端子数の増加)を考慮すると、セ
ンサの両端に印加される電圧を自由に変更でき、また、
多端子のセンサが接続できるような装置が求められる。
【0011】上記の問題に鑑み、本発明は、より測定精
度を高め、オフセット電圧や製造ばらつきを補償し、ま
た、血糖値センサの高性能化や機能拡張に対応し得る血
糖値測定装置を実現することを課題とする。さらに、血
糖値測定装置用の半導体集積回路の提供も、あわせて課
題とする。
度を高め、オフセット電圧や製造ばらつきを補償し、ま
た、血糖値センサの高性能化や機能拡張に対応し得る血
糖値測定装置を実現することを課題とする。さらに、血
糖値測定装置用の半導体集積回路の提供も、あわせて課
題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1の発明が講じた手段は、血糖値測定装置
として、血糖値センサを受容して所定の電圧を印加する
ことにより、前記血糖値センサに流れる血糖値に応じた
電流を検知して出力するセンサ受容部と、前記センサ受
容部から出力された電流を電圧に変換する電流電圧変換
器と、前記電流電圧変換器からのアナログ信号をデジタ
ル信号に変換するΔΣ型AD変換器とを備えたものとす
る。
めに、請求項1の発明が講じた手段は、血糖値測定装置
として、血糖値センサを受容して所定の電圧を印加する
ことにより、前記血糖値センサに流れる血糖値に応じた
電流を検知して出力するセンサ受容部と、前記センサ受
容部から出力された電流を電圧に変換する電流電圧変換
器と、前記電流電圧変換器からのアナログ信号をデジタ
ル信号に変換するΔΣ型AD変換器とを備えたものとす
る。
【0013】請求項1の発明によると、ΔΣ型AD変換
器によって、電流電圧変換器からのアナログ信号がAD
変換されることにより、高い分解能のデジタル信号を得
ることができる。これにより、測定時間は従来と同程度
で、血糖値測定装置の表示有効桁数を増すことが可能と
なる。
器によって、電流電圧変換器からのアナログ信号がAD
変換されることにより、高い分解能のデジタル信号を得
ることができる。これにより、測定時間は従来と同程度
で、血糖値測定装置の表示有効桁数を増すことが可能と
なる。
【0014】請求項2の発明では、請求項1の血糖値測
定装置は、前記ΔΣ型AD変換器からのデジタル信号を
入力して前記電流電圧変換器におけるオフセット電圧の
補償を行うデジタル信号処理回路を備えたものとする。
定装置は、前記ΔΣ型AD変換器からのデジタル信号を
入力して前記電流電圧変換器におけるオフセット電圧の
補償を行うデジタル信号処理回路を備えたものとする。
【0015】請求項2の発明によると、デジタル信号処
理回路によって、ΔΣ型AD変換器からのデジタル信号
に対してデジタル処理が行われることにより、測定値に
含まれる電流電圧変換器におけるオフセット電圧が補償
される。これにより、測定精度がより向上した血糖値測
定装置を実現することができる。
理回路によって、ΔΣ型AD変換器からのデジタル信号
に対してデジタル処理が行われることにより、測定値に
含まれる電流電圧変換器におけるオフセット電圧が補償
される。これにより、測定精度がより向上した血糖値測
定装置を実現することができる。
【0016】請求項3の発明では、請求項1の血糖値測
定装置は、前記電流電圧変換器からのアナログ信号の値
を保持して前記ΔΣ型AD変換器に出力するサンプル・
ホールド回路を備えたものとする。
定装置は、前記電流電圧変換器からのアナログ信号の値
を保持して前記ΔΣ型AD変換器に出力するサンプル・
ホールド回路を備えたものとする。
【0017】請求項3の発明によると、サンプル・ホー
ルド回路によって保持された電流電圧変換器からのアナ
ログ信号の瞬間値を、ΔΣ型AD変換器によってデジタ
ル化することができる。こうしてデジタル化された瞬間
値を複数用いることにより、後段の回路によって、たと
えば、瞬間値の差を計算して、測定値に含まれる電流電
圧変換器におけるオフセット電圧を補償する等のデジタ
ル処理を施すことができるようになる。これにより、よ
り正確で高い測定精度の血糖値測定装置を実現すること
ができる。
ルド回路によって保持された電流電圧変換器からのアナ
ログ信号の瞬間値を、ΔΣ型AD変換器によってデジタ
ル化することができる。こうしてデジタル化された瞬間
値を複数用いることにより、後段の回路によって、たと
えば、瞬間値の差を計算して、測定値に含まれる電流電
圧変換器におけるオフセット電圧を補償する等のデジタ
ル処理を施すことができるようになる。これにより、よ
り正確で高い測定精度の血糖値測定装置を実現すること
ができる。
【0018】請求項4の発明では、請求項1のセンサ受
容部は、前記所定の電圧を設定変更可能に構成されてい
るものとする。
容部は、前記所定の電圧を設定変更可能に構成されてい
るものとする。
【0019】請求項4の発明によると、血糖値センサに
印加する電圧を調整することができ、血糖値測定装置の
個体差に関係なく、どの血糖値測定装置でも一定の電圧
を印加することができる。これにより、個体差によるば
らつきのない、より正確な測定結果を示す血糖値測定装
置を実現することができる。
印加する電圧を調整することができ、血糖値測定装置の
個体差に関係なく、どの血糖値測定装置でも一定の電圧
を印加することができる。これにより、個体差によるば
らつきのない、より正確な測定結果を示す血糖値測定装
置を実現することができる。
【0020】請求項5の発明では、請求項1の電流電圧
変換器は、前記センサ受容部から出力された電流を入力
とするセンスアンプと、前記センスアンプの入出力間に
設けられた帰還抵抗と、前記帰還抵抗と並列に設けられ
たスイッチとを備えたものとする。
変換器は、前記センサ受容部から出力された電流を入力
とするセンスアンプと、前記センスアンプの入出力間に
設けられた帰還抵抗と、前記帰還抵抗と並列に設けられ
たスイッチとを備えたものとする。
【0021】請求項5の発明によると、スイッチを閉じ
ることにより、センスアンプの入力端子と出力端子の電
圧が等しくなり、出力電圧にオフセット電圧のみが現れ
るようにできる。そして、測定されたオフセット電圧
は、後段の回路、たとえば、マイクロコンピュータなど
に保持され、実際の測定結果に対して補償を行うことが
できるようになる。これにより、より正確で高い測定精
度の血糖値測定装置を実現することができる。
ることにより、センスアンプの入力端子と出力端子の電
圧が等しくなり、出力電圧にオフセット電圧のみが現れ
るようにできる。そして、測定されたオフセット電圧
は、後段の回路、たとえば、マイクロコンピュータなど
に保持され、実際の測定結果に対して補償を行うことが
できるようになる。これにより、より正確で高い測定精
度の血糖値測定装置を実現することができる。
【0022】請求項6の発明では、請求項1の血糖値セ
ンサは、正極または負極に複数の電極を有するものとす
る。そして、センサ受容部は、前記複数の電極に印加す
る電圧を切り替えるセレクタを備えたものとする。
ンサは、正極または負極に複数の電極を有するものとす
る。そして、センサ受容部は、前記複数の電極に印加す
る電圧を切り替えるセレクタを備えたものとする。
【0023】請求項6の発明によると、複数の電極を有
するさまざまなタイプの血糖値センサに対応した血糖値
測定装置を実現することができる。
するさまざまなタイプの血糖値センサに対応した血糖値
測定装置を実現することができる。
【0024】請求項7の発明では、請求項1の血糖値測
定装置は、前記血糖値センサの電気特性を擬似した擬似
抵抗と、前記電流電圧変換器の入力として、前記擬似抵
抗に流れる電流および前記センサ受容部から出力された
電流のいずれかを選択するセレクタとを備えたものとす
る。
定装置は、前記血糖値センサの電気特性を擬似した擬似
抵抗と、前記電流電圧変換器の入力として、前記擬似抵
抗に流れる電流および前記センサ受容部から出力された
電流のいずれかを選択するセレクタとを備えたものとす
る。
【0025】請求項7の発明によると、擬似抵抗に流れ
る電流が選択され、測定されることにより、実測値に対
して補正すべき値を知ることができる。そして、センサ
受容部から出力された電流が選択され、測定された値に
対して、補正をすることにより、より正確な測定値を得
ることができる。これにより、より正確で高い測定精度
の血糖値測定装置を実現することができる。
