JP3494564B2 - 血糖値測定装置 - Google Patents
血糖値測定装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に時間間隔への
中間変換を行う血糖値測定装置に関するものである。
中間変換を行う血糖値測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、血糖値測定装置としては、特開昭
６２−８３６４５に開示された血糖測定器のように、温
度に対する測定条件の変化に対して補正を行う場合、温
度計測部を用いて計算上で補正を行うことが一般的であ
る。その構成図を図７に示す。
６２−８３６４５に開示された血糖測定器のように、温
度に対する測定条件の変化に対して補正を行う場合、温
度計測部を用いて計算上で補正を行うことが一般的であ
る。その構成図を図７に示す。
【０００３】図７において、センサ７０はぶどう糖と酵
素とを反応させるセンサ部であり、掃引部７１に接続さ
れた参照極７０ａ，対極７０ｂ及び応答電流検出部７２
に接続された測定極７０ｃを有している。掃引部７１は
これらの電極よりのこぎり状の電圧を印加して掃引する
ものであり、応答電流検出部７２はこのとき流れる応答
電流を検出するものである。この応答電流と温度検出部
７３の検出温度とがマルチプレクサ７４及びＡ／Ｄコン
バータ７５を介してマイクロコンピュータ７６に与えら
れる。７７は表示部、７８はこれらの操作を行うスイッ
チ部である。
素とを反応させるセンサ部であり、掃引部７１に接続さ
れた参照極７０ａ，対極７０ｂ及び応答電流検出部７２
に接続された測定極７０ｃを有している。掃引部７１は
これらの電極よりのこぎり状の電圧を印加して掃引する
ものであり、応答電流検出部７２はこのとき流れる応答
電流を検出するものである。この応答電流と温度検出部
７３の検出温度とがマルチプレクサ７４及びＡ／Ｄコン
バータ７５を介してマイクロコンピュータ７６に与えら
れる。７７は表示部、７８はこれらの操作を行うスイッ
チ部である。
【０００４】このように構成された血糖値測定装置の動
作について説明する。マイクロコンピュータ７６は、温
度計測部７３とマルチプレクサ７４とＡ／Ｄコンバータ
７５により周囲温度を計測し、その温度が使用温度範囲
内であれば、ブドウ糖と酵素の反応完了時間を計算す
る。その結果を表示部７７に表示して測定者に知らせ
る。測定者はスイッチ部７８を押すと、マイクロコンピ
ュータ７６はスイッチ部７８の信号により測定開始を判
断する。そして表示部７７に表示された時間から減算
し、反応終了後にセンサ７０と掃引部７１と応答電流検
出部７２とマルチプレクサ７４とＡ／Ｄコンバータ７５
を介して応答電流の測定を行う。測定された温度に対す
る温度補正を行って、血糖値が表示部７７に表示され
る。
作について説明する。マイクロコンピュータ７６は、温
度計測部７３とマルチプレクサ７４とＡ／Ｄコンバータ
７５により周囲温度を計測し、その温度が使用温度範囲
内であれば、ブドウ糖と酵素の反応完了時間を計算す
る。その結果を表示部７７に表示して測定者に知らせ
る。測定者はスイッチ部７８を押すと、マイクロコンピ
ュータ７６はスイッチ部７８の信号により測定開始を判
断する。そして表示部７７に表示された時間から減算
し、反応終了後にセンサ７０と掃引部７１と応答電流検
出部７２とマルチプレクサ７４とＡ／Ｄコンバータ７５
を介して応答電流の測定を行う。測定された温度に対す
る温度補正を行って、血糖値が表示部７７に表示され
る。
【０００５】以上のような温度補正処理により、温度変
化の影響を排除し血糖値の測定を行っている。
化の影響を排除し血糖値の測定を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この従来の血糖値測定
装置では、応答電流検出部７２においてセンサ７０が出
力する電流を電圧に変換する場合、通常抵抗とオペアン
プを組み合わせた回路により変換する。しかるにこの回
路をＩＣに内蔵した場合、抵抗の持つ温度特性により変
換された電圧が温度により変化し、後段の演算処理にお
いて、温度補償を行う必要が生じる。
装置では、応答電流検出部７２においてセンサ７０が出
力する電流を電圧に変換する場合、通常抵抗とオペアン
プを組み合わせた回路により変換する。しかるにこの回
路をＩＣに内蔵した場合、抵抗の持つ温度特性により変
換された電圧が温度により変化し、後段の演算処理にお
いて、温度補償を行う必要が生じる。
【０００７】本発明は、このような抵抗を用いた電流−
電圧変換において、抵抗に温度特性を有する場合も、演
算処理において温度補償を行わなくても温度変化の影響
を受けない血糖値測定装置を提供することを目的とす
る。
電圧変換において、抵抗に温度特性を有する場合も、演
