本发明专利技术的目的在于提供一种感测装置，其使用固有振荡频率由于与液体接触及该液体中的感测对象物的吸附而变化的石英振子等压电振子，并且能够抑制伴随频率变化的检测灵敏度的精度提高而产生的不良影响。本发明专利技术的感测装置构成为，包括：为了使压电振子振荡，以使驱动电流为０．３ｍＡ以下的方式向该压电振子供给振荡驱动电力的振荡电路；和基于上述振荡电路的振荡输出，测定感测对象物的浓度的测定部。根据上述结构，能够抑制压电振子的自发热。因此能够抑制压电振子的振荡频率的变化，结果能够正确地检测出由感测对象物的吸附引起的频率的变化量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用压电振子例如石英振子，检测该压电振子的固有振荡频率的变化量，从而感测液体中的感测对象物的感测装置，该压电振子在其表面形成有用于吸附感测对象物的吸附层，其与液体接触，固有振荡频率由于该液体中的感测对象物的吸附而变化。
技术介绍
作为感测微量物质的方法，已知使用石英振子的感测装置。该感测装置是，在石英振子的表面形成用于吸附感测对象物的吸附层而构成石英传感器，当感测对象物吸附在石英振子上，具体而言吸附在吸附层上时，其固有振荡频率根据该吸附量而变化，利用该点测定感测对象物的有无或者其浓度，该感测装置的应用范围广泛，装置结构简单，而且灵敏度高，具有即使是极微量的物质也能够进行测定的优点。因此，在一直以来对包含在血液、尿液等中的传染病标志物进行分析时，如果使用石英传感器，则能够期待代替现有方法的有效的方法。 本申请的申请人，作为石英传感器的应用对象，研究了例如作为环境污染物质的二恶英(dioxin)、PCB或血液中的传染病标志物等，如果通过该方法能够高精度地测定对象物质则是划时代的成果。这是因为，在现状下，例如作为测定二恶英的方法，已知使用气相色谱质谱分析仪的方法和ELISA法(适用酶联免疫吸附测定法)，但气相色谱质谱分析仪的装置价格极高，因此分析成本也相当高，而且分析需要较长的期间，ELISA法与气相色谱质谱分析仪相比，装置价格、分析价格较低，分析所需的时间也较短，但存在分析精度低的问题。 如果不要求很高的测定精度，则制造使用石英传感器的感测装置并不困难，但如果要求较高的测定精度，则实际制造十分困难。其理由是，正确地且在短时间内捕捉微小的频率变化是非常困难的，而且感测物质的吸附以外的对频率变化的外部干扰较多。 基于上述情况，本申请的申请人开发了下述技术(专利文献1)将振荡电路的频率信号数字化，对由该数字信号确定的正弦波信号进行正交检波，制作以根据该正弦波信号与用于检波的正弦波信号的频率差确定的速度旋转的旋转矢量，通过监测该旋转矢量的速度，能够以极高的精度检测频率变化。但是频率变化的检测灵敏度越高，外部干扰对测定误差造成的影响越大。 使用上述的旋转矢量的方法，首先向具有石英振子的感测传感器内供给纯水，然后供给包含作为感测对象物的抗原的试液，作为设置于石英振子的吸附层的抗体层与抗原产生抗原抗体反应，从而捕捉到抗原，如后述的实验例所说明的图11和图12所示，频率下降。但是，能够观察到在测量过程中频率缓缓上升的趋势，存在难以进行供给试液后的频率的终点检测，特别是在抗原浓度较小、频率变化较小的情况下，存在难以进行频率的终点检测的问题。 本专利技术者研究其原因，结果得出结论这是由于石英片的自发热所造成的，这也能够根据后述的实验例推测得出。即，当使石英振子在液体中振动时，石英片的等效串联电阻增大至例如150欧姆，因此由于流过驱动电流而自发热。此处，图14为石英振子的频率-温度特性图，由于石英振子的自发热，频率沿着三次曲线的特性曲线例如从点a移动至点b，其结果，能够认为频率产生了变动。对频率缓缓上升的现象进行考虑，温度在图14的三次曲线的下游侧部分滑动，结果与频率沿着该曲线上升的情况相吻合。 因此，存在即使特意对频率采用高精度的方法进行检测，也无法充分发挥其优点的问题。 专利文献1日本特开2006-258787号公报
技术实现思路