る電流が選択され、測定されることにより、実測値に対
して補正すべき値を知ることができる。そして、センサ
受容部から出力された電流が選択され、測定された値に
対して、補正をすることにより、より正確な測定値を得
ることができる。これにより、より正確で高い測定精度
の血糖値測定装置を実現することができる。
【0026】請求項8の発明では、請求項1のセンサ受
容部は、前記電流の出力を遮断可能なスイッチと、前記
スイッチによって前記電流が遮断された状態で、前記血
糖値センサに所定の電圧を印加する手段とを備えたもの
とする。
容部は、前記電流の出力を遮断可能なスイッチと、前記
スイッチによって前記電流が遮断された状態で、前記血
糖値センサに所定の電圧を印加する手段とを備えたもの
とする。
【0027】請求項8の発明によると、センサ受容部か
ら出力される電流が遮断された状態、つまり、センサ受
容部が電流電圧変換器から切り離された状態で、血糖値
センサに所定の電圧を印加することにより、センサ内の
化学反応を促進することができる。化学反応が促進され
た血糖値センサは、安定した測定結果を示す。これによ
り、より正確で高い測定精度の血糖値測定装置を実現す
ることができる。
ら出力される電流が遮断された状態、つまり、センサ受
容部が電流電圧変換器から切り離された状態で、血糖値
センサに所定の電圧を印加することにより、センサ内の
化学反応を促進することができる。化学反応が促進され
た血糖値センサは、安定した測定結果を示す。これによ
り、より正確で高い測定精度の血糖値測定装置を実現す
ることができる。
【0028】請求項9の発明では、請求項8の所定の電
圧を印加する手段は、前記血糖値センサの正極および負
極間を短絡可能なスイッチとする。
圧を印加する手段は、前記血糖値センサの正極および負
極間を短絡可能なスイッチとする。
【0029】請求項9の発明によると、血糖値センサの
正極および負極を同電位にして、センサ内の化学反応を
促進することができる。これにより、より正確で安定し
た血糖値を示す血糖値測定装置を実現することができ
る。
正極および負極を同電位にして、センサ内の化学反応を
促進することができる。これにより、より正確で安定し
た血糖値を示す血糖値測定装置を実現することができ
る。
【0030】また、請求項10の発明では、請求項8の
所定の電圧を印加する手段は、前記血糖値センサの正極
および負極に、互いに異なる所定の電圧を印加するか否
かをそれぞれ切り替える複数のスイッチとする。
所定の電圧を印加する手段は、前記血糖値センサの正極
および負極に、互いに異なる所定の電圧を印加するか否
かをそれぞれ切り替える複数のスイッチとする。
【0031】請求項10の発明によると、複数のスイッ
チによって切り替えを行うことにより、血糖値センサに
互いに異なるさまざまな所定の電圧を印加することがで
きる。これにより、血糖値センサのタイプに応じ、最適
な電圧を印加して、センサ内の化学反応を促進すること
ができる。したがって、さまざまなタイプの血糖値セン
サに対応可能で、より正確で安定した血糖値を示す血糖
値測定装置を実現することができる。
チによって切り替えを行うことにより、血糖値センサに
互いに異なるさまざまな所定の電圧を印加することがで
きる。これにより、血糖値センサのタイプに応じ、最適
な電圧を印加して、センサ内の化学反応を促進すること
ができる。したがって、さまざまなタイプの血糖値セン
サに対応可能で、より正確で安定した血糖値を示す血糖
値測定装置を実現することができる。
【0032】請求項11の発明では、血糖値測定装置と
して、血糖値に応じた電流を流す血糖値センサと、前記
血糖値センサに流れる電流を電圧に変換する電流電圧変
換器と、前記電流電圧変換器からのアナログ信号をデジ
タル信号に変換するΔΣ型AD変換器とを備えたものと
する。
して、血糖値に応じた電流を流す血糖値センサと、前記
血糖値センサに流れる電流を電圧に変換する電流電圧変
換器と、前記電流電圧変換器からのアナログ信号をデジ
タル信号に変換するΔΣ型AD変換器とを備えたものと
する。
【0033】そして、請求項12の発明が講じた手段
は、血糖値測定装置を実現する半導体集積回路として、
血糖値に応じた電流を流す血糖値センサからの電流を入
力する第1の端子と、前記第1の端子に入力された電流
を電圧に変換するセンスアンプと、前記センスアンプの
入出力間に帰還抵抗を接続可能な第2の端子と、前記セ
ンスアンプからのアナログ信号をデジタル信号に変換す
るΔΣ型AD変換器とを備えたものとする。
は、血糖値測定装置を実現する半導体集積回路として、
血糖値に応じた電流を流す血糖値センサからの電流を入
力する第1の端子と、前記第1の端子に入力された電流
を電圧に変換するセンスアンプと、前記センスアンプの
入出力間に帰還抵抗を接続可能な第2の端子と、前記セ
ンスアンプからのアナログ信号をデジタル信号に変換す
るΔΣ型AD変換器とを備えたものとする。
【0034】請求項13の発明では、請求項12の半導
体集積回路は、前記血糖値センサの電気特性を擬似した
擬似抵抗に流れる電流を入力する第3の端子と、前記セ
ンスアンプの入力として、前記第1および第3の端子に
入力された電流のいずれかを選択するセレクタとを備え
たものとする。
体集積回路は、前記血糖値センサの電気特性を擬似した
擬似抵抗に流れる電流を入力する第3の端子と、前記セ
ンスアンプの入力として、前記第1および第3の端子に
入力された電流のいずれかを選択するセレクタとを備え
たものとする。
【0035】請求項14の発明では、請求項12の半導
体集積回路は、C−MOSで回路構成されたものとす
る。
体集積回路は、C−MOSで回路構成されたものとす
る。
【0036】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【0037】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実施
形態に係る血糖値測定装置は、従来の血糖値測定装置に
おける電圧電流変換回路31および積分型ADC32に
替えて、ΔΣ型AD変換器(ΔΣ型ADC)6を備えた
ものであり、測定精度の向上を図ったものである。
の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実施
形態に係る血糖値測定装置は、従来の血糖値測定装置に
おける電圧電流変換回路31および積分型ADC32に
替えて、ΔΣ型AD変換器(ΔΣ型ADC)6を備えた
ものであり、測定精度の向上を図ったものである。
【0038】以下に、本実施形態に係る血糖値測定装置
の動作について説明する。
の動作について説明する。
【0039】まず、血糖値センサ2がセンサ受容部40
に挿入するなどして取り付けられる。血糖値センサ2
は、血液を付着させて所定の電圧を印加することによ
り、センサ内の酵素と血液中のブドウ糖とが化学反応を
起こし、それに応じた、つまり血糖値に応じた電流を流
すものである。また、センサ受容部40は、血糖値セン
サ2の電極41に接続するための端子51と、電極42
に接続するための端子52と、スイッチ1と、スイッチ
1に供給される基準電圧Vssとからなる部分を指す。
に挿入するなどして取り付けられる。血糖値センサ2
は、血液を付着させて所定の電圧を印加することによ
り、センサ内の酵素と血液中のブドウ糖とが化学反応を
起こし、それに応じた、つまり血糖値に応じた電流を流
すものである。また、センサ受容部40は、血糖値セン
サ2の電極41に接続するための端子51と、電極42
に接続するための端子52と、スイッチ1と、スイッチ
1に供給される基準電圧Vssとからなる部分を指す。
【0040】そして、センサ受容部40によって、端子
51から電極41に電圧V0が、端子52から電極42
に電圧Vssが印加されることにより、血糖値センサ2
に電流Iaが流れ、センスアンプ3に出力される。
51から電極41に電圧V0が、端子52から電極42
に電圧Vssが印加されることにより、血糖値センサ2
に電流Iaが流れ、センスアンプ3に出力される。
【0041】センスアンプ3の入出力間には、端子5
3、54を介して帰還抵抗4が接続されており、センス
アンプ3および帰還抵抗4は、入力した電流信号を電圧
信号として出力する電流電圧変換器を構成している。セ
ンサ受容部40から出力された電流Iaは、端子53、