算処理において温度補償を行わなくても温度変化の影響
を受けない血糖値測定装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、血糖値に応じた電流信号を出力するセンサと、所定
の基準電圧を基準として、前記センサからの入力電流を
第１の抵抗に比例した電圧に変換するＩＶ変換部と、前
記ＩＶ変換部が出力する電圧を電流に変換するＶＩ変換
部と、一定の電流を出力する電流源と、前記ＶＩ変換部
の出力電流と前記電流源が出力する電流とを切換えるス
イッチと、前記スイッチが出力する電流を積分する積分
部と、前記スイッチの制御を行い計算処理を行う演算部
とを具備し、前記ＩＶ変換部の基準電圧は、前記第１の
抵抗と同一の温度変化率特性を有することを特徴とする
ものである。
は、血糖値に応じた電流信号を出力するセンサと、所定
の基準電圧を基準として、前記センサからの入力電流を
第１の抵抗に比例した電圧に変換するＩＶ変換部と、前
記ＩＶ変換部が出力する電圧を電流に変換するＶＩ変換
部と、一定の電流を出力する電流源と、前記ＶＩ変換部
の出力電流と前記電流源が出力する電流とを切換えるス
イッチと、前記スイッチが出力する電流を積分する積分
部と、前記スイッチの制御を行い計算処理を行う演算部
とを具備し、前記ＩＶ変換部の基準電圧は、前記第１の
抵抗と同一の温度変化率特性を有することを特徴とする
ものである。
【０００９】本願の請求項２の発明は、血糖値に応じた
電流信号を出力するセンサと、所定の基準電圧を基準と
して、前記センサからの入力電流を第１の抵抗に比例し
た電圧に変換するＩＶ変換部と、前記ＩＶ変換部が出力
する電圧を電流に変換する第２の抵抗を有するＶＩ変換
部と、一定の電流を出力する電流源と、前記ＶＩ変換部
の出力電流と前記電流源が出力する電流とを切換えるス
イッチと、前記スイッチが出力する電流を積分する積分
部と、前記スイッチの制御を行い計算処理を行う演算部
とを具備し、前記ＩＶ変換部の基準電圧及び前記ＶＩ変
換部の第２の抵抗は、前記第１の抵抗と同一の温度変化
率を有することを特徴とするものである。
電流信号を出力するセンサと、所定の基準電圧を基準と
して、前記センサからの入力電流を第１の抵抗に比例し
た電圧に変換するＩＶ変換部と、前記ＩＶ変換部が出力
する電圧を電流に変換する第２の抵抗を有するＶＩ変換
部と、一定の電流を出力する電流源と、前記ＶＩ変換部
の出力電流と前記電流源が出力する電流とを切換えるス
イッチと、前記スイッチが出力する電流を積分する積分
部と、前記スイッチの制御を行い計算処理を行う演算部
とを具備し、前記ＩＶ変換部の基準電圧及び前記ＶＩ変
換部の第２の抵抗は、前記第１の抵抗と同一の温度変化
率を有することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態による
血糖値測定装置を示すブロック図である。図１におい
て、センサ１は従来例と同一のセンサであり、血糖値に
応じた電流をオペアンプ２に出力するものである。オペ
アンプ２２には又電流−電圧変換の基準となる電圧を与
える基準電圧発生部３の出力端が接続されている。帰還
抵抗４はオペアンプ２が電流−電圧変換する場合の変換
係数となる第１の抵抗である。オペアンプ２と基準電圧
発生部３，抵抗４はセンサの電流を電圧に変換するＩＶ
変換部を構成しており、その出力はＶＩ変換部５に与え
られて再び電流に比例変換される。電流源６は一定の電
流Ｉ１の電流を出力するものである。スイッチ７はＶＩ
変換部５の出力電流と電流源６が出力する電流とを切換
えるものである。積分部８はスイッチ７が出力する電流
を積分するものである。演算部９はスイッチ７の切換え
を決定し、積分部８が出力する積分データをスイッチの
状態を考慮するとともに演算し、計算結果を出力する。
表示部１０は演算部９が出力する計算結果を表示するも
のである。
血糖値測定装置を示すブロック図である。図１におい
て、センサ１は従来例と同一のセンサであり、血糖値に
応じた電流をオペアンプ２に出力するものである。オペ
アンプ２２には又電流−電圧変換の基準となる電圧を与
える基準電圧発生部３の出力端が接続されている。帰還
抵抗４はオペアンプ２が電流−電圧変換する場合の変換
係数となる第１の抵抗である。オペアンプ２と基準電圧
発生部３，抵抗４はセンサの電流を電圧に変換するＩＶ
変換部を構成しており、その出力はＶＩ変換部５に与え
られて再び電流に比例変換される。電流源６は一定の電
流Ｉ１の電流を出力するものである。スイッチ７はＶＩ
変換部５の出力電流と電流源６が出力する電流とを切換
えるものである。積分部８はスイッチ７が出力する電流
を積分するものである。演算部９はスイッチ７の切換え
を決定し、積分部８が出力する積分データをスイッチの
状態を考慮するとともに演算し、計算結果を出力する。