本专利技术基于上述问题提出，其目的在于提供一种感测装置，其使用固有振荡频率由于与液体接触及该液体中的感测对象物的吸附而变化的石英振子等压电振子，并且能够抑制伴随频率变化的检测灵敏度的精度提高而产生的不良影响。 本专利技术提供一种感测装置，其使用压电振子，基于上述压电振子的固有振荡频率的变化感测液体中的感测对象物，该压电振子在其表面形成有用于吸附感测对象物的吸附层，并与液体接触，且固有振荡频率由于该液体中的感测对象物的吸附而变化，该感测装置的特征在于，包括 用于使上述压电振子振荡的、以使驱动电流为0.3mA以下的方式向该压电振子供给振荡驱动电力的振荡电路；和 基于上述振荡电路的振荡输出测定感测对象物的浓度的测定部。另外，当液体与压电振子接触时，上述压电振子的等效串联电阻的值为例如150Ω以上。 根据本专利技术，虽然当液体与压电振子接触时压电振子的等效串联电阻增大，但因为用于使压电振子振荡的驱动电流被设定为0.3mA以下，所以如后述的实验例所示，能够抑制压电振子的自发热。因此能够抑制压电振子的振荡频率的变动，结果能够正确地检测出由感测对象物的吸附引起的频率的变化量，能够高精度地检测出感测对象物的浓度。 附图说明 图1是表示本专利技术的包括石英传感器的感测装置的实施方式的外观的立体图。 图2是表示在上述实施方式中使用的石英传感器的概要截面图。 图3是表示在上述实施方式中使用的石英振子和周边配线的说明图。 图4是表示上述实施方式的感测装置的电路框图。 图5是表示上述感测装置的操作顺序的说明图。 图6是表示测定部的一个例子的框图。 图7是表示图6所示的电路框图的一部分的结构图。 图8是表示利用图7所示的框图提取的旋转矢量的说明图。 图9是表示以0.1mA的驱动电流下的频率温度特性作为基准，10mA的驱动电流下的频率温度特性与其的差的特性图。 图10是表示频率温度特性的特性图。 图11是表示抗原抗体反应前后的石英振子的振荡频率的状态的特性图。 图12是表示抗原抗体反应前后的石英振子的振荡频率的状态的特性图。 图13是表示频率时间特性的特性图。 图14是表示频率温度特性的特性图。 具体实施例方式 以下说明本专利技术的感测装置的实施方式。首先，对感测装置的整体结构进行说明。如图1所示，该感测装置包括多个例如8个石英传感器1，和自由装卸地安装有该石英传感器1的测定器主体100。上述石英传感器1构成为，如图1和图2所示，在作为配线基板的印刷基板21上重叠橡胶片22，以堵塞设置在该橡胶片22中的凹部23的方式设置有作为压电振子的石英振子24，进而从橡胶片22之上安装有上盖壳体25。作为在该实施方式中使用的石英振子24，能够使用例如振荡频率为1～30MHz，在该例子中为9.176MHz的石英振子24。在上盖壳体25形成有试剂溶液的注入口25a和试剂溶液的观察口25b，试剂溶液从注入口25a被注入，使得试剂溶液充满石英振子24的上表面侧的空间。石英振子24的下表面侧利用上述凹部23成为气密空间，由此构成郎之万型的石英传感器。 如图3所示，上述石英振子24在例如圆形的石英片20的两面分别设置有电极24a、24b(背面侧的电极24b与表面侧的周边部连接而形成)，这些电极24a、24b通过导电性粘接剂26与设置在基板21上的一对导电通路即印刷配线27分别电连接。此外，在石英振子24的一面例如电极24a的表面，形成有用于吸附感测对象物的吸附层(未图示)。 接着使用图4对测定器主体100的内部电路进行说明。图4中的4是用于使石英传感器1的石英振子24振荡的振荡电路，测定部6经由缓冲放大器5连接在该振荡电路4的后部。上述振荡电路4构成为科耳皮兹(Colpitts)型振荡电路，Tr是作为振荡增幅元件的晶体管，40、41是作为分割电容成分的电容器，Vcc为恒定电压源。关于其他部位，42～44为电容器，45本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种感测装置，其使用压电振子，基于所述压电振子的固有振荡频率的变化，感测液体中的感测对象物，该压电振子在其表面形成有用于吸附感测对象物的吸附层，其与液体接触，固有振荡频率由于该液体中的感测对象物的吸附而变化，该感测装置的特征在于，包括： 用于使所述压电振子振荡的、以使驱动电流为０．３ｍＡ以下的方式向该压电振子供给振荡驱动电力的振荡电路；和 基于所述振荡电路的振荡输出，测定感测对象物的浓度的测定部。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：小山光明，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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