54に接続された帰還抵抗4を流れ、帰還抵抗4に電圧
Va(=Ia×R0)が生じ、センスアンプ3の出力電
圧Vdata=Va+Vsgとなる。
3、54を介して帰還抵抗4が接続されており、センス
アンプ3および帰還抵抗4は、入力した電流信号を電圧
信号として出力する電流電圧変換器を構成している。セ
ンサ受容部40から出力された電流Iaは、端子53、
54に接続された帰還抵抗4を流れ、帰還抵抗4に電圧
Va(=Ia×R0)が生じ、センスアンプ3の出力電
圧Vdata=Va+Vsgとなる。
【0042】そして、電圧Vdataはスイッチ5を介
してΔΣ型ADC6に入力され、AD変換された後、デ
ジタル信号Voutとして出力される。ΔΣ型ADC6
は、積分型ADC32と比べて高い分解能のデジタル信
号Voutを出力することができる。こうして出力され
た高い分解能のデジタル信号Voutは、後段の回路に
よって処理され、有効数字が4桁の測定結果が表示され
る。
してΔΣ型ADC6に入力され、AD変換された後、デ
ジタル信号Voutとして出力される。ΔΣ型ADC6
は、積分型ADC32と比べて高い分解能のデジタル信
号Voutを出力することができる。こうして出力され
た高い分解能のデジタル信号Voutは、後段の回路に
よって処理され、有効数字が4桁の測定結果が表示され
る。
【0043】以上、本実施形態によると、AD変換器と
してΔΣ型ADC6を用いることにより、高い分解能の
AD変換が可能となり、高い測定精度の血糖値測定装置
を実現することができる。なお、血糖値センサ2は、セ
ンサ受容部40に取り付けられるとしたが、血糖値測定
装置に備えられたものでもよい。
してΔΣ型ADC6を用いることにより、高い分解能の
AD変換が可能となり、高い測定精度の血糖値測定装置
を実現することができる。なお、血糖値センサ2は、セ
ンサ受容部40に取り付けられるとしたが、血糖値測定
装置に備えられたものでもよい。
【0044】(第2の実施形態)図2は、本発明の第2
の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実施
形態に係る血糖値測定装置は、第1の実施形態に係る血
糖値測定装置におけるΔΣ型ADC6の後段にデジタル
信号処理回路7が接続されたものであり、センスアンプ
3のオフセット電圧Voffの補償を図ったものであ
る。
の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実施
形態に係る血糖値測定装置は、第1の実施形態に係る血
糖値測定装置におけるΔΣ型ADC6の後段にデジタル
信号処理回路7が接続されたものであり、センスアンプ
3のオフセット電圧Voffの補償を図ったものであ
る。
【0045】以下に、本実施形態に係る血糖値測定装置
の動作について説明する。
の動作について説明する。
【0046】まず、血糖値センサ2に流れる電流Iaを
測定する前に、センスアンプ3の入力端子間のオフセッ
ト電圧Voffが測定される。この結果、センスアンプ
3に生じる出力電圧Vdata0=Vsg+Voffが
ΔΣ型ADC6によってAD変換され、デジタル信号処
理回路7はこの結果を記憶する。
測定する前に、センスアンプ3の入力端子間のオフセッ
ト電圧Voffが測定される。この結果、センスアンプ
3に生じる出力電圧Vdata0=Vsg+Voffが
ΔΣ型ADC6によってAD変換され、デジタル信号処
理回路7はこの結果を記憶する。
【0047】その後、センサ受容部40によって、血糖
値センサ2に電圧V0および電圧Vssが印加され、セ
ンスアンプ3に出力電圧Vdata=Va+Vsg+V
offが生じる。そして、電圧VdataはΔΣ型AD
C6によってAD変換され、デジタル信号がデジタル信
号処理回路7に入力される。
値センサ2に電圧V0および電圧Vssが印加され、セ
ンスアンプ3に出力電圧Vdata=Va+Vsg+V
offが生じる。そして、電圧VdataはΔΣ型AD
C6によってAD変換され、デジタル信号がデジタル信
号処理回路7に入力される。
【0048】デジタル信号処理回路7は、入力した電圧
Vdataから先ほど記憶した電圧Vdata0を引く
デジタル演算処理を行い、結果として、Vdata−V
data0=Va+Vsg+Voff―(Vsg+Vo
ff)=Vaがデジタル信号Voutとして出力され
る。このようにして、測定結果からオフセット電圧Vo
ffが除去される。
Vdataから先ほど記憶した電圧Vdata0を引く
デジタル演算処理を行い、結果として、Vdata−V
data0=Va+Vsg+Voff―(Vsg+Vo
ff)=Vaがデジタル信号Voutとして出力され
る。このようにして、測定結果からオフセット電圧Vo
ffが除去される。
【0049】以上、本実施形態によると、デジタル信号
処理回路7によるデジタル演算処理よって、オフセット
電圧Voffが補償されることにより、より正確で高い
測定精度の血糖値測定装置を実現することができる。
処理回路7によるデジタル演算処理よって、オフセット
電圧Voffが補償されることにより、より正確で高い
測定精度の血糖値測定装置を実現することができる。
【0050】(第3の実施形態)図3は、本発明の第3
の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実施
形態に係る血糖値測定装置は、第1の実施形態に係る血
糖値測定装置におけるセンスアンプ3とΔΣ型ADC6
との間にサンプル・ホールド回路8が接続されたもので
あり、センスアンプ3のオフセット電圧Voffの補償
を図ったものである。なお、ΔΣ型ADC6はサンプル
・ホールド回路8から電圧Vinを入力する。
の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実施
形態に係る血糖値測定装置は、第1の実施形態に係る血
糖値測定装置におけるセンスアンプ3とΔΣ型ADC6
との間にサンプル・ホールド回路8が接続されたもので
あり、センスアンプ3のオフセット電圧Voffの補償
を図ったものである。なお、ΔΣ型ADC6はサンプル
・ホールド回路8から電圧Vinを入力する。
【0051】図4は、サンプル・ホールド回路8をスイ
ッチド・キャパシタ回路で実現した例を示す。センスア
ンプ3の出力は、スイッチ10を介して、キャパシタ1
1、13と、スイッチ12とに接続されている。キャパ
シタ11およびスイッチ12の他端子は信号の基準電圧
Vsgに接続され、キャパシタ13の他端子はオペアン
プ16に接続されている。オペアンプ16の他の入力に
は信号の基準電圧Vsgが接続され、出力はΔΣ型AD
C6に接続されている。また、オペアンプ16の帰還部
分には、スイッチ14およびキャパシタ15が並列に接
続されている。
ッチド・キャパシタ回路で実現した例を示す。センスア
ンプ3の出力は、スイッチ10を介して、キャパシタ1
1、13と、スイッチ12とに接続されている。キャパ
シタ11およびスイッチ12の他端子は信号の基準電圧
Vsgに接続され、キャパシタ13の他端子はオペアン
プ16に接続されている。オペアンプ16の他の入力に
は信号の基準電圧Vsgが接続され、出力はΔΣ型AD
C6に接続されている。また、オペアンプ16の帰還部
分には、スイッチ14およびキャパシタ15が並列に接
続されている。
【0052】次に、本実施形態に係る血糖値測定装置の
動作について説明する。
動作について説明する。
【0053】まず、センサ受容部40によって、血糖値
センサ2に電圧V0および電圧Vssが印加されること
により、センスアンプ3に出力電圧Vdata=Va+
Vsg+Voffが生じる。ここで、スイッチ10、1
2および14を、図5に示すタイミングΦA、ΦNAお
よびΦBでそれぞれ開閉する。ただし、同図中、Hig
h区間は、スイッチが閉じていることを表す。図5に示
すようにスイッチ10、12および14がそれぞれ開閉
されることにより、サンプル・ホールド回路8は、出力
電圧Vdataの瞬間値を保持する。
センサ2に電圧V0および電圧Vssが印加されること
により、センスアンプ3に出力電圧Vdata=Va+
Vsg+Voffが生じる。ここで、スイッチ10、1
2および14を、図5に示すタイミングΦA、ΦNAお
よびΦBでそれぞれ開閉する。ただし、同図中、Hig
h区間は、スイッチが閉じていることを表す。図5に示
すようにスイッチ10、12および14がそれぞれ開閉