表示部１０は演算部９が出力する計算結果を表示するも
のである。
【００１１】以上のように構成された血糖値測定装置の
各部の構成及び動作について更に詳細に説明する。ま
ず、測定の対象となる電流はセンサ１から出力され、オ
ペアンプ２と基準電圧発生部３と抵抗４により構成され
るＩＶ変換部により電圧に変換される。センサ１が出力
する電流は測定する血糖値を表し、この電流値をＩｉｎ
とする。又基準電圧発生部３の電圧値をＶ１、抵抗４の
抵抗値をＲ１とすると、オペアンプ２の出力電圧Ｖａは
次式（１）で示される。 Ｖａ＝Ｉｉｎ×Ｒ１＋Ｖ１ ・・・（１）
各部の構成及び動作について更に詳細に説明する。ま
ず、測定の対象となる電流はセンサ１から出力され、オ
ペアンプ２と基準電圧発生部３と抵抗４により構成され
るＩＶ変換部により電圧に変換される。センサ１が出力
する電流は測定する血糖値を表し、この電流値をＩｉｎ
とする。又基準電圧発生部３の電圧値をＶ１、抵抗４の
抵抗値をＲ１とすると、オペアンプ２の出力電圧Ｖａは
次式（１）で示される。 Ｖａ＝Ｉｉｎ×Ｒ１＋Ｖ１ ・・・（１）
【００１２】次に、抵抗４の温度特性と同じ温度特性を
有する基準電圧発生部３について説明する。図２に基準
電圧発生部３の構成を示す。図２において、基準電流源
２１は電源電圧や温度により出力する電流値の変動がな
いものとし、抵抗２２に供給される。抵抗２２は抵抗４
と全く同じ条件で作成された抵抗である。基準電圧出力
端２３は電流源２１と抵抗２２により生じる電圧を出力
する。図２に示す構成であれば、基準電圧出力端２３か
ら出力される電圧は、抵抗２２の抵抗値に比例し、これ
が抵抗４と同じ条件で作成されていることから、抵抗４
の温度変化率特性と等しい変化率特性を有する電圧とな
る。従って基準電圧出力端２３から出力される電圧を基
準電圧発生部３に用いることで、オペアンプ２の出力電
圧も抵抗４の温度特性に一致して変化する。尚、基準電
圧出力端２３に接続される回路の入力インピーダンスが
低い場合は、基準電圧出力端２３へ電圧を出力する際に
バッファを追加して、これを経由させればよい。又、抵
抗２２と抵抗４を同じ条件で作成することは、ＩＣの素
子として作成すれば簡単に実現できる。つまり、装置の
一部をＩＣの回路として作成する場合に非常に有利にな
る。
有する基準電圧発生部３について説明する。図２に基準
電圧発生部３の構成を示す。図２において、基準電流源
２１は電源電圧や温度により出力する電流値の変動がな
いものとし、抵抗２２に供給される。抵抗２２は抵抗４
と全く同じ条件で作成された抵抗である。基準電圧出力
端２３は電流源２１と抵抗２２により生じる電圧を出力
する。図２に示す構成であれば、基準電圧出力端２３か
ら出力される電圧は、抵抗２２の抵抗値に比例し、これ
が抵抗４と同じ条件で作成されていることから、抵抗４
の温度変化率特性と等しい変化率特性を有する電圧とな
る。従って基準電圧出力端２３から出力される電圧を基
準電圧発生部３に用いることで、オペアンプ２の出力電
圧も抵抗４の温度特性に一致して変化する。尚、基準電
圧出力端２３に接続される回路の入力インピーダンスが
低い場合は、基準電圧出力端２３へ電圧を出力する際に
バッファを追加して、これを経由させればよい。又、抵
抗２２と抵抗４を同じ条件で作成することは、ＩＣの素
子として作成すれば簡単に実現できる。つまり、装置の
一部をＩＣの回路として作成する場合に非常に有利にな
る。
【００１３】次にＶＩ変換部５の具体的な構成について
図３を用いて説明する。図３において、電圧入力端子３
１には電流変換の対象となる電圧が入力される。オペア
ンプ３２は電圧−電流変換動作を行うもので、その出力
はＮＰＮトランジスタ３４に与えられる。抵抗３３は電
圧−電流変換の係数となる第２の抵抗である。トランジ
スタ３４は抵抗３３に電流を流しこむことによってオペ
アンプ３２の入力に帰還電圧を与えるものである。ＰＮ
Ｐトランジスタ３５，３６と抵抗３７，３８は入力電圧
から変換された電流の流れる向きを変更し、電流出力端
子３９より変換された電流を出力するカレントミラー回
路を構成している。
図３を用いて説明する。図３において、電圧入力端子３
１には電流変換の対象となる電圧が入力される。オペア
ンプ３２は電圧−電流変換動作を行うもので、その出力
はＮＰＮトランジスタ３４に与えられる。抵抗３３は電
圧−電流変換の係数となる第２の抵抗である。トランジ
スタ３４は抵抗３３に電流を流しこむことによってオペ
アンプ３２の入力に帰還電圧を与えるものである。ＰＮ
Ｐトランジスタ３５，３６と抵抗３７，３８は入力電圧
から変換された電流の流れる向きを変更し、電流出力端
子３９より変換された電流を出力するカレントミラー回
路を構成している。
【００１４】次にＶＩ変換部５の動作について説明す
る。まず電圧入力端子３１に入力された電圧により、オ
ペアンプ３２とＮＰＮトランジスタ３４は抵抗３３に電
流を流しこむ。これにより発生した電圧がオペアンプ３
２の入力端子に与えられ、オペアンプ３２に対する電圧
帰還により、ＮＰＮトランジスタ３４のエミッタ電圧が
電圧入力端子３１に入力された電圧に等しくなる。つま
り、電圧入力端子３１の電圧と抵抗３３で決定される電
流がＮＰＮトランジスタ３４のエミッタ電流となる。こ
こで、電圧入力端子３１に入力された電圧値をＶａ、抵
抗３３の抵抗値をＲ２とすると、ＮＰＮトランジスタ３
４のエミッタ電流は、Ｖａ／Ｒ２となる。この電流がＰ
ＮＰトランジスタ３５と３６、抵抗３７と３８で構成さ
れるカレントミラー回路を経由し、電流出力端子３９か
ら出力される。ここで、カレントミラー回路のミラー係
数をＭとすると、電流出力端子３９から出力される電流
値Ｉａは、Ｖａ／Ｒ２×Ｍとなる。そして式（１）より
この電流値Ｉａは次式で示される。 Ｉａ＝（Ｉｉｎ×Ｒ１＋Ｖ１）／Ｒ２×Ｍ ・・・（２）
る。まず電圧入力端子３１に入力された電圧により、オ
ペアンプ３２とＮＰＮトランジスタ３４は抵抗３３に電
流を流しこむ。これにより発生した電圧がオペアンプ３
２の入力端子に与えられ、オペアンプ３２に対する電圧
帰還により、ＮＰＮトランジスタ３４のエミッタ電圧が
電圧入力端子３１に入力された電圧に等しくなる。つま
り、電圧入力端子３１の電圧と抵抗３３で決定される電
流がＮＰＮトランジスタ３４のエミッタ電流となる。こ
こで、電圧入力端子３１に入力された電圧値をＶａ、抵
抗３３の抵抗値をＲ２とすると、ＮＰＮトランジスタ３
４のエミッタ電流は、Ｖａ／Ｒ２となる。この電流がＰ
ＮＰトランジスタ３５と３６、抵抗３７と３８で構成さ
れるカレントミラー回路を経由し、電流出力端子３９か
ら出力される。ここで、カレントミラー回路のミラー係
数をＭとすると、電流出力端子３９から出力される電流
値Ｉａは、Ｖａ／Ｒ２×Ｍとなる。そして式（１）より
この電流値Ｉａは次式で示される。 Ｉａ＝（Ｉｉｎ×Ｒ１＋Ｖ１）／Ｒ２×Ｍ ・・・（２）
【００１５】又、図３では出力電流を電流出力端子３９
から流出する方向の回路で説明したが、ＰＮＰトランジ
スタ３６のコレクタ電流を別のミラー回路を追加するこ
とで、出力電流を吸い込む方向で構成することもでき
る。以上のような動作により、ＶＩ変換部５は入力され
た電圧を電流に変換し出力する。制御手段と、を具備す
ることを特徴とするものである。
から流出する方向の回路で説明したが、ＰＮＰトランジ
スタ３６のコレクタ電流を別のミラー回路を追加するこ
とで、出力電流を吸い込む方向で構成することもでき
る。以上のような動作により、ＶＩ変換部５は入力され
た電圧を電流に変換し出力する。制御手段と、を具備す
ることを特徴とするものである。
【００１６】次に、スイッチ７はＶＩ変換部５の出力電
流Ｉａと電流源６の出力電流Ｉ１を外部からの切換信号
により選択し、出力するものである。尚、ＶＩ変換部５
と電流源６のどちらかのみ動作するようにし、電流出力
端３９と電流源６の出力はショートする形式でも、スイ
ッチ７の動作は実現できる。
流Ｉａと電流源６の出力電流Ｉ１を外部からの切換信号
により選択し、出力するものである。尚、ＶＩ変換部５
と電流源６のどちらかのみ動作するようにし、電流出力
端３９と電流源６の出力はショートする形式でも、スイ
ッチ７の動作は実現できる。
【００１７】次に図４に積分部８の構成を示す。図４に
おいて、積分電流入力端４１はスイッチ７の出力が接続
される。コンデンサ４２は積分電流入力端４１から入力
された電流を積分する。バッファ４３はコンデンサ４２
の電圧を保持し、積分電圧出力端４４より積分データと
して出力するものである。
おいて、積分電流入力端４１はスイッチ７の出力が接続
される。コンデンサ４２は積分電流入力端４１から入力
された電流を積分する。バッファ４３はコンデンサ４２
の電圧を保持し、積分電圧出力端４４より積分データと
して出力するものである。
【００１８】以上のように構成された積分部８の動作に
ついて説明する。積分電流入力端４１から入力された電
流はコンデンサ４２により積分される。ここで、積分電
流入力端４１から入力された電流をＩｂ、コンデンサ４
２の容量をＣ、積分電流入力端４１から電流が入力され
た時間間隔をΔＴとすると、ΔＴの時間におけるコンデ
ンサ４２の電圧変化は、（Ｉｂ×ΔＴ）／Ｃとなる。こ
の電圧をバッファ４３を経由し、積分電圧出力端４４か
ら出力する。バッファ４３は積分電圧出力端４４に接続
される回路の入力インピーダンスにより、コンデンサ４
２の電荷が減少することを防ぐ。尚、積分電圧出力端４
４に接続される回路の入力インピーダンスが十分に高い
場合や、バイアス電流が影響とならない程度に無視でき
る場合、バッファ４３は省略できる。
ついて説明する。積分電流入力端４１から入力された電