されることにより、サンプル・ホールド回路8は、出力
電圧Vdataの瞬間値を保持する。
【0054】例として、電圧Vdataが図6に示すよ
うに変化するときを考える。ここで、時刻Taでは、電
圧Vina=Va+Voff+Vsgが保持され、一
方、時間Tbでは、電圧Vinb=Vb+Voff+V
sgが保持されるとする。時刻Ta、Tbにおいて、電
圧Vina、VinbがΔΣ型ADC6によってAD変
換され、後段の回路に出力される。後段の回路は、電圧
Vinの変化量、すなわちVina−Vinb=(Va
+Voff+Vsg)―(Vb+Voff+Vsg)=
Va−Vbを計算し、この値を測定結果として用いるこ
とにより、オフセット電圧Voffを除去することがで
きる。
うに変化するときを考える。ここで、時刻Taでは、電
圧Vina=Va+Voff+Vsgが保持され、一
方、時間Tbでは、電圧Vinb=Vb+Voff+V
sgが保持されるとする。時刻Ta、Tbにおいて、電
圧Vina、VinbがΔΣ型ADC6によってAD変
換され、後段の回路に出力される。後段の回路は、電圧
Vinの変化量、すなわちVina−Vinb=(Va
+Voff+Vsg)―(Vb+Voff+Vsg)=
Va−Vbを計算し、この値を測定結果として用いるこ
とにより、オフセット電圧Voffを除去することがで
きる。
【0055】以上、本実施形態によると、サンプル・ホ
ールド回路8によって保持された2つの測定値を用いる
ことにより、オフセット電圧Voffを補償することが
でき、より正確で高い測定精度の血糖値測定装置を実現
することができる。また、サンプル・ホールド回路8
は、第2の実施形態に係るデジタル信号処理回路7に比
べ、非常に簡単で小規模な回路で実現することが可能で
ある。
ールド回路8によって保持された2つの測定値を用いる
ことにより、オフセット電圧Voffを補償することが
でき、より正確で高い測定精度の血糖値測定装置を実現
することができる。また、サンプル・ホールド回路8
は、第2の実施形態に係るデジタル信号処理回路7に比
べ、非常に簡単で小規模な回路で実現することが可能で
ある。
【0056】(第4の実施形態)図7は、本発明の第4
の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実施
形態に係る血糖値測定装置は、第1の実施形態に係るセ
ンサ受容部40と構成の異なるセンサ受容部40Aを備
えたものであり、半導体集積回路の製造ばらつきの補償
を図ったものである。センサ受容部40Aにおけるスイ
ッチ1には、設定変更が可能な電圧V1が供給されてい
る。
の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実施
形態に係る血糖値測定装置は、第1の実施形態に係るセ
ンサ受容部40と構成の異なるセンサ受容部40Aを備
えたものであり、半導体集積回路の製造ばらつきの補償
を図ったものである。センサ受容部40Aにおけるスイ
ッチ1には、設定変更が可能な電圧V1が供給されてい
る。
【0057】以下に、本実施形態に係る血糖値測定装置
の動作について説明する。
の動作について説明する。
【0058】まず、センサ受容部40によって、血糖値
センサ2に電圧V0および電圧V1が印加され、センス
アンプ3に出力電圧Vdata=Va+Vsgが生じ
る。このとき、電圧V1を、たとえば、装置の製造検査
時に設定されたその装置に固有のパラメータ値に基づい
て調整するようにする。これにより、製造ばらつきがあ
っても、どの装置についても血糖値センサ2に所望の電
圧を印加することができる。
センサ2に電圧V0および電圧V1が印加され、センス
アンプ3に出力電圧Vdata=Va+Vsgが生じ
る。このとき、電圧V1を、たとえば、装置の製造検査
時に設定されたその装置に固有のパラメータ値に基づい
て調整するようにする。これにより、製造ばらつきがあ
っても、どの装置についても血糖値センサ2に所望の電
圧を印加することができる。
【0059】以上、本実施形態によると、血糖値センサ
2に印加する電圧V1を設定変更可能にすることによ
り、製造ばらつきを補償することができ、より正確で高
い測定精度の血糖値測定装置を実現することができる。
2に印加する電圧V1を設定変更可能にすることによ
り、製造ばらつきを補償することができ、より正確で高
い測定精度の血糖値測定装置を実現することができる。
【0060】(第5の実施形態)図8は、本発明の第5
の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実施
形態に係る血糖値測定装置は、第4の実施形態に係る血
糖値測定装置における帰還抵抗4と並列にスイッチ20
を備えたものであり、センスアンプ3のオフセット電圧
Voffの補償を図ったものである。
の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実施
形態に係る血糖値測定装置は、第4の実施形態に係る血
糖値測定装置における帰還抵抗4と並列にスイッチ20
を備えたものであり、センスアンプ3のオフセット電圧
Voffの補償を図ったものである。
【0061】以下に、本実施形態に係る血糖値測定装置
の動作について説明する。
の動作について説明する。
【0062】まず、スイッチ1を開き、スイッチ20を
閉じた状態で、センスアンプ3のオフセット電圧Vof
fを測定する。スイッチ1が開かれているとき、帰還抵
抗4には電流が流れず、センスアンプ3に出力電圧Vd
ata0=Vsg+Voffが生じる。電圧Vdata
0はΔΣ型ADC6によってAD変換され、後段の回路
に記憶される。
閉じた状態で、センスアンプ3のオフセット電圧Vof
fを測定する。スイッチ1が開かれているとき、帰還抵
抗4には電流が流れず、センスアンプ3に出力電圧Vd
ata0=Vsg+Voffが生じる。電圧Vdata
0はΔΣ型ADC6によってAD変換され、後段の回路
に記憶される。
【0063】次に、図9に示すように、スイッチ1を閉
じ、スイッチ20を開いた状態で、センサ受容部40A
によって、血糖値センサ2に電圧V0および電圧V1が
印加されることにより、センスアンプ3に出力電圧Vd
ata=Va+Vsg+Voffが生じる。そして、Δ
Σ型ADC6によってAD変換されたデジタル信号Vo
utを後段の回路で処理する際、先に記憶した電圧Vd
ata0が引かれる。これにより、Vdata−Vda
ta0=Va+Vsg+Voff−(Vsg+Vof
f)=Vaを得て、オフセット電圧Voffを除去する
ことができる。
じ、スイッチ20を開いた状態で、センサ受容部40A
によって、血糖値センサ2に電圧V0および電圧V1が
印加されることにより、センスアンプ3に出力電圧Vd
ata=Va+Vsg+Voffが生じる。そして、Δ
Σ型ADC6によってAD変換されたデジタル信号Vo
utを後段の回路で処理する際、先に記憶した電圧Vd
ata0が引かれる。これにより、Vdata−Vda
ta0=Va+Vsg+Voff−(Vsg+Vof
f)=Vaを得て、オフセット電圧Voffを除去する
ことができる。
【0064】以上、本実施形態によると、スイッチ20
を閉じることにより、オフセット電圧Voffを測定す
ることができる。そして、スイッチ20を開いて測定し
た値からオフセット電圧Voffを引くことにより、オ
フセット電圧Voffを補償することができ、より正確
で高い測定精度の血糖値測定装置を実現することができ
る。
を閉じることにより、オフセット電圧Voffを測定す
ることができる。そして、スイッチ20を開いて測定し
た値からオフセット電圧Voffを引くことにより、オ
フセット電圧Voffを補償することができ、より正確
で高い測定精度の血糖値測定装置を実現することができ
る。
【0065】(第6の実施形態)図10は、本発明の第
6の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実
施形態に係る血糖値測定装置は、第5の実施形態に係る
血糖値測定装置における血糖値センサ2に替えて、複数
の下部電極42、43、44および45を有する血糖値
センサ25を取り付けることができるようにしたもので
あり、センサの高性能化・機能拡張への対応を図ったも
のである。
6の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実
施形態に係る血糖値測定装置は、第5の実施形態に係る
血糖値測定装置における血糖値センサ2に替えて、複数
の下部電極42、43、44および45を有する血糖値
センサ25を取り付けることができるようにしたもので
あり、センサの高性能化・機能拡張への対応を図ったも
のである。
【0066】本実施形態において、センサ受容部40B
は、血糖値センサ2の電極41に接続するための端子5
1と、電極42〜44に接続するための端子52、5
5、56および57と、スイッチ21、22、23およ
び24と、スイッチ21〜24に供給される基準電圧V
11、V12、V13およびV14とからなる部分を指
す。そして、これらスイッチ21〜24は、電極42〜
45に印加する電圧を必要に応じて切り替えるセレクタ
の役割をする。
は、血糖値センサ2の電極41に接続するための端子5
1と、電極42〜44に接続するための端子52、5
5、56および57と、スイッチ21、22、23およ
び24と、スイッチ21〜24に供給される基準電圧V
11、V12、V13およびV14とからなる部分を指
す。そして、これらスイッチ21〜24は、電極42〜
45に印加する電圧を必要に応じて切り替えるセレクタ
の役割をする。
【0067】以上、本実施形態によると、センサ受容部
40Bに多数の端子およびその端子にそれぞれスイッチ
を設け、さまざまな基準電圧を供給できるような構成に
することにより、将来的な血糖値センサの高性能化や機
能拡張に対応し得る血糖値測定装置を実現することがで
きる。
40Bに多数の端子およびその端子にそれぞれスイッチ
を設け、さまざまな基準電圧を供給できるような構成に
することにより、将来的な血糖値センサの高性能化や機
能拡張に対応し得る血糖値測定装置を実現することがで
きる。
【0068】なお、図10では、血糖値センサ25の下
部電極数およびそれに接続されたスイッチならびに基準
電圧は4組として示されているが、これをn組(nは2
以上の整数)として構成することができる。
部電極数およびそれに接続されたスイッチならびに基準
電圧は4組として示されているが、これをn組(nは2
以上の整数)として構成することができる。
【0069】(第7の実施形態)図11は、本発明の第
7の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実
施形態に係る血糖値測定装置は、第5の実施形態に係る
血糖値測定装置において、センサ受容部40Aと並列に
設けられた擬似抵抗26と、擬似抵抗26に設けられた
スイッチ30とを備えたものであり、半導体集積回路の
製造ばらつきの補償を図ったものである。
7の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実
施形態に係る血糖値測定装置は、第5の実施形態に係る
血糖値測定装置において、センサ受容部40Aと並列に
設けられた擬似抵抗26と、擬似抵抗26に設けられた
スイッチ30とを備えたものであり、半導体集積回路の
製造ばらつきの補償を図ったものである。
【0070】擬似抵抗26は、血糖値センサ2の電気特
性を擬似したものである。流れる電流がIaであるよう
な血糖値センサ2を擬似した擬似抵抗26の抵抗値Rs
は、Rs=(V0−V1)/Iaとなる。また、スイッ
チ30は、スイッチ1とともに、擬似抵抗26に流れる
電流およびセンサ受容部40Aから出力された電流のい
ずれかを選択し、センスアンプ3に出力するためのセレ
クタの役割をする。
性を擬似したものである。流れる電流がIaであるよう
な血糖値センサ2を擬似した擬似抵抗26の抵抗値Rs
は、Rs=(V0−V1)/Iaとなる。また、スイッ
チ30は、スイッチ1とともに、擬似抵抗26に流れる
電流およびセンサ受容部40Aから出力された電流のい
ずれかを選択し、センスアンプ3に出力するためのセレ
クタの役割をする。
【0071】擬似抵抗26は、血糖値測定装置の製品検
査時および毎回の装置立ち上げ時に用いられる。製品検
査時においては、スイッチ1を開き、スイッチ30を閉
じた状態、つまり、擬似抵抗26に流れる電流が選択さ
れた状態での測定値と、擬似抵抗26の抵抗値Rsに対
応した血糖値とが一致するように、血糖値測定装置の各
種パラメータが決定され、製品ごとの固有値として設定
される。これにより、製造ばらつき等による特性変動を
補正することができる。
査時および毎回の装置立ち上げ時に用いられる。製品検
査時においては、スイッチ1を開き、スイッチ30を閉
じた状態、つまり、擬似抵抗26に流れる電流が選択さ
れた状態での測定値と、擬似抵抗26の抵抗値Rsに対
応した血糖値とが一致するように、血糖値測定装置の各
種パラメータが決定され、製品ごとの固有値として設定
される。これにより、製造ばらつき等による特性変動を
補正することができる。
【0072】毎回の装置立ち上げ時においては、擬似抵
抗26として、たとえば、温度に応じて抵抗値が変化す
るサーミスタを設け、このサーミスタに流れる電流が測
定され、測定値がゼロとなるように各種パラメータが初
期化される。その後、このパラメータ値に基づいて実際
の血糖値の測定結果を補正することにより、動作環境に
応じた特性変動をも補正することができる。
抗26として、たとえば、温度に応じて抵抗値が変化す
るサーミスタを設け、このサーミスタに流れる電流が測
定され、測定値がゼロとなるように各種パラメータが初
期化される。その後、このパラメータ値に基づいて実際
の血糖値の測定結果を補正することにより、動作環境に
応じた特性変動をも補正することができる。
【0073】次に、本実施形態に係る血糖値測定装置の
半導体集積回路の構成を図12に示す。半導体集積回路
100は、本発明における第1の端子としての端子5
1、52を有し、血糖値センサ2が接続可能である。ま
た、第2の端子としての端子53、54を有し、帰還抵
抗4が接続可能である。そして、第3の端子としての端
子58、59を有し、擬似抵抗26が接続可能である。
処理部60は、ΔΣADC6が出力するデジタル信号V
outを処理し、オフセット電圧の補償などを行う。こ
の処理部60として、たとえば、マイクロコンピュータ
などを組み込むことにより、1チップで血糖値測定装置
を実現することが可能である。
半導体集積回路の構成を図12に示す。半導体集積回路
100は、本発明における第1の端子としての端子5
1、52を有し、血糖値センサ2が接続可能である。ま
た、第2の端子としての端子53、54を有し、帰還抵
抗4が接続可能である。そして、第3の端子としての端
子58、59を有し、擬似抵抗26が接続可能である。
処理部60は、ΔΣADC6が出力するデジタル信号V
outを処理し、オフセット電圧の補償などを行う。こ
の処理部60として、たとえば、マイクロコンピュータ
などを組み込むことにより、1チップで血糖値測定装置
を実現することが可能である。
【0074】なお、半導体集積回路100は、たとえ
ば、C−MOSで回路構成をすることができる。また、
帰還抵抗4および擬似抵抗26は、半導体集積回路10
0に接続可能なものであるとしたが、半導体集積回路1
00に備えられたものでもよい。
ば、C−MOSで回路構成をすることができる。また、
帰還抵抗4および擬似抵抗26は、半導体集積回路10
0に接続可能なものであるとしたが、半導体集積回路1
00に備えられたものでもよい。
【0075】以上、本実施形態によると、製造ばらつき
による特性変動を、製造段階および毎回の装置立ち上げ
時に補正することができ、より正確で高い測定精度の血
糖値測定装置を実現することができる。
による特性変動を、製造段階および毎回の装置立ち上げ
時に補正することができ、より正確で高い測定精度の血
糖値測定装置を実現することができる。
【0076】(第8の実施形態)図13は、本発明の第
8の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実
施形態に係る血糖値測定装置は、第7の実施形態に係る
センサ受容部40Aと構成の異なるセンサ受容部40C
を備えたものであり、血糖値センサ2における化学反応
の促進を図ったものである。センサ受容部40Cは、セ
ンサ受容部40Aに、血糖値センサ2の電極41、42
間を短絡可能なスイッチ27と、端子51とセンスアン
プ3との間に設けられ、電流の出力を遮断可能なスイッ
チ28とを追加したものである。
8の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実
施形態に係る血糖値測定装置は、第7の実施形態に係る
センサ受容部40Aと構成の異なるセンサ受容部40C
を備えたものであり、血糖値センサ2における化学反応
の促進を図ったものである。センサ受容部40Cは、セ
ンサ受容部40Aに、血糖値センサ2の電極41、42
間を短絡可能なスイッチ27と、端子51とセンスアン
プ3との間に設けられ、電流の出力を遮断可能なスイッ
チ28とを追加したものである。
【0077】図13に示すように、スイッチ1、28を
開き、スイッチ27を閉じた状態にすることにより、血
糖値センサ2は装置から切り離され、電極41、42の
電位が同電位に固定される。これにより、血糖値センサ
2に電圧を印加しない状態で、センサ内の酵素と血液中
のブドウ糖との初期段階における化学反応を促進するこ
とができる。そして、化学反応が促進された後に、図1
4に示すように、スイッチ27を開き、スイッチ1、2
8を閉じて電流Iaを測定することにより、より正確で
安定した血糖値を得ることができる。
開き、スイッチ27を閉じた状態にすることにより、血
糖値センサ2は装置から切り離され、電極41、42の
電位が同電位に固定される。これにより、血糖値センサ
2に電圧を印加しない状態で、センサ内の酵素と血液中
のブドウ糖との初期段階における化学反応を促進するこ
とができる。そして、化学反応が促進された後に、図1
4に示すように、スイッチ27を開き、スイッチ1、2
8を閉じて電流Iaを測定することにより、より正確で
安定した血糖値を得ることができる。
【0078】以上、本実施形態によると、測定前に血糖
値センサ2の電極41、42間の電位を同電位に保った
状態で化学反応を促進させることにより、より正確で安
定した血糖値を示す血糖値測定装置を実現することがで
きる。
値センサ2の電極41、42間の電位を同電位に保った
状態で化学反応を促進させることにより、より正確で安
定した血糖値を示す血糖値測定装置を実現することがで
きる。
【0079】(第9の実施形態)図15は、本発明の第
9の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実
施形態に係る血糖値測定装置は、第8の実施形態に係る
センサ受容部40Cと構成の異なるセンサ受容部40D
を備えたものであり、血糖値センサ2に電圧を印加した
状態で、センサ内の化学反応の促進することを図ったも
のである。センサ受容部40Dにおいて、スイッチ27
の一端が、血糖値センサ2の電極42側でなく、基準電
圧Vssに接続されている。
9の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。本実
施形態に係る血糖値測定装置は、第8の実施形態に係る
センサ受容部40Cと構成の異なるセンサ受容部40D
を備えたものであり、血糖値センサ2に電圧を印加した
状態で、センサ内の化学反応の促進することを図ったも
のである。センサ受容部40Dにおいて、スイッチ27
の一端が、血糖値センサ2の電極42側でなく、基準電
圧Vssに接続されている。
【0080】図15に示すように、スイッチ28を開
き、スイッチ1、27を閉じた状態にすることにより、
血糖値センサ2は装置から切り離され、電極41、42
間に電圧V1−Vssが印加される。これにより、第7
の実施形態とは異なる条件、つまり、電圧を印加した状
態で、センサ内の酵素と血液中のブドウ糖との初期段階
における化学反応を促進することができる。
き、スイッチ1、27を閉じた状態にすることにより、
血糖値センサ2は装置から切り離され、電極41、42
間に電圧V1−Vssが印加される。これにより、第7
の実施形態とは異なる条件、つまり、電圧を印加した状
態で、センサ内の酵素と血液中のブドウ糖との初期段階
における化学反応を促進することができる。
【0081】将来的な血糖値センサ2の改良を考慮する
と、血糖値センサ2の電極41、42間の電位を同電位
にするよりも、電位差を持たせる方が、化学反応を促進
できる場合も予想される。
と、血糖値センサ2の電極41、42間の電位を同電位
にするよりも、電位差を持たせる方が、化学反応を促進
できる場合も予想される。
【0082】以上、本実施形態によると、測定前に血糖
値センサ2の電極41、42間に電位差を持たせた状態
で化学反応を促進させることにより、より正確で安定し
た血糖値を示す血糖値測定装置を実現することができ
る。
値センサ2の電極41、42間に電位差を持たせた状態
で化学反応を促進させることにより、より正確で安定し
た血糖値を示す血糖値測定装置を実現することができ
る。
【0083】(第10の実施形態)図16は、本発明の
第10の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。
本実施形態に係る血糖値測定装置は、第9の実施形態に
係るセンサ受容部40Dと構成の異なるセンサ受容部4
0Eを備えたものであり、血糖値センサ2に第9の実施
形態とは異なる電圧を印加した状態で、センサ内の化学
反応の促進することを図ったものである。センサ受容部
40Eは、スイッチ1と並列に設けられたスイッチ29
を有し、スイッチ29には基準電圧V2が供給される。
第10の実施形態に係る血糖値測定装置の構成を示す。
本実施形態に係る血糖値測定装置は、第9の実施形態に
係るセンサ受容部40Dと構成の異なるセンサ受容部4
0Eを備えたものであり、血糖値センサ2に第9の実施
形態とは異なる電圧を印加した状態で、センサ内の化学
反応の促進することを図ったものである。センサ受容部
40Eは、スイッチ1と並列に設けられたスイッチ29
を有し、スイッチ29には基準電圧V2が供給される。
【0084】図16に示すように、スイッチ1、27を
閉じ、スイッチ28、29を開いた状態にすることによ
り、第9の実施形態と同様に、血糖値センサ2の電極4
1、42間に電圧V1−Vssを印加して、センサ内の
化学反応を促進することができる。さらに、図17に示
すように、スイッチ27、29を閉じ、スイッチ1、2
8を開いた状態にすることにより、電極41、42間
に、上記と異なる電圧V2−Vssを印加して、センサ
内の化学反応を促進することができる。
閉じ、スイッチ28、29を開いた状態にすることによ
り、第9の実施形態と同様に、血糖値センサ2の電極4
1、42間に電圧V1−Vssを印加して、センサ内の
化学反応を促進することができる。さらに、図17に示
すように、スイッチ27、29を閉じ、スイッチ1、2
8を開いた状態にすることにより、電極41、42間
に、上記と異なる電圧V2−Vssを印加して、センサ
内の化学反応を促進することができる。
【0085】以上、本実施形態によると、血糖値センサ
2の電極41、42間に複数の互いに異なる基準電圧を
印加することができ、血糖値センサ2のタイプに応じ、
最適な電圧を印加して、センサ内の初期段階の化学反応
を促進することができる。これにより、さまざまなタイ
プの血糖値センサに対応可能で、より正確で安定した血
糖値を示す血糖値測定装置を実現することができる。
2の電極41、42間に複数の互いに異なる基準電圧を
印加することができ、血糖値センサ2のタイプに応じ、
最適な電圧を印加して、センサ内の初期段階の化学反応
を促進することができる。これにより、さまざまなタイ
プの血糖値センサに対応可能で、より正確で安定した血
糖値を示す血糖値測定装置を実現することができる。
【0086】なお、図16、17において、血糖値セン
サ2の電極42に印加可能な基準電圧およびスイッチと
して、電圧V1、V2およびスイッチ1、29の2組の
みが示されているが、これをn組(nは3以上の整数)
に拡張しても、本発明による効果を得ることができる。
サ2の電極42に印加可能な基準電圧およびスイッチと
して、電圧V1、V2およびスイッチ1、29の2組の
みが示されているが、これをn組(nは3以上の整数)
に拡張しても、本発明による効果を得ることができる。
【0087】以上、本発明において、血糖値センサ2、
25は、血糖値を測定するものであるとしたが、血液中
の別の物質、たとえば、コレステロール値や乳酸値や免
疫値を測定可能なセンサを用いることにより、本発明の
血糖値測定装置は、それぞれコレステロール測定装置、
乳酸測定装置および免疫測定装置として機能する。ま
た、血糖値センサ2、25を温度センサや受光素子に替
えることにより、温度測定装置や受光測定装置などとし
ても機能する。そして、これら装置においても、本発明
による効果と同様のものを得ることができる。
25は、血糖値を測定するものであるとしたが、血液中
の別の物質、たとえば、コレステロール値や乳酸値や免
疫値を測定可能なセンサを用いることにより、本発明の
血糖値測定装置は、それぞれコレステロール測定装置、
乳酸測定装置および免疫測定装置として機能する。ま
た、血糖値センサ2、25を温度センサや受光素子に替
えることにより、温度測定装置や受光測定装置などとし
ても機能する。そして、これら装置においても、本発明
による効果と同様のものを得ることができる。
【0088】
【発明の効果】本発明によると、電流電圧変換器のオフ
セット電圧や半導体集積回路の製造ばらつきを補償し
た、より正確で高い測定精度の血糖値測定装置を実現す
ることができる。これにより、測定結果の表示桁数をこ
れまでより増すことが可能となる。また、将来的に、血
糖値センサが高性能化した場合や機能が拡張した場合な
どに対応することが可能な血糖値測定装置を実現するこ
とができる。
セット電圧や半導体集積回路の製造ばらつきを補償し
た、より正確で高い測定精度の血糖値測定装置を実現す
ることができる。これにより、測定結果の表示桁数をこ
れまでより増すことが可能となる。また、将来的に、血
糖値センサが高性能化した場合や機能が拡張した場合な
どに対応することが可能な血糖値測定装置を実現するこ
とができる。
【図1】本発明の第1の実施形態に係る血糖値測定装置
の構成図である。
の構成図である。
【図2】本発明の第2の実施形態に係る血糖値測定装置
の構成図である。
の構成図である。
【図3】本発明の第3の実施形態に係る血糖値測定装置
の構成図である。
の構成図である。
【図4】図3のサンプル・ホールド回路をスイッチド・
キャパシタで実現したときの構成図である。
キャパシタで実現したときの構成図である。
【図5】図4のスイッチド・キャパシタのスイッチング
のタイミング・チャートである。
のタイミング・チャートである。
【図6】図3の血糖値測定装置による測定値のサンプル
・ホールドを示すグラフである。
・ホールドを示すグラフである。
【図7】本発明の第4の実施形態に係る血糖値測定装置
の構成図である。
の構成図である。
【図8】本発明の第5の実施形態に係る血糖値測定装置
の構成およびオフセット電圧を測定しているときのスイ
ッチの動作状態を示す図である。
の構成およびオフセット電圧を測定しているときのスイ
ッチの動作状態を示す図である。
【図9】図8の血糖値測定装置が血糖値を測定している
ときのスイッチの動作状態を示す図である。
ときのスイッチの動作状態を示す図である。
【図10】本発明の第6の実施形態に係る血糖値測定装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図11】本発明の第7の実施形態に係る血糖値測定装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図12】図11の血糖値測定装置に係る半導体集積回
路の構成図である。
路の構成図である。
【図13】本発明の第8の実施形態に係る血糖値測定装
置の構成およびセンサ内の化学反応を促進しているとき
のスイッチの動作状態を示す図である。
置の構成およびセンサ内の化学反応を促進しているとき
のスイッチの動作状態を示す図である。
【図14】図13の血糖値測定装置が血糖値を測定して
いるときのスイッチの動作状態を示す図である。
いるときのスイッチの動作状態を示す図である。
【図15】本発明の第9の実施形態に係る血糖値測定装
置の構成およびセンサ内の化学反応を促進しているとき
のスイッチの動作状態を示す図である。
置の構成およびセンサ内の化学反応を促進しているとき
のスイッチの動作状態を示す図である。
【図16】本発明の第10の実施形態に係る血糖値測定
装置の構成およびセンサ内の化学反応を促進していると
きのスイッチの動作状態を示す図である。
装置の構成およびセンサ内の化学反応を促進していると
きのスイッチの動作状態を示す図である。
【図17】図16の血糖値測定装置が別の条件でセンサ
内の化学反応を促進しているときのスイッチの動作状態
を示す図である。
内の化学反応を促進しているときのスイッチの動作状態
を示す図である。
【図18】従来の血糖値測定装置の構成図である。
1 スイッチ(セレクタ、所定の電圧を印加する手段) 2 血糖値センサ 3 センスアンプ(電流電圧変換器) 4 帰還抵抗 5 スイッチ 6 ΔΣ型ADC(ΔΣ型AD変換器) 7 デジタル信号処理回路 8 サンプル・ホールド回路 20 スイッチ(帰還抵抗と並列に設けられたスイッ
チ) 21、22、23、24 スイッチ(複数の電極に印加
する電圧を切り替えるセレクタ) 25 血糖値センサ 26 擬似抵抗 27 スイッチ(血糖値センサの正極および負極間を短
絡可能なスイッチ) 28 スイッチ(電流の出力を遮断可能なスイッチ) 29 スイッチ(所定の電圧を印加する手段) 30 スイッチ(セレクタ) 40、40A、40B、40C、40D、40E セン
サ受容部 41、42、43、44、45 電極 51、52、55、56、57 端子(第1の端子) 53、54 端子(第2の端子) 58、59 端子(第3の端子) 100 半導体集積回路 Vdata 出力電圧(アナログ信号) Vout デジタル信号 Voff オフセット電圧
チ) 21、22、23、24 スイッチ(複数の電極に印加
する電圧を切り替えるセレクタ) 25 血糖値センサ 26 擬似抵抗 27 スイッチ(血糖値センサの正極および負極間を短
絡可能なスイッチ) 28 スイッチ(電流の出力を遮断可能なスイッチ) 29 スイッチ(所定の電圧を印加する手段) 30 スイッチ(セレクタ) 40、40A、40B、40C、40D、40E セン
サ受容部 41、42、43、44、45 電極 51、52、55、56、57 端子(第1の端子) 53、54 端子(第2の端子) 58、59 端子(第3の端子) 100 半導体集積回路 Vdata 出力電圧(アナログ信号) Vout デジタル信号 Voff オフセット電圧
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成14年2月18日(2002.2.1
8)
8)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0066
【補正方法】変更
【補正内容】
【0066】本実施形態において、センサ受容部40B
は、血糖値センサ25の電極41に接続するための端子
51と、電極42〜45に接続するための端子52、5
5、56および57と、スイッチ21、22、23およ
び24と、スイッチ21〜24に供給される基準電圧V
11、V12、V13およびV14とからなる部分を指
す。そして、これらスイッチ21〜24は、電極42〜
45に印加する電圧を必要に応じて切り替えるセレクタ
の役割をする。
は、血糖値センサ25の電極41に接続するための端子
51と、電極42〜45に接続するための端子52、5
5、56および57と、スイッチ21、22、23およ
び24と、スイッチ21〜24に供給される基準電圧V
11、V12、V13およびV14とからなる部分を指
す。そして、これらスイッチ21〜24は、電極42〜
45に印加する電圧を必要に応じて切り替えるセレクタ
の役割をする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 忠義 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 徳野 吉宣 香川県高松市古新町8番地の1 松下寿電 子工業株式会社内 Fターム(参考) 2G045 AA01 DA31 FB01 FB05
Claims (14)
- 【請求項1】 血糖値センサを受容して所定の電圧を印
加することにより、前記血糖値センサに流れる血糖値に
応じた電流を検知し、出力するセンサ受容部と、 前記センサ受容部から出力された電流を電圧に変換する
電流電圧変換器と、 前記電流電圧変換器からのアナログ信号をデジタル信号
に変換するΔΣ型AD変換器とを備えたことを特徴とす
る血糖値測定装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の血糖値測定装置におい
て、 前記ΔΣ型AD変換器からのデジタル信号を入力し、前
記電流電圧変換器におけるオフセット電圧の補償を行う
デジタル信号処理回路を備えたことを特徴とする血糖値
測定装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の血糖値測定装置におい
て、 前記電流電圧変換器からのアナログ信号の値を保持し、
前記ΔΣ型AD変換器に出力するサンプル・ホールド回
路を備えたことを特徴とする血糖値測定装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の血糖値測定装置におい
て、 前記センサ受容部は、 前記所定の電圧を、設定変更可能に構成されているもの
であることを特徴とする血糖値測定装置。 - 【請求項5】 請求項1記載の血糖値測定装置におい
て、 前記電流電圧変換器は、 前記センサ受容部から出力された電流を入力とするセン
スアンプと、 前記センスアンプの入出力間に設けられた帰還抵抗と、 前記帰還抵抗と並列に設けられたスイッチとを備えたも
のであることを特徴とする血糖値測定装置。 - 【請求項6】 請求項1記載の血糖値測定装置におい
て、 前記血糖値センサは、 正極または負極に複数の電極を有するものであり、 前記センサ受容部は、 前記複数の電極に印加する電圧を切り替えるセレクタを
備えたものであることを特徴とする血糖値測定装置。 - 【請求項7】 請求項1記載の血糖値測定装置におい
て、 前記血糖値センサの電気特性を擬似した擬似抵抗と、 前記電流電圧変換器の入力として、前記擬似抵抗に流れ
る電流および前記センサ受容部から出力された電流のい
ずれかを選択するセレクタとを備えたことを特徴とする
血糖値測定装置。 - 【請求項8】 請求項1記載の血糖値測定装置におい
て、 前記センサ受容部は、 前記電流の出力を遮断可能なスイッチと、 前記スイッチによって前記電流が遮断された状態で、前
記血糖値センサに所定の電圧を印加する手段とを備えた
ものであることを特徴とする血糖値測定装置。 - 【請求項9】 請求項8記載の血糖値測定装置におい
て、 前記所定の電圧を印加する手段は、前記血糖値センサの
正極および負極間を短絡可能なスイッチであることを特
徴とする血糖値測定装置。 - 【請求項10】 請求項8記載の血糖値測定装置におい
て、 前記所定の電圧を印加する手段は、 前記血糖値センサの正極および負極に、互いに異なる所
定の電圧を印加するか否かをそれぞれ切り替える複数の
スイッチであることを特徴とする血糖値測定装置。 - 【請求項11】 血糖値に応じた電流を流す血糖値セン
サと、 前記血糖値センサに流れる電流を電圧に変換する電流電
圧変換器と、 前記電流電圧変換器からのアナログ信号をデジタル信号
に変換するΔΣ型AD変換器とを備えたことを特徴とす
る血糖値測定装置。 - 【請求項12】 血糖値に応じた電流を流す血糖値セン
サからの電流を入力する第1の端子と、 前記第1の端子に入力された電流を電圧に変換するセン
スアンプと、 前記センスアンプの入出力間に帰還抵抗を接続可能な第
2の端子と、 前記センスアンプからのアナログ信号をデジタル信号に
変換するΔΣ型AD変換器とを備えたことを特徴とする
半導体集積回路。 - 【請求項13】 請求項12記載の半導体集積回路にお
いて、 前記血糖値センサの電気特性を擬似した擬似抵抗に流れ
る電流を入力する第3の端子と、 前記センスアンプの入力として、前記第1および第3の
端子に入力された電流のいずれかを選択するセレクタと
を備えたことを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項14】 請求項12記載の半導体集積回路にお
いて、 C−MOSで回路構成されたことを特徴とする半導体集
積回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002038095A JP2002340853A (ja) | 2001-03-14 | 2002-02-15 | 血糖値測定装置および半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001-72201 | 2001-03-14 | ||
JP2001072201 | 2001-03-14 | ||
JP2002038095A JP2002340853A (ja) | 2001-03-14 | 2002-02-15 | 血糖値測定装置および半導体集積回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002340853A true JP2002340853A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=26611242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002038095A Pending JP2002340853A (ja) | 2001-03-14 | 2002-02-15 | 血糖値測定装置および半導体集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002340853A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2008016087A1 (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Olympus Corporation | Electrolyte analyzer and its measured data processing method |
JP2008525813A (ja) * | 2004-12-29 | 2008-07-17 | ライフスキャン・スコットランド・リミテッド | 改良型測定回路内蔵検体測定装置 |
US7816816B2 (en) | 2005-04-28 | 2010-10-19 | Nec Corporation | Semiconductor device |
US8366905B2 (en) | 2006-12-20 | 2013-02-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus having reduced noise and method of using the apparatus for detecting ionic materials |
JP2016520828A (ja) * | 2013-05-02 | 2016-07-14 | ライフスキャン・スコットランド・リミテッド | 分析検査計 |
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JPH08502590A (ja) * | 1993-06-08 | 1996-03-19 | ベーリンガー マンハイム コーポレーション | 差込可能メモリーキーを伴うバイオセンシングメータ |
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-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002038095A patent/JP2002340853A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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JP2008525813A (ja) * | 2004-12-29 | 2008-07-17 | ライフスキャン・スコットランド・リミテッド | 改良型測定回路内蔵検体測定装置 |
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JP2016520828A (ja) * | 2013-05-02 | 2016-07-14 | ライフスキャン・スコットランド・リミテッド | 分析検査計 |
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