流はコンデンサ４２により積分される。ここで、積分電
流入力端４１から入力された電流をＩｂ、コンデンサ４
２の容量をＣ、積分電流入力端４１から電流が入力され
た時間間隔をΔＴとすると、ΔＴの時間におけるコンデ
ンサ４２の電圧変化は、（Ｉｂ×ΔＴ）／Ｃとなる。こ
の電圧をバッファ４３を経由し、積分電圧出力端４４か
ら出力する。バッファ４３は積分電圧出力端４４に接続
される回路の入力インピーダンスにより、コンデンサ４
２の電荷が減少することを防ぐ。尚、積分電圧出力端４
４に接続される回路の入力インピーダンスが十分に高い
場合や、バイアス電流が影響とならない程度に無視でき
る場合、バッファ４３は省略できる。
【００１９】従ってＶＩ変換部５が出力する電流Ｉａを
積分した場合の電圧変化は、式（２）より次式で示され
る。 一方電流源６の出力電流Ｉ１を積分した場合の電圧変化
は、Ｉｂ＝Ｉ１より次式で示される。 （Ｉ１×ΔＴ）／Ｃ ・・・（４） 以上のような動作により、積分部８は入力された電流を
積分し、積分データを出力する。
積分した場合の電圧変化は、式（２）より次式で示され
る。 一方電流源６の出力電流Ｉ１を積分した場合の電圧変化
は、Ｉｂ＝Ｉ１より次式で示される。 （Ｉ１×ΔＴ）／Ｃ ・・・（４） 以上のような動作により、積分部８は入力された電流を
積分し、積分データを出力する。
【００２０】次に、演算部９について説明する。図５に
演算部９の構成を示す。図５において、積分データ入力
端５１は積分部８が出力する積分データが入力される。
５２は電圧Ｖ３を出力する基準電圧源である。コンパレ
ータ５３は積分データ入力端５１から入力された積分デ
ータと基準電圧源５２の電圧比較を行い、比較結果を出
力するものである。カウンタ５４は所定の基準クロック
を基準とし時間計測を行う。制御回路５５は演算処理に
おける全体の制御管理を行うと共にカウンタ５４から得
たカウントデータを出力する。制御回路５５が出力する
切換信号は切換信号出力端５６を介してスイッチ７に出
力される。計算処理回路５７は制御回路５５が出力する
カウントデータを計算処理し、計算結果出力端より計算
結果を出力するものである。
演算部９の構成を示す。図５において、積分データ入力
端５１は積分部８が出力する積分データが入力される。
５２は電圧Ｖ３を出力する基準電圧源である。コンパレ
ータ５３は積分データ入力端５１から入力された積分デ
ータと基準電圧源５２の電圧比較を行い、比較結果を出
力するものである。カウンタ５４は所定の基準クロック
を基準とし時間計測を行う。制御回路５５は演算処理に
おける全体の制御管理を行うと共にカウンタ５４から得
たカウントデータを出力する。制御回路５５が出力する
切換信号は切換信号出力端５６を介してスイッチ７に出
力される。計算処理回路５７は制御回路５５が出力する
カウントデータを計算処理し、計算結果出力端より計算
結果を出力するものである。
【００２１】以上のように構成された、演算部９の動作
について説明する。まず、積分データ入力端５１には積
分部８が出力する積分データが入力されるが、この積分
データと基準電圧源５２とをコンパレータ５３が比較す
ることで、制御回路５５は積分データの電圧が基準電圧
源より高いか低いかを検出することができる。又、制御
回路５５は切換信号出力端５６を経由してスイッチ７の
制御を行うことができ、カウンタ５４の制御とカウンタ
５４のカウントデータから時間計測結果を出力すること
ができる。
について説明する。まず、積分データ入力端５１には積
分部８が出力する積分データが入力されるが、この積分
データと基準電圧源５２とをコンパレータ５３が比較す
ることで、制御回路５５は積分データの電圧が基準電圧
源より高いか低いかを検出することができる。又、制御
回路５５は切換信号出力端５６を経由してスイッチ７の
制御を行うことができ、カウンタ５４の制御とカウンタ
５４のカウントデータから時間計測結果を出力すること
ができる。
【００２２】ここで、積分データ入力端５１から入力さ
れた積分データと、その比較結果と、制御回路５５が出
力する切換信号と、カウンタ５４でカウントされたカウ
ントデータとの関係について説明する。図６は積分デー
タと比較結果と切換信号との時間に対する関係を、表し
た模式図である。
れた積分データと、その比較結果と、制御回路５５が出
力する切換信号と、カウンタ５４でカウントされたカウ
ントデータとの関係について説明する。図６は積分デー
タと比較結果と切換信号との時間に対する関係を、表し
た模式図である。
【００２３】図６において、（ａ）は積分データ入力端
５１に入力された積分データであり、（ｂ）はコンパレ
ータ５３が出力する比較結果であり、（ｃ）は切換信号
出力端５６から出力される切換信号を示す。
５１に入力された積分データであり、（ｂ）はコンパレ
ータ５３が出力する比較結果であり、（ｃ）は切換信号
出力端５６から出力される切換信号を示す。
【００２４】尚条件として、基準電圧源５２の電圧値は
Ｖ３であり、切換信号がＨならば、スイッチ７は基準電
流源６の出力電流Ｉ１を出力し、切換信号がＬならば、
スイッチ７はＶＩ変換部５の出力電流Ｉａを出力するも
のとする。更に、ＶＩ変換部５が電流出力端３９から出
力する電流は吐き出し方向であり、電流源６が出力する
電流は吸い込み方向とする。方向の決定は、図３に示し
たカレントミラー回路などの構成により決定することが
できる。この場合、切換信号がＬならば、積分部８では
時間経過と共に電圧が高くなり、切換信号がＨならば、
積分部８では時間経過と共に電圧が低くなることにな
る。更に、積分データがＶ３より高い場合比較結果はＨ
となり、逆の場合Ｌとなるものとする。図６は、以上の
条件の場合の模式図である。
Ｖ３であり、切換信号がＨならば、スイッチ７は基準電
流源６の出力電流Ｉ１を出力し、切換信号がＬならば、
スイッチ７はＶＩ変換部５の出力電流Ｉａを出力するも
のとする。更に、ＶＩ変換部５が電流出力端３９から出
力する電流は吐き出し方向であり、電流源６が出力する
電流は吸い込み方向とする。方向の決定は、図３に示し
たカレントミラー回路などの構成により決定することが
できる。この場合、切換信号がＬならば、積分部８では
時間経過と共に電圧が高くなり、切換信号がＨならば、
積分部８では時間経過と共に電圧が低くなることにな
る。更に、積分データがＶ３より高い場合比較結果はＨ
となり、逆の場合Ｌとなるものとする。図６は、以上の
条件の場合の模式図である。
【００２５】まず時間ｔ０までは切換信号はＨであり、
積分データはＶ３に対して低くなっているものとする。
このとき、比較結果はＬである。時間ｔ０において、切
換信号がＬになると積分データは高くなり、Ｖ３に達し
たｔ１において比較結果がＬからＨに変化する。そし
て、ｔ１から所定の時間ΔＴ１が経過しｔ２に達したと
き、制御回路５５は切換信号をＬからＨに切換える。こ
のΔＴ１の時間計測はカウンタ５４を用いて行い、制御
回路５５はｔ１においてカウンタ５４のデータをリセッ
トし、カウンタ５４の値がΔＴ１を示す値に達すること
を検出することで、時間計測を行う。
積分データはＶ３に対して低くなっているものとする。
このとき、比較結果はＬである。時間ｔ０において、切
換信号がＬになると積分データは高くなり、Ｖ３に達し
たｔ１において比較結果がＬからＨに変化する。そし
て、ｔ１から所定の時間ΔＴ１が経過しｔ２に達したと
き、制御回路５５は切換信号をＬからＨに切換える。こ
のΔＴ１の時間計測はカウンタ５４を用いて行い、制御
回路５５はｔ１においてカウンタ５４のデータをリセッ
トし、カウンタ５４の値がΔＴ１を示す値に達すること
を検出することで、時間計測を行う。
【００２６】そして、制御回路５５は比較結果がＨから
Ｌになることにより積分データがＶ３に達したことを検
出し、この時の時間をｔ３として、ｔ２からｔ３までの
時間ΔＴ２を計測する。このΔＴ２の時間計測もΔＴ１
と同様に、カウンタ５４を制御することで行う。
Ｌになることにより積分データがＶ３に達したことを検
出し、この時の時間をｔ３として、ｔ２からｔ３までの
時間ΔＴ２を計測する。このΔＴ２の時間計測もΔＴ１
と同様に、カウンタ５４を制御することで行う。
【００２７】以上のように、制御回路５５は時間計測結
果（図６におけるΔＴ２）を決定する。そして、この時
間計測結果を計算処理回路５７に出力する。
果（図６におけるΔＴ２）を決定する。そして、この時
間計測結果を計算処理回路５７に出力する。
【００２８】次に、計算処理回路５７の動作について説
明する。ここで、図６から明らかなように、積分データ
の電圧変化の絶対値は、ΔＴ１とΔＴ２それぞれの期間
において同じである。よって、ＶＩ変換部５が出力する
電流による積分データの変化量と、電流源６が出力する
電流による積分データの変化量との関係から、次式
（５）が成立する。
明する。ここで、図６から明らかなように、積分データ
の電圧変化の絶対値は、ΔＴ１とΔＴ２それぞれの期間
において同じである。よって、ＶＩ変換部５が出力する
電流による積分データの変化量と、電流源６が出力する
電流による積分データの変化量との関係から、次式
（５）が成立する。
【数１】
これより、センサ１からオペアンプ２に入力された電流
を求めると、次式（６）が成り立つ。
を求めると、次式（６）が成り立つ。
【数２】
この式において、ΔＴ２はカウンタ５４による測定値
で、それ以外は定数である。従って、制御回路５５が出
力した時間計測結果から、計算処理回路５７は上式を用
いてＩｉｎを計算し、血糖値に変換した後、計算結果出
力端５８から血糖値を示すデータを出力する。
で、それ以外は定数である。従って、制御回路５５が出
力した時間計測結果から、計算処理回路５７は上式を用
いてＩｉｎを計算し、血糖値に変換した後、計算結果出
力端５８から血糖値を示すデータを出力する。
【００２９】そして、表示部１０は計算結果出力端５８
から出力される血糖値を示すデータを表示することで、
血糖値を知ることができる。
から出力される血糖値を示すデータを表示することで、
血糖値を知ることができる。
【００３０】ここで、Ａ＝Ｉ１×Ｒ２／（Ｍ×Ｒ１×Δ
Ｔ１）、Ｂ＝−Ｖ１／Ｒ１とすれば、Ｉｉｎ＝Ａ×ΔＴ
２＋Ｂとなり、ＩｉｎはΔＴ２の一次式で表わされる。
ＡとＢが固定値であれば、この式のみでΔＴ２からＩｉ
ｎを求めることができる。しかし、Ｒ１が温度特性をも
つ場合、Ｂを一定値に保つためには、Ｖ１にもＲ１と同
一の温度変化率特性が必要であることがわかる。図２に
示した基準電圧３を用いることでこれを実現でき、温度
によりＲ１の抵抗値が変動しても、計算式Ｂを固定とす
ることができる。又、Ａの分母にもＲ１が含まれるが、
同じ温度変化率特性を持つＲ２が分子に掛けられている
ことから、ＡについてはＲ１の温度特性はキャンセルさ
れる。
Ｔ１）、Ｂ＝−Ｖ１／Ｒ１とすれば、Ｉｉｎ＝Ａ×ΔＴ
２＋Ｂとなり、ＩｉｎはΔＴ２の一次式で表わされる。
ＡとＢが固定値であれば、この式のみでΔＴ２からＩｉ
ｎを求めることができる。しかし、Ｒ１が温度特性をも
つ場合、Ｂを一定値に保つためには、Ｖ１にもＲ１と同
一の温度変化率特性が必要であることがわかる。図２に
示した基準電圧３を用いることでこれを実現でき、温度
によりＲ１の抵抗値が変動しても、計算式Ｂを固定とす
ることができる。又、Ａの分母にもＲ１が含まれるが、
同じ温度変化率特性を持つＲ２が分子に掛けられている
ことから、ＡについてはＲ１の温度特性はキャンセルさ
れる。
【００３１】もし、基準電圧が温度によらず一定であれ
ば、Ｂに対して温度補償を与える必要が生じることか
ら、温度を測定する回路が必要になったり、更には抵抗
の温度特性を計算式に盛り込む場合、式が繁雑化したり
計算精度が悪化する可能性がある。本発明によれば、温
度を測定する回路が必要なく、計算式は一定であるの
で、簡単な回路構成で、精度の高い測定結果を得ること
ができる。
ば、Ｂに対して温度補償を与える必要が生じることか
ら、温度を測定する回路が必要になったり、更には抵抗
の温度特性を計算式に盛り込む場合、式が繁雑化したり
計算精度が悪化する可能性がある。本発明によれば、温
度を測定する回路が必要なく、計算式は一定であるの
で、簡単な回路構成で、精度の高い測定結果を得ること
ができる。
【００３２】尚、ＶＩ変換部５と電流源６が出力する電
流の流れる方向は、上記の実施の形態以外でも実現でき
る。又、演算部９は汎用のマイクロコンピュータを用い
れば簡単に実現できる。
流の流れる方向は、上記の実施の形態以外でも実現でき
る。又、演算部９は汎用のマイクロコンピュータを用い
れば簡単に実現できる。
【００３３】更に、電流をコンデンサにより積分する回
路形式で説明したが、積分動作を同様に行い、時間にお
ける積分データの変化から入力電流を計算する回路を用
いれば、同様の効果を得られることは明白である。
路形式で説明したが、積分動作を同様に行い、時間にお
ける積分データの変化から入力電流を計算する回路を用
いれば、同様の効果を得られることは明白である。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、温度変化
が生じても、抵抗と同じ温度特性をもつ基準電圧を用い
ることで、計算式を固定として入力電流を計算すること
ができる。又、温度測定回路などを用いずに、温度変化
の影響を受けない精度の高い電流測定が実現でき、血糖
値測定装置の構成を簡略化することができる。
が生じても、抵抗と同じ温度特性をもつ基準電圧を用い
ることで、計算式を固定として入力電流を計算すること
ができる。又、温度測定回路などを用いずに、温度変化
の影響を受けない精度の高い電流測定が実現でき、血糖
値測定装置の構成を簡略化することができる。
【図１】本発明の血糖値測定装置の一実施の形態におけ
るブロック図である。
るブロック図である。
【図２】本実施の形態における基準電圧発生部の構成を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図３】本実施の形態におけるＶＩ変換部の構成を示す
回路図である。
回路図である。
【図４】本実施の形態における積分部の構成を示す回路
図である。
図である。
【図５】本実施の形態における演算部の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図６】本実施の形態における演算部の動作説明のため
の模式図である。
の模式図である。
【図７】従来の血糖値測定装置の構成を示すブロック図
である。
である。
１ センサ
２ オペアンプ
３ 基準電圧発生部
４ 抵抗
５ ＶＩ変換部
６ 電流源
７ スイッチ
８ 積分部
９ 演算部
１０ 表示部
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 27/26 - 27/49
Claims (2)
- 【請求項１】 血糖値に応じた電流信号を出力するセン
サと、 所定の基準電圧を基準として、前記センサからの入力電
流を第１の抵抗に比例した電圧に変換するＩＶ変換部
と、 前記ＩＶ変換部が出力する電圧を電流に変換するＶＩ変
換部と、 一定の電流を出力する電流源と、 前記ＶＩ変換部の出力電流と前記電流源が出力する電流
とを切換えるスイッチと、 前記スイッチが出力する電流を積分する積分部と、 前記スイッチの制御を行い計算処理を行う演算部とを具
備し、 前記ＩＶ変換部の基準電圧は、前記第１の抵抗と同一の
温度変化率特性を有することを特徴とする血糖値測定装
置。 - 【請求項２】 血糖値に応じた電流信号を出力するセン
サと、 所定の基準電圧を基準として、前記センサからの入力電
流を第１の抵抗に比例した電圧に変換するＩＶ変換部
と、 前記ＩＶ変換部が出力する電圧を電流に変換する第２の
抵抗を有するＶＩ変換部と、 一定の電流を出力する電流源と、 前記ＶＩ変換部の出力電流と前記電流源が出力する電流
とを切換えるスイッチと、 前記スイッチが出力する電流を積分する積分部と、 前記スイッチの制御を行い計算処理を行う演算部とを具
備し、 前記ＩＶ変換部の基準電圧及び前記ＶＩ変換部の第２の
抵抗は、前記第１の抵抗と同一の温度変化率を有するこ
とを特徴とする血糖値測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33968997A JP3494564B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 血糖値測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33968997A JP3494564B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 血糖値測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11174022A JPH11174022A (ja) | 1999-07-02 |
| JP3494564B2 true JP3494564B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=18329873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33968997A Expired - Fee Related JP3494564B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 血糖値測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3494564B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020133064A1 (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Blood sugar lever measuring device and semiconductor integrated circuit |
| WO2005040784A1 (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-06 | Arkray, Inc. | 試料分析方法、および試料分析装置 |
| GB2436619B (en) * | 2005-12-19 | 2010-10-06 | Toumaz Technology Ltd | Sensor circuits |
| CN100427937C (zh) * | 2006-01-24 | 2008-10-22 | 南京师范大学 | 高浓度酸的浓度在线测量方法 |
| CN102841118A (zh) * | 2012-08-16 | 2012-12-26 | 江苏学府医疗科技有限公司 | 一种使用温度传感器调控的便携式智能血糖仪 |
-
1997
- 1997-12-10 JP JP33968997A patent/JP3494564B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11174022A (ja) | 1999-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |