專利名稱：用于尿布等的潮濕檢測裝置和具有這種裝置的尿布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及監(jiān)測潮濕度，尤其是尿布(diaper)中的潮濕度的裝置，并且還涉及含有這種裝置的尿布。
背景技術(shù)：
已研究過各種檢測尿布中的潮濕度或水分的方法和裝置。這種裝置的用途是在尿布變濕時(shí)報(bào)警。這使得母親可以留心照料新生嬰兒或小兒。然而，這種裝置也存在一些缺陷，即這些裝置可能需要使一些導(dǎo)體采用機(jī)械方式穿過這些尿布的塑料外套，可能使帶用者的皮膚受到來自電壓源的直流電壓的刺激，可能僅在有限的區(qū)域內(nèi)是敏感的，可能偶爾在穿戴者坐在濕的或金屬的椅子上或公園滑梯上時(shí)作出反應(yīng)，或者還有其他一些缺陷。
本發(fā)明總述因此，本發(fā)明的目的就是要提供一種能夠克服上述問題的用于尿布等的潮濕檢測裝置以及具有這種裝置的尿布，具有這種潮濕檢測器的尿布通過在受濕度影響的區(qū)域內(nèi)設(shè)置一對(duì)隔開的電極并檢測這對(duì)電極之間的電阻因尿布變濕而降低，能夠準(zhǔn)確地檢測到尿布變濕。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于檢測第一區(qū)域內(nèi)的電解水分的潮濕檢測器，所述第一區(qū)域被水分浸濕，該檢測器包括一個(gè)伸入所述第一區(qū)域的第一電極；一個(gè)與所述的第一電極隔開并伸入所述第一區(qū)域的第二電極；以及一個(gè)處于第二區(qū)域中的檢測裝置，該裝置受保護(hù)因而不受所述第一區(qū)域中的水分的影響，并以非導(dǎo)電的方式與所述電極的每一個(gè)相耦合，并且響應(yīng)于處在所述第一區(qū)域內(nèi)的所述電極之間的阻抗，以便于在所述第一區(qū)域變潮濕并且水分的電解將所述第一區(qū)域中的電極耦合時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種尿布，該尿布包括一個(gè)吸收部分；一個(gè)防液體部分，其具有第一面和第二面并且沿著所述第一面嵌入所述吸收部分；一個(gè)處于所述防液體部分的所述第二面上的口袋；一個(gè)第一電極，該電極沿所述吸收部分延伸，并且沿與所述口袋相對(duì)的所述防液體部分的所述第一面突出；一個(gè)第二電極，該電極與所述第一電極隔離開，并沿所述吸收部分延伸，并且沿與所述口袋相對(duì)的所述防液體部分的所述第一面突出；所述第一電極和所述第二電極沿與所述口袋相對(duì)的所述吸收部分突出，并且與所述口袋絕緣以便與所述口袋中的器件非導(dǎo)電耦合。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種潮濕檢測器，用于裝入尿布的非導(dǎo)電防水套外側(cè)的一個(gè)口袋中，所述尿布具有在所述套中的吸收劑和一對(duì)延伸到所述吸收劑中，并且沿著與所述口袋相對(duì)的防水套內(nèi)部延伸的電極，所述的潮濕檢測器包括一個(gè)變壓源；一對(duì)導(dǎo)電器件，其耦合到所述變壓源，并彼此隔開、緊靠所述口袋中的所述非導(dǎo)電套的外部，以便在所述非導(dǎo)電套外部的所述器件和所述非導(dǎo)電套內(nèi)部的所述電極之間建立非導(dǎo)電耦合；以及一個(gè)報(bào)警器，其耦合到所述導(dǎo)電器件，并響應(yīng)于檢測到所述電極之間的低阻抗。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種潮濕檢測器，包括一個(gè)變壓源；一對(duì)彼此隔絕的導(dǎo)電器件，用于放置在待檢測潮濕度的區(qū)域附近；一個(gè)報(bào)警器，響應(yīng)于檢測到所述導(dǎo)電器件之間的電導(dǎo)；以及一個(gè)計(jì)數(shù)器，用于計(jì)數(shù)檢測到濕度的次數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，受到濕度影響的區(qū)域內(nèi)的一對(duì)隔開的電極以非導(dǎo)電的方式與一個(gè)受保護(hù)不受濕度影響的傳感器相耦合，而報(bào)警器響應(yīng)于使這對(duì)電極之間的電阻降低的潮濕而發(fā)出聲音。例如，電極突出伸入尿布的吸收材料，并且沿尿布套的面對(duì)著尿布套外側(cè)上面的一個(gè)口袋的內(nèi)側(cè)延伸。該口袋中包含有一個(gè)以電容方式耦合到電極上的傳感器。
在構(gòu)成本發(fā)明的說明書的一部分的權(quán)利要求書中指示出表征本發(fā)明的新穎性的各種特性。參照下列附圖閱讀本發(fā)明的說明書，將使本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將變得十分明顯。


圖1是實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)尿布的分解視圖。
圖2是圖1的透視圖。
圖3是一個(gè)用于圖1和圖2的傳感器的電路圖。
圖4和圖5說明圖1和圖2中一個(gè)口袋的實(shí)施例。
圖6是一個(gè)在外側(cè)帶有口袋并且含有傳感器的尿布的實(shí)施例的背面的平面圖。
圖7是在圖6中該尿布被打開時(shí)的背面的正視圖。
圖8是一個(gè)在外側(cè)帶有口袋并且含有傳感器的尿布的另一個(gè)實(shí)施例的背面的平面圖。
圖9在圖8中該尿布被打開時(shí)的背面的正視圖。
圖10是實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)傳感器的透視圖。
圖11本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
圖12是說明由圖11中的處理器完成的步驟的流程圖。
圖13是圖12中的流程圖的續(xù)頁。
圖14是用于代替圖3中的電路或圖11的處理器的、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的集成電路芯片(chip)的方框圖。
圖15A、15B和15C說明在由外部電阻器進(jìn)行限流后由集成電路芯片在傳感電路上產(chǎn)生的波形。
圖16說明圖14中集成電路芯片的管腳。
圖17說明使用壓電元件做為唯一輸出的的運(yùn)行。
圖18說明僅使用LED輸出的運(yùn)行。
圖19說明使用壓電和LED輸出的運(yùn)行。
圖20說明使用LED和外部DC-供電輸出電路的運(yùn)行。
圖20A說明只使用外部DC-供電輸出電路的運(yùn)行。
圖21A和21B是體現(xiàn)本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例的的尿布的分解透視圖。
圖22A、22B、22C和22D是具有相應(yīng)于本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例的電極裝置的平面的平面圖。
圖23A和23B是具有相應(yīng)于本發(fā)明的其它實(shí)施例的電極裝置的平面的平面圖。
圖24是相應(yīng)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電極裝置的正視圖。
圖25是相應(yīng)于本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的電極裝置的正視圖。
圖26是相應(yīng)于本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的電極裝置的正視圖。
圖27是相應(yīng)于本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的電極裝置的透視圖。
圖28是相應(yīng)于本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的電極裝置的透視圖。
圖29是與實(shí)施本發(fā)明的若干方面(aspects)有關(guān)的口袋的透視圖。
圖30是與實(shí)施本發(fā)明的另一方面有關(guān)的口袋的透視圖。
圖31是說明將傳感器元件折疊以便縮短其有效長度的透視圖。
圖32是說明用于從涂膜區(qū)域除去涂層的裝置的透視圖。
圖33是說明用于將檢測電極設(shè)置在尿布背面織物片上的裝置的透視圖。
圖34是說明用于從纏繞金屬線的紗線上除去不導(dǎo)電的纖維的裝置的透視圖。
圖35是說明在尿布的背面上的口袋中的模件(module)的一個(gè)例子的剖視圖。
圖36是具有布類襯片和經(jīng)過處理的矩形部分的尿布的前面區(qū)域的平面圖。
圖37是包含有經(jīng)處理部分的布類襯片的整個(gè)區(qū)域的剖視圖。
圖38描繪了用于處理圖16和圖17的經(jīng)處理部分的超聲波裝置。
圖39是用本發(fā)明的方法制成的尿布的透視圖。
圖40是對(duì)制作尿布的機(jī)器的圖解說明。
在圖1的分解圖和圖2的局部分解透視圖中，實(shí)施本發(fā)明的一次性尿布100包括由透水膜構(gòu)成的內(nèi)片104，它覆蓋由強(qiáng)吸水填料或其他的強(qiáng)力吸水材料構(gòu)成的吸濕層107。在一個(gè)實(shí)施例中，層107可以包括成膠吸收樹脂。外部不透水的電絕緣塑料套110具有著兩個(gè)隔離開的電極114，這兩個(gè)電極呈金屬的或其他導(dǎo)電的條狀物形式，沿套110的中心延伸，并且與吸收層107電接觸。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，電極114沿縱向穿過層107。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，電極114呈導(dǎo)電的絲或線狀。
片104為大多數(shù)一次性尿布所共有，通常被稱為覆蓋材料。它是由粗空隙的、比較疏水的粘接纖維構(gòu)成，這種纖維有助于使液體沿著由穿戴者到吸收層107這樣一個(gè)方向通過。通過具有很高的吸收能力的層107和沒有那么強(qiáng)的吸收能力的層104之間的競爭使水保持與皮膚脫離開。按照這種方式，這種具有相當(dāng)強(qiáng)的疏水能力的纖維將層107的濕的基質(zhì)與穿戴者的皮膚隔離開。這使得即使穿戴者帶著一塊濕的尿布也能使他的皮膚保持干燥。在尿布濕時(shí)使穿戴者不舒服的訓(xùn)練尿布(training diaper)中的片104可以省略。尿布按照通常的方式受到磨損。
電極114在每一端終止于加寬的一對(duì)相鄰固定隔開的導(dǎo)電極板117。處在每一端的成對(duì)的極板117是印在套110上或粘在套110上的，所以它們在套110上保持固定的位置，所以它們與該套緊密接觸。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，極板117還可以采用其他的方式沉積或者涂覆，例如通過使用激光進(jìn)行選擇性金屬化或者碳化。在套110的每一端直接面對(duì)極板117被粘到套110的外表面上的是口袋120。每一個(gè)口袋120適合于容納可取下的具有薄的導(dǎo)電矩形平面器件或表面127的傳感器124。盡管有兩個(gè)口袋120，但是只有一個(gè)口袋容納了傳感器124。在有兩個(gè)口袋時(shí)，根據(jù)使用者的愛好，例如基于舒服，選擇容納傳感器124的口袋。
每一個(gè)口袋120的位置是這樣的，它使得可以將這對(duì)平面器件127緊接在一對(duì)極板117后面設(shè)置在套110的上面而不會(huì)使一個(gè)器件127與兩個(gè)面對(duì)相鄰的極板117重疊，反之亦然。這些成對(duì)的極板或器件之中的一對(duì)大于其他各對(duì)，使得可以容許設(shè)置的公差。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，每一個(gè)口袋120在某些部分是由彈性材料(未示出)構(gòu)成，或者包含有彈性材料，以便于在尿布被磨損時(shí)將器件127壓入緊靠套110的位置。器件127與極板117無電接觸，而是套110將該器件同極板隔開。在傳感器124處于口袋120中時(shí)，傳感器124的一對(duì)器件127和相對(duì)的一對(duì)極板117形成兩個(gè)相鄰的電容器。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，使傳感器124的側(cè)面逐漸變細(xì)，以便于容易插入被壓扁的口袋。也可以使傳感器124的表面逐漸變細(xì)。
如圖2所示，適合的緊固條130在可運(yùn)行的條件下固定尿布，而傳感器124被放置在尿布的前部或者后部。在使用者帶用并弄濕尿布時(shí)，液體穿過片104進(jìn)入吸收層107，并到達(dá)套110。而后，液體使電極對(duì)114電短路。這樣，電極對(duì)114就起到一種導(dǎo)電開關(guān)的作用，它在干尿布中斷開(即不導(dǎo)通)，而在濕尿布中接通(即導(dǎo)通)。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，尿布僅包含一個(gè)口袋120。在必要或想要時(shí)，尿布還可包括其它附件，如非常適合穿戴者的彈性電極、膠帶(tapes)、接片(tabs)、搭扣(snaps)或類似比如將尿布固定到穿戴者身上的東西。
傳感器124包括一振蕩電壓或脈沖源，最好是具有低占空因數(shù)(duty-cycle)的一個(gè)振蕩電壓或脈沖源，它利用套110作為絕緣媒體容性耦合到器件127再到極板117，傳感器124還包括一個(gè)響應(yīng)于該振蕩電壓或脈沖源的報(bào)警裝置。隔開的電極114形成一開關(guān)，該開關(guān)在尿布為干時(shí)保持?jǐn)嚅_(不導(dǎo)通)。傳感器124被這樣設(shè)定，結(jié)果由振蕩電壓或脈沖源來的變化的電流不能通過由電極114形成的被斷開的開關(guān)。在尿布潮濕時(shí)，該尿布中的電解作用使電極114接觸并將開關(guān)接通，即使電極114之間的縫隙導(dǎo)通。傳感器124被這樣設(shè)定，結(jié)果，而后振蕩電壓或脈沖源的變化的電壓使來自傳感器124的電流通過由一個(gè)器件127和相對(duì)的極板117形成的電容器，借助于電極之間的電解導(dǎo)電縫隙通過一個(gè)電極114到另一個(gè)電極114，通過由第二對(duì)極板117和第二對(duì)器件127形成的電容器返回該傳感器。所形成的電流觸發(fā)報(bào)警器，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該報(bào)警器激勵(lì)一個(gè)壓電源并演奏一首音樂旋律或者發(fā)出其他的某種聲響，例如囀聲。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，報(bào)警器產(chǎn)生一種閃光形式，或者打開信號(hào)燈，例如LED。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，由無線電波、紅外輻射或其他手段傳送警報(bào)到一個(gè)遠(yuǎn)處的位置，一個(gè)服務(wù)員可以在這樣一個(gè)地方遠(yuǎn)距離監(jiān)測大量兒童或其他的穿戴者。
聲光形式的警報(bào)告訴穿戴者尿布濕了，他們可以是受訓(xùn)練的嬰幼兒或嬰幼兒的父母。這使得他們可以迅速采取行動(dòng)。例如，聲光警報(bào)可以使訓(xùn)練中的嬰幼兒將他的迫切要求和他的訓(xùn)練需要結(jié)合起來。這種聲光警報(bào)還可以用于通知嬰幼兒的父母孩子的尿布需要更換了。聲光警報(bào)可以把這些需要通知蹣跚學(xué)步的孩子的保姆。聲音警報(bào)可以幫助進(jìn)行治療遺尿的訓(xùn)練。光警報(bào)還可以向有病的腹部沒有感覺的成年失禁者或障礙病人發(fā)出警報(bào)，或者通知管理人員需要更換了。
傳感器124將報(bào)警閾值設(shè)定得足夠高，以便防止在穿戴者坐在金屬椅子上或濕的表面上的時(shí)候出現(xiàn)誤報(bào)警。即使在電極114處在金屬或濕表面的附近，極板117和器件127之間的容抗也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電極114之間的容抗。因此，電極114具有高阻抗，除非利用尿布中的尿以電解方式減小阻抗。傳感器的閾值高得足以避免響應(yīng)干燥的電極114之間的電容耦合，并且還低得足以響應(yīng)電極114之間的電解電導(dǎo)。
檢測電極114被制造得具有這樣的一種小的表面積，使得檢測電極114和任何置于它們對(duì)面、與底版110的外表面接觸的器件之間的電容耦合量將是如此之小，以至于分流給這樣一些外部器件的電流量將不能用檢測器模塊124檢測出來。因此，將不會(huì)由于尿布100以外的條件作用的結(jié)果而發(fā)出警報(bào)，而僅僅是由于檢測電極114之間的電解導(dǎo)電激發(fā)警報(bào)?？赡鼙痪o靠尿布外側(cè)放置的物體的例子可能是帶用者所坐的金屬椅子。
圖3中顯示出傳感器124的一個(gè)實(shí)施例的電器部分的細(xì)節(jié)，其中包括一個(gè)低占空因數(shù)的脈沖源300。在脈沖源300中，形成集成電路或芯片的一部分的振蕩器304和除法計(jì)數(shù)器307在潮濕度檢測過程中為所有的事件提供時(shí)基。在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)數(shù)器307將一個(gè)低頻脈沖重復(fù)頻率(例如30Hz)提供給D-型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器310的上升沿敏感時(shí)鐘脈沖輸出。出自相同時(shí)鐘的一個(gè)較高頻脈沖，如導(dǎo)致1∶2000占空因數(shù)的60Hz，在一個(gè)短周期之后，令雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器310進(jìn)行一次復(fù)位。因此，具有與電源正極314相連的數(shù)據(jù)輸入端的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器310到達(dá)邏輯高電平，在15微秒后由較高頻率時(shí)鐘復(fù)位。使用雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器310的倒相輸出Q′，并隨后產(chǎn)生相應(yīng)的15微秒邏輯低脈沖。這種低頻脈沖出現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)集成電路芯片輸出管腳的倒相放大器317上，還出現(xiàn)在第二雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320的上升沿敏感時(shí)鐘輸出端。出自倒相器317的緩沖輸出脈沖傳送給一個(gè)外部電阻324。
外部電阻324在帶有尿布電容器開關(guān)網(wǎng)絡(luò)327的外部R/C電路中起充電電流限流功能。所述的尿布電容器開關(guān)網(wǎng)絡(luò)327包括第一電容器330，由橫跨套110而彼此面對(duì)的器件127之一和極板117之一形成；開關(guān)的電阻334，由兩個(gè)電極114和它們之間的間隙形成；以及第二電容器337，由橫跨套110而彼此面對(duì)的器件127的另一個(gè)和極板117的另一個(gè)形成。
橫跨電容器開關(guān)網(wǎng)絡(luò)327的電阻器324上的電壓也出現(xiàn)在施密特(Schmidt)輸入緩沖器340上，施密特輸入緩沖器340在雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320的D輸入端產(chǎn)生輸出信號(hào)。雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320是在電源充足狀態(tài)之下被設(shè)定，以避免短暫報(bào)警。雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320的輸出Q′驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置344。在圖3所示的例子中，報(bào)警裝置344包括一個(gè)產(chǎn)生信號(hào)音響的壓電晶體PZ、一個(gè)LED、一個(gè)無線電發(fā)射器RT、一個(gè)紅外線發(fā)射器IR、音樂發(fā)生電路MG、以及用于遺尿訓(xùn)練的可感知觸動(dòng)的震動(dòng)器VB，這些部分中的任何項(xiàng)都可以單獨(dú)或全部選擇性的加強(qiáng)。壓電晶體PZ還可以產(chǎn)生超聲鳴響，將警報(bào)傳送給遠(yuǎn)處的或床邊的接受器。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，傳感器124包括壓電晶體、LED、無線電發(fā)射器、紅外線發(fā)射器、音樂發(fā)生電路、或感知觸動(dòng)的震動(dòng)器之中的任意一個(gè)或更多個(gè)，而無須其余的。其他的可以省去。還可以使用其他的報(bào)警裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，僅使用壓電晶體PZ和LED。
在每一個(gè)充電周期中，有一個(gè)15微秒的限流脈沖饋送到電容器開關(guān)網(wǎng)絡(luò)327中。假定網(wǎng)絡(luò)被初始充電，它開始獲得電荷，其端電壓是充電電源電壓、限流電阻324、脈沖寬度以及傳感器網(wǎng)絡(luò)327中的串聯(lián)電容器的電容的函數(shù)。當(dāng)尿布干燥時(shí)，電極114之間的開關(guān)324上的斷路使得電路327上的電荷迅速向它的峰值上升，并超出施密特觸發(fā)器340的閾值。這使雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320的輸出Q′被置于低電平。這使警報(bào)器344關(guān)閉。電壓迅速上升，這是由于在干燥層107附近電路327的總電容極低，要比電容器330和337的串聯(lián)電容更低。
在尿通過電解作用使電極114短路時(shí)，網(wǎng)絡(luò)327的總電容實(shí)際上大約上升到耦合電容330或337的高得多的電容串聯(lián)合成值。然后，施密特網(wǎng)絡(luò)327作為大致等于固定耦合電容330和337的串聯(lián)合成值的電容負(fù)荷而出現(xiàn)。于是，網(wǎng)絡(luò)327上的電壓不能上升到施密特觸發(fā)器340的正閾值以上。在由雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器310和倒相器發(fā)出的感測脈沖的終點(diǎn)，雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320由雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器310的上升的Q′輸出計(jì)時(shí)，并將施密特觸發(fā)器340的邏輯低電平輸出作為它的Q′輸出上的邏輯高電平存儲(chǔ)。這種雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器310的Q′輸出上的高電平激勵(lì)報(bào)警器344。在下一個(gè)脈沖，當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器310使雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320復(fù)位時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320的Q′上的輸出變高并觸發(fā)報(bào)警器344。
更具體地講，電阻324的電阻值使得網(wǎng)絡(luò)327在尿布干燥時(shí)充電至少到施密特輸入緩沖器340的閾值(一般為1.6V)。這樣，在充電結(jié)束時(shí)和在同步上升沿時(shí)鐘信號(hào)被饋送到第二雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320的精確時(shí)刻，施密特輸入緩沖器340的輸出的瞬時(shí)電平是它的當(dāng)前所施加的輸入電壓的函數(shù)，它被計(jì)時(shí)入采樣雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320。最后得到的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320的輸出狀態(tài)指示出尿布的干或濕的狀態(tài)，在該狀態(tài)下先前的瞬間和整個(gè)周期按照前述的30Hz的速率重新出現(xiàn)。
當(dāng)尿布干燥時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320在Q′輸出上產(chǎn)生0。當(dāng)尿布濕時(shí)，充電達(dá)不到使施密特輸入緩沖器340將1加到雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320的D輸入端所需要的電平。這就在雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320的Q′輸出上產(chǎn)生0并且觸發(fā)警報(bào)器344。
除去通常的引起噪聲功能的典型的施密特輸入電路之外，這種施密特輸入緩沖器340還提供了一種附加的作用。如果網(wǎng)絡(luò)充電脈沖電壓響應(yīng)電源而變化，那么也改變了施密特輸入緩沖器340的閾值電壓。這是由于施密特閾值點(diǎn)是由一個(gè)電壓驅(qū)動(dòng)器設(shè)定為由電源提供的一個(gè)固定的、適中的分量。這個(gè)附加作用就是當(dāng)電池電壓源減弱時(shí)減少在感測閾值中由電源電壓引起的變化，如同往往會(huì)出現(xiàn)的用電池做電源的情況那樣。
在電阻324上的低脈沖速率至少起兩種作用。首先，相對(duì)長的零電壓周期有助于確保在網(wǎng)絡(luò)327上的電壓在所有條件下在各脈沖之間返回零。因此，每一個(gè)周期必然與前一個(gè)隔離開。低占空因數(shù)確保外部電容網(wǎng)絡(luò)327的偏壓，從而不需要電阻性偏壓成分，例如使用的是一個(gè)比較器并且所施加的波形是50％占空因數(shù)方波。其次，由于在該脈沖期間大多數(shù)測試電流被引走，通過進(jìn)行比其它可能下要少次數(shù)的測試，減少測試電路所需要的平均電流。由于所需要的響應(yīng)是在一秒或多秒數(shù)量級(jí)，通過使占空周期減少的程度為使脈沖之間的間隔變得所需響應(yīng)時(shí)間數(shù)量級(jí)，從理論上來講可以將平均電流消耗降低到最低限度。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于所施加的脈沖的1∶2000的占空因數(shù)來說，可以選擇電阻324的值和施密特觸發(fā)器的閾值，結(jié)果，施加到該串聯(lián)電阻、耦合電容器和電極上的功率大約為3nW(納瓦)功率。
圖4和5說明口袋的一個(gè)實(shí)施例。在這里，黏合劑使彈性袋410的彎曲的外凸緣407緊靠外部不透水的電絕緣套110的外側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種熱黏合劑將凸緣407粘到套110上，當(dāng)傳感器124被插入袋410中時(shí)，該口袋使其自身的形狀緊緊圍繞該傳感器。
圖6是一個(gè)在套110的外側(cè)具有一個(gè)袋410并且含有一個(gè)傳感器124的尿布的實(shí)施例的后部的平面圖。圖7是在圖6的尿布打開時(shí)其后部的正面圖。在這里，為了清晰起見，厚度被放大了。袋410中的傳感器124帶有器件127并將它們壓緊靠在印在該套內(nèi)側(cè)的極板117對(duì)面的套110的外側(cè)?；?00具有極板117。
與現(xiàn)有的一次性尿布所共有的層604覆蓋極板117和套110，并為與層107對(duì)應(yīng)的吸收層607提供一個(gè)固定表面。后者也為大多數(shù)一次性尿布所共有。覆蓋吸收層607的是一種相對(duì)來說具有疏水性能的內(nèi)片610，也為一次性尿布所共有，并對(duì)應(yīng)于片104。相對(duì)來說具有疏水性能的纖維將層607的濕的層體與穿戴者的皮膚隔離開并且不使水分再返回到皮膚上。這樣，即使是穿戴者弄濕了尿布也能使皮膚保持干燥。通過高吸收性能層607和吸收性能不那么高的片610之間的競爭使尿遠(yuǎn)離皮膚。
圖8是類似圖6和7中的尿布，但是使用裸露的金屬線或多股金屬線614作電極114的另一種尿布的后部的平面圖。圖9是圖8中的尿布被打開時(shí)后部的正面視圖。在這里，為清楚起見，厚度被放大。裸露的金屬線或多股金屬線當(dāng)它們在極板和套110之間被擠壓時(shí)與極板117電連接。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，金屬線或多股金屬線614穿過吸收層607。
在圖6至9的實(shí)施例中，如在其他實(shí)施例中一樣，當(dāng)尿布干燥時(shí)，傳感器124不發(fā)出報(bào)警信號(hào)。被隔開的電極114形成在尿布干燥時(shí)保持?jǐn)嚅_的導(dǎo)電開關(guān)。于是，來自電源的變化的電流可以不通過由電極114形成的斷開的開關(guān)。當(dāng)尿布潮濕時(shí)，尿布中的尿的電解作用使電極114接觸并將跨電極114之間的間隙的開關(guān)接通。于是，電源的變化的電流使來自傳感器124的電流通過由一個(gè)器件127和相對(duì)的極板117形成的電容器、通過一個(gè)電極114、通過電極114之間的電解導(dǎo)電間隙到另一個(gè)電極114、通過由一對(duì)極板117的第二個(gè)和一對(duì)器件127的第二個(gè)形成的電容器、并返回該傳感器。所得到的電流激發(fā)報(bào)警器，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該警報(bào)器激發(fā)一個(gè)壓電訊響器并演奏一個(gè)曲子或發(fā)出其他的聲響，例如嘟嘟聲(beep)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，片104和610被省去，使穿戴者對(duì)潮濕敏感并加強(qiáng)了報(bào)警。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，導(dǎo)線或多股金屬線被埋入吸收層607并且與層607中的一對(duì)薄板牢固接觸。這樣，具有器件127的傳感器124被隔絕并且還被埋入吸收層。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，該裝置與圖1至9的裝置相同，但是不同之處是使用了口袋，用機(jī)械夾、搭扣或直角鎖定單元將帶有器件127的傳感器124系固在尿布的外側(cè)。
圖10是對(duì)應(yīng)于傳感器124的傳感器1000的一個(gè)實(shí)施例的透視圖。這個(gè)傳感器包括盒體1004、取出器提手1007、稍向下傾斜的側(cè)面1010和傾斜邊緣1014。該傾斜側(cè)面使得能夠在插入口袋時(shí)對(duì)準(zhǔn)。在傳感器1000被放入一個(gè)口袋中時(shí)，加有一個(gè)可隨意設(shè)定的彈簧的開關(guān)1017被接通。傳感器1000的尺寸使得可以牢固地裝配到口袋中。盒體1004具有一個(gè)呈曲面的后端面1020，以便于在放入口袋時(shí)將一個(gè)接觸力加到套110和口袋上。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，極板117使用了為反射性能以及抗氧化和抗腐蝕性能而選擇的非常薄的金屬層。覆蓋有鎳的濺射或蒸發(fā)的鋁防止了氧化并且在尿布的外側(cè)呈現(xiàn)出具有美感的和令人愉快的外觀。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，該傳感器裝置用于在救生衣接觸水時(shí)使救生衣膨脹、用于航空供水指示干燥狀態(tài)、用于對(duì)皮膚的潮濕做出反應(yīng)的保密門把手、用于液位傳感器、用于植物土壤水分指示器，等等。
本發(fā)明可以使母親照料新生嬰兒或蹣跚學(xué)步的小兒，注意經(jīng)常尿褲子的受解便訓(xùn)練的孩子，有助于遺尿病治療訓(xùn)練，以及在問題發(fā)生之前提醒患有失禁癥的成年人。本發(fā)明避免了用機(jī)械的方法從外部將電源與尿布中的導(dǎo)體相連接。此外它還避免帶有該裝置的人的皮膚直接與電源供給電極的電壓接觸。此外，它避免了在穿戴者坐在濕的或金屬的椅子上時(shí)，靠在濕的或金屬的墻上時(shí)，或者在金屬的或濕的公園滑梯上滑滑梯時(shí)發(fā)出誤警報(bào)。
根據(jù)本發(fā)明的其他一些實(shí)施例，從傳感器到電極的非導(dǎo)電耦合是光學(xué)的而不是電容性的。這涉及到在套110的相對(duì)的兩側(cè)使用LED和光檢測器組合。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，從傳感器到電極的非導(dǎo)電耦合是是磁性的。這涉及到從口袋里的傳感器加一個(gè)電場并且在其后在尿布內(nèi)部檢測該電場。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，從傳感器到電極的非導(dǎo)電耦合是從傳感器到電極的感應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，由電極114形成的開關(guān)的響應(yīng)速度通過改變層104和107的相對(duì)的疏水性和親水性關(guān)系來改變。
器件127和極板117的尺寸足夠大，并且，橫跨介電套110的每一塊極板117和相對(duì)的器件127之間的面對(duì)面的間隔足夠小，結(jié)果使得這樣形成的電容量330和337實(shí)際上大于平行的電極114之間的非常小的、幾乎不能檢測的雜散電容。施密特觸發(fā)器340被設(shè)定在足夠低的值上，電容量330和337足夠高，結(jié)果使得即使是在小孩坐在濕的或金屬的表面上時(shí)，橫跨由電極114形成的開關(guān)334的雜散電容不能將足夠的電容量加到串聯(lián)電路327上，結(jié)果將輸入施密特觸發(fā)器的輸入信號(hào)降低到低于它的閾值。因此，雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320將不會(huì)響應(yīng)于穿戴者坐在濕的或者金屬的表面上而發(fā)出錯(cuò)誤報(bào)警。那些尺寸被設(shè)定為僅響應(yīng)于橫跨由電極114形成的開關(guān)334的導(dǎo)電而發(fā)出警報(bào)。
圖11是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的方框圖，在其中，處理器1400完成圖3中的電路300和器件340和320的功，能此外，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與圖3所示結(jié)構(gòu)相同。
圖12說明由處理器1400完成的步驟。這里，在步驟1504中，例如在處理器1400被第一次放在尿布的口袋中時(shí)，處理器1400響應(yīng)于檢測器模塊20的接通而被供電(例如借助于由手柄37A或37B之一啟動(dòng)的鎖定開關(guān))。
在步驟1507中，在過去一段預(yù)定時(shí)間后，該系統(tǒng)被復(fù)位。在步驟1510中，處理器1400檢測硬連線狀態(tài)，以便確定為了發(fā)出報(bào)警該連接報(bào)警器344中的哪一個(gè)裝置。在步驟1514中，處理器1400確定該系統(tǒng)是否被設(shè)定為一旦檢測到情況就立即發(fā)出警報(bào)，或者是否應(yīng)該有一個(gè)短暫的延時(shí)。在步驟1514中，處理器1400還可以確定是否應(yīng)該計(jì)數(shù)運(yùn)行程序(報(bào)警條件)的數(shù)目，所述的計(jì)數(shù)僅在前述的短暫的延時(shí)終止之后才出現(xiàn)。
在步驟1517中，處理器1400連續(xù)產(chǎn)生脈沖。如圖3所示，這些測試脈沖經(jīng)由電阻324被加到網(wǎng)絡(luò)327上。在“閾值達(dá)到否？”判定步驟中，處理器1400確定電壓是否已達(dá)到預(yù)定值，該預(yù)定值一般是電源電壓的適當(dāng)份數(shù)，例如40％。
如果結(jié)果為“是”，這意味著在開關(guān)334上沒出現(xiàn)導(dǎo)電狀態(tài)，并且導(dǎo)致啟動(dòng)報(bào)警的程序步驟沒有開始。此外，在每一次這樣的確定中，在“最終報(bào)警計(jì)數(shù)否？”確定步驟1528中，處理器檢查報(bào)警計(jì)數(shù)器是否在先前的報(bào)警事件過程中最終報(bào)警被衰減(flagged)。如果報(bào)警計(jì)數(shù)器在設(shè)置步驟1514中不能被啟動(dòng)，則這次決定的結(jié)果將總是“否”。如果為“是”，步驟1530使輸出截止，結(jié)果使得該單元將不再起作用。如果為“否”，步驟1532使延時(shí)定時(shí)器初始化(為了用于限定報(bào)警條件，延時(shí)定時(shí)器是否實(shí)際上被衰減無關(guān)緊要)。接下來，“報(bào)警進(jìn)行否？”確定步驟1535中，檢查是否存在報(bào)警條件。如果為“是”，步驟1538使任何有效信號(hào)無效，并且處理器返回“閾值達(dá)到達(dá)到否？”確定步驟1520。如果為“否”，跳過步驟1538，處理器直接返回“閾值達(dá)到否？”確定步驟1520。
如果“閾值達(dá)到否？”確定步驟1520中的結(jié)果為“否”，這意味著導(dǎo)通狀態(tài)出現(xiàn)在開關(guān)334上，導(dǎo)致報(bào)警啟動(dòng)的程序步驟開始。對(duì)于每一次這樣的確定，在“延時(shí)特性啟動(dòng)否？”確定步驟1522中，檢查延時(shí)特性在被啟動(dòng)時(shí)是否已被減減。如果為“是”，那么“延時(shí)是否正在進(jìn)行否？”確定步驟1524檢查當(dāng)前是否正在進(jìn)行延時(shí)。如果為“是”，該單元將以8Hz向輸出管腳加脈沖并返回確定步驟1524，在這種情況下它將繼續(xù)檢查延時(shí)周期的結(jié)束，而不是繼續(xù)報(bào)警條件。如果LED被接通，該產(chǎn)品的使用者可以看到迫切需要受限制的報(bào)警，這有助于防止報(bào)警計(jì)數(shù)器由于該單元的某種形式的運(yùn)行失誤偶然啟動(dòng)報(bào)警計(jì)數(shù)器。一旦延時(shí)周期結(jié)束，只要“閾值達(dá)到否？”確定步驟1520繼續(xù)處在“否”狀態(tài)下，“延時(shí)特性啟動(dòng)否？”確定步驟1522將變?yōu)椤胺瘛?，而這就是在肯定的報(bào)警條件下所導(dǎo)致的結(jié)果。
圖13是圖12的流程圖的續(xù)頁，圖中示出了在肯定報(bào)警條件存在的情況下可能出現(xiàn)的步驟。首先，在步驟1604，如果報(bào)警計(jì)數(shù)器在設(shè)置步驟1514被啟動(dòng)，那么它的計(jì)數(shù)就增加1。其次，在步驟1605，報(bào)警狀態(tài)被鎖定(即利用永久標(biāo)志)。在“最后報(bào)警？”確定步驟1607，處理器檢查這是否是最后的報(bào)警。如果報(bào)警計(jì)數(shù)器沒有被啟動(dòng)，這個(gè)決定將始終為“否”。如果為“是”，處理器以8Hz的頻率向LED的管腳輸入脈沖，與通常的2Hz頻率不同，以便指示該單元在這次報(bào)警后將不起作用。接下去，在“是否有壓電器件(piezo)？”確定步驟1618中，檢查設(shè)置步驟1510是否標(biāo)記了(flagged)對(duì)壓電器件的連接。如果為“是”，那么處理器將提供一個(gè)使音頻壓電轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生穩(wěn)定的單音調(diào)聲響的信號(hào)給非-LED輸出管腳。這個(gè)音調(diào)不同于指示在這次報(bào)警后該單元將不起作用的通常的音頻音調(diào)。如果為“否”，那么處理器將向非-LED輸出管腳提供直流電源，以便驅(qū)動(dòng)許多可能的輸出裝置中的任意一個(gè)。
如果“是否為最后報(bào)警？”確定步驟1607的結(jié)果為“否”，那么處理器以2Hz的頻率向LED管腳輸入脈沖信號(hào)，指示該單元在這次報(bào)警后將不再起作用。接下來，在“是否有壓電器件(piezo)？”確定步驟1619中，檢查設(shè)置步驟1510是否標(biāo)記了對(duì)壓電器件的連接。如果為“是”，那么處理器將提供一個(gè)使音頻壓電轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生穩(wěn)定的單音調(diào)聲響的信號(hào)給非-LED輸出管腳。如果為“否”，那么處理器將向非-LED輸出管腳提供直流電源，以便驅(qū)動(dòng)許多可能的輸出裝置中的任意一個(gè)。
很顯然，處理器1400的內(nèi)部邏輯的細(xì)節(jié)不同于電路300，最明顯的是報(bào)警裝置的鎖定。這有助于在軟件/硬件中實(shí)現(xiàn)。然而，一些基本的功能仍為這兩者所共有。
關(guān)于這種報(bào)警計(jì)數(shù)器在任何一種設(shè)備中的使用，在通常的商業(yè)范圍內(nèi)，預(yù)期檢測器模塊20具有充足的電源能量，足夠一包尿布運(yùn)行之用。任何試圖將該裝置用于第二包尿布的嘗試同樣會(huì)在使用這些尿布中的一塊的過程中的某一時(shí)刻由于電池失效或者臨近損壞而導(dǎo)致失敗。因此，處理器1400和電路1700記錄運(yùn)行次數(shù)，只使運(yùn)行繼續(xù)到單獨(dú)一個(gè)包裝中的尿布數(shù)?？赡艿膱?bào)警次數(shù)在一個(gè)包裝的范圍內(nèi)可稍有增加，允許有幾次由誤運(yùn)行(例如重新插入已經(jīng)濕了的尿布)引起的偶然報(bào)警。這保證了運(yùn)行的連續(xù)性而不至于在一包尿布使用當(dāng)中出現(xiàn)失敗。
圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例用于代替圖3的電路300、施密特觸發(fā)器340和雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器320的，或者代替圖3中的電路300的，或者代替圖11的處理器1400的芯片1700方框圖。芯片1700檢測網(wǎng)絡(luò)327中的開關(guān)334的狀態(tài)。具體說是檢測在網(wǎng)絡(luò)327中的開關(guān)334是否是導(dǎo)電狀態(tài)，這種導(dǎo)電狀態(tài)表示跨檢測電極之間存在導(dǎo)電電解質(zhì)，如在檢測脈沖結(jié)束時(shí)連接網(wǎng)絡(luò)327的電壓之下基本固定值的電容器330和337的串聯(lián)組合所顯示出的負(fù)荷的效果所證實(shí)的。所利用的基本原理是產(chǎn)生短的、限流的、周期性的、測試電脈沖給網(wǎng)絡(luò)327。如果通過閉合開關(guān)334連接網(wǎng)絡(luò)327，那么網(wǎng)絡(luò)327就用于加測試脈沖，但是如果開關(guān)334被斷開，脈沖實(shí)際上不起作用。該電路檢測在每一個(gè)脈沖結(jié)束時(shí)連接網(wǎng)絡(luò)327的電壓，并且可以通過將這個(gè)電壓與預(yù)定的閾值加以比較來檢測開關(guān)334的狀態(tài)。
圖15A說明加到網(wǎng)絡(luò)327上的測試脈沖，而圖15B和15C說明在通過使用典型值的外部電阻器限流之后由測試脈沖在網(wǎng)絡(luò)327上引起的波形。其中一個(gè)插圖示出標(biāo)出了電壓的一個(gè)等效電路的節(jié)點(diǎn)。在圖15A中示出V(1)，即測試脈沖。在圖15B中示出V(2)，即對(duì)于干尿布的情況跨網(wǎng)絡(luò)327的電壓。V(2)還示于圖15C中，這時(shí)是針對(duì)濕尿布的情況。在圖15B和15C中示出了檢測閾值，大致為0.8V的電平。對(duì)于干尿布的情況，在圖15B的波形中所看到的變形是由模擬模型中的相當(dāng)大的雜散電容所引起的，以證實(shí)對(duì)于這樣的雜散電容不敏感。
圖16說明芯片1700的管腳。該圖示出與CT芯片的外部電路連接。圖16所示的連接(管腳)特性與圖14的那些特性相對(duì)應(yīng)。
芯片1700的結(jié)構(gòu)提供了幾種不同的模塊構(gòu)造，以滿足不同的使用者的需要。在圖17、18、19、20和20A中示出了幾種初級(jí)模塊器件。
圖17說明了用壓電器件作為唯一輸出的運(yùn)行。在這里，壓電器件PE被連接在“B”和“C”管腳之間，而“A”管腳左邊不連接。在所有的結(jié)構(gòu)圖中檢測電路是相同的?？纭?”和“-”管腳所加的電源電壓如電池B所示。圖中示出“D”管腳隨意連接“+”管腳或“-”管腳。這為每一種構(gòu)形提供了兩種類型；在圖17至20和20A的五種構(gòu)形的任何一種中延時(shí)和計(jì)數(shù)的運(yùn)行可以被啟動(dòng)或者可以不被啟動(dòng)。
圖18說明了用LED作為唯一輸出的運(yùn)行。LED從“B”管腳驅(qū)動(dòng)?！癈”管腳與“-”管腳相連，以便防止虛假的壓電器件檢測，而“A”管腳左邊不連接。
圖19說明了用壓電器件和LED作為輸出的運(yùn)行。在這里，LED從“A”管腳驅(qū)動(dòng)，而壓電器件PE從“B”和“C”管腳驅(qū)動(dòng)。
圖20說明了使用LED和外部DC電源輸出電路的運(yùn)行。在這里，LED從“B”管腳驅(qū)動(dòng)。在這種結(jié)構(gòu)中，“C”管腳與“-”管腳相連，以便防止虛假的壓電器件檢測，而“A”管腳用于提供恒定的DC電壓輸出，供給外部輸出電路電源電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，外部輸出電路是這樣一種裝置，它能演奏一種旋律或聲音效果、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)或震動(dòng)器、啟動(dòng)延時(shí)、產(chǎn)生音頻信號(hào)或紅外信號(hào)給遠(yuǎn)處的接受器，等等。
圖20A說明了只使用外部DC電源輸出電路的運(yùn)行。在這里，在這種結(jié)構(gòu)中，“B”管腳左邊不連接，并如前述結(jié)構(gòu)一樣，“C”管腳與“-”管腳相連，以便防止虛假的壓電器件檢測，而“A”管腳用于提供恒定的DC電壓輸出，供給外部輸出電路電源電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，外部輸出電路是這樣一種裝置，它能演奏一種旋律或聲音效果、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)或震動(dòng)器、啟動(dòng)延時(shí)、產(chǎn)生音頻信號(hào)或紅外信號(hào)給遠(yuǎn)處的接受器，等等。
標(biāo)為“+”的管腳與正電源電壓相連。標(biāo)為“-”的管腳與負(fù)電源電壓相連(或接地)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，正負(fù)電源電壓之間的差大于2伏小于6伏(DC)。另一個(gè)實(shí)施例提供了較高的電源電壓差，還有一個(gè)實(shí)施例提供了較低的電源電壓差。
按照正常運(yùn)行模式，“R”管腳提供檢測脈沖給外部網(wǎng)絡(luò)327。按照TEST1模式，這個(gè)管腳提供入口給一個(gè)初級(jí)15-位計(jì)數(shù)器的最明顯的輸出位，以便于檢驗(yàn)波動(dòng)計(jì)數(shù)功能。按照TEST2模式，這個(gè)管腳提供具有大約50％占空周期的32kHz的脈沖列。
按照正常運(yùn)行模式和TEST2模式，“S”管腳是來自外部網(wǎng)絡(luò)327的檢測輸出端。按照TEST1模式，這個(gè)管腳提供入口給該振蕩器振蕩回路(tank)。
按照正常運(yùn)行模式，“D”管腳在加電源給芯片之前，或者與“+”管腳，或者與“-”管腳系在一起。如果在加電源時(shí)這個(gè)管腳與“-”管腳系在一起，通過緊接每一個(gè)檢測脈沖結(jié)束在“A”、“B”和/或“C”管腳上發(fā)信號(hào)來指示所有被檢測報(bào)警條件，并且抑制運(yùn)行計(jì)數(shù)器功能。如果在加電源時(shí)這個(gè)管腳與“+”管腳系在一起，那么在輸出端發(fā)出報(bào)警信號(hào)之前觀察到有4秒的鑒定時(shí)間超出。如果報(bào)警條件沒有在整個(gè)鑒定周期內(nèi)持續(xù)，那么未定報(bào)警就被刪除。如果報(bào)警條件在整個(gè)鑒定周期內(nèi)持續(xù)，當(dāng)鑒定周期終止時(shí)就在輸出端發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并且使運(yùn)行計(jì)數(shù)器增值。如果在按照正常模式進(jìn)行時(shí)為這個(gè)輸入信號(hào)提供一個(gè)下降沿，則芯片輸入TEST1模式，初級(jí)15-位計(jì)數(shù)器被設(shè)定為全部為1，輸入該初級(jí)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)截止。第二下降沿打開該初級(jí)計(jì)數(shù)器，從而由這一輸入信號(hào)上的下一個(gè)上升沿計(jì)時(shí)。下一個(gè)上升沿使該初級(jí)計(jì)數(shù)器由全部1翻轉(zhuǎn)為全部0。下一個(gè)上升沿傳送一個(gè)復(fù)位信號(hào)給該電路。第四個(gè)下降沿取消復(fù)位，并使隨后的管腳D上的上升沿直接對(duì)初級(jí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。除此之外，第四個(gè)下降沿還使TEST1模式退出，并進(jìn)入TEST2模式。
按照正常運(yùn)行模式，在檢測到一個(gè)報(bào)警條件時(shí)，“A”管腳或者提供一個(gè)發(fā)光二極管(JED)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，或者提供一個(gè)高電平DC電壓(接近“+”管腳的電源電壓，這取決于負(fù)荷)。如果不存在報(bào)警條件，管腳A處于高阻抗?fàn)顟B(tài)。按照TEST1模式，這個(gè)管腳提供入口給芯片上的振蕩器(64kHz+/-30％)的輸出端。按照TEST2模式，“A”管腳恢復(fù)正常功能。
按照正常運(yùn)行模式，在加電之后，“B”管腳立即提供壓電檢測脈沖。在壓電檢測功能完成之后，在檢測到報(bào)警條件時(shí)，這個(gè)管腳提供壓電驅(qū)動(dòng)信號(hào)，或者提供LED驅(qū)動(dòng)信號(hào)。如果不存在報(bào)警條件，這個(gè)管腳處于高阻抗?fàn)顟B(tài)。無論是TEST1模式還是TEST2模式，對(duì)管腳B的功能都沒有直接的作用。
按照正常運(yùn)行模式，在加電之后，“C”管腳立即用于按照規(guī)定線路將壓電元件檢測信號(hào)發(fā)送給內(nèi)部電路。在壓電檢測功能完成之后，在檢測到報(bào)警條件時(shí)(只有在“C”管腳和“B”管腳之間檢測到存在壓電元件時(shí))，這個(gè)管腳才提供壓電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。如果對(duì)于給定的電路裝置不準(zhǔn)備使用直接的壓電驅(qū)動(dòng)，那么應(yīng)該將這個(gè)管腳與“-”管腳聯(lián)系在一起，這將確保檢測不到壓電元件。進(jìn)行這樣的連接也將保證“C”管腳永久處于高阻抗?fàn)顟B(tài)。
在圖14中，芯片1700的模擬部分1704提供振蕩器、加電復(fù)位電路和施密特觸發(fā)器功能的運(yùn)行以及這些功能本身所必須的所有的偏壓和基準(zhǔn)電壓。在“+”管腳與“-”管腳之間加電后不久，振蕩器功能開始啟動(dòng)，將POR(加電復(fù)位)和OSC(振蕩)信號(hào)傳送給內(nèi)部測試電路塊1707。除此之外，模擬部分1704包含施密特觸發(fā)器電路，該電路被用于將存在于與網(wǎng)絡(luò)327連接處的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的數(shù)字邏輯電平，以便于利用傳感器信號(hào)檢測器進(jìn)行檢測。OSC信號(hào)來自微功率振蕩器，其標(biāo)稱頻率為64kHz。POR信號(hào)是一種由一個(gè)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器產(chǎn)生的短脈沖。
“D”管腳捕獲雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器1710在加電后不久由POR信號(hào)計(jì)時(shí)，并且用于捕獲“D”管腳的功耗增加(power-up)狀態(tài)。這個(gè)模塊的輸出是一個(gè)被稱為DELON的信號(hào)。如果DELON在POR脈沖之后高，那么報(bào)警鑒定計(jì)數(shù)器1714和運(yùn)行計(jì)數(shù)器1717被啟動(dòng)以便于接下去進(jìn)行報(bào)警檢測處理，并且，在報(bào)警檢測暫停周期，LED閃爍率被轉(zhuǎn)換到8Hz。如果DELON在POR脈沖之后低，那么報(bào)警鑒定計(jì)數(shù)器11714和運(yùn)行計(jì)數(shù)器1717的功能被抑制，以便于接下去進(jìn)行報(bào)警檢測處理，并且當(dāng)檢測到報(bào)警條件時(shí)LED閃爍率始終是2Hz。
緊接在POR脈沖結(jié)束后內(nèi)部檢測電路模塊1707利用設(shè)定、復(fù)位和基于“D”管腳上的活動(dòng)的時(shí)鐘信號(hào)控制一個(gè)初級(jí)15-位計(jì)數(shù)器1720。在按照TEST1模式進(jìn)行時(shí)，從模塊1707發(fā)出的TEST1輸出控制“A”管腳上的信號(hào)發(fā)出。它還控制“R”管腳上的輸出信號(hào)的頻率和占空周期。TEST2信號(hào)被用于嚴(yán)格地控制檢測頻率多路復(fù)用器，并且一旦如上所述由“D”管腳上的第四下降沿確定，則確定維持，直到檢測到滿功率電源開/關(guān)周期為止。
初級(jí)15-位計(jì)數(shù)器1720為芯片運(yùn)行提供所有的鍵定時(shí)信號(hào)。它是通常按照64kHz的標(biāo)稱振蕩器頻率計(jì)時(shí)的15-位二進(jìn)制波紋計(jì)數(shù)器。按照TEST1模式可以利用“D”管腳上的各種變換對(duì)它進(jìn)行控制(見以上“D”管腳說明)。按照TEST2模式，它由“D”管腳上存在的信號(hào)計(jì)時(shí)。
測試頻率多路復(fù)用器1724是一個(gè)9-寬2-至-1(9-wide 2-to-1)多路復(fù)用器。利用初級(jí)計(jì)數(shù)器1720的各種輸出饋送18個(gè)輸入。9個(gè)輸出是用于感測信號(hào)產(chǎn)生和檢測、LED閃爍率、壓電檢測、壓電音調(diào)產(chǎn)生和報(bào)警鑒定暫停的定時(shí)信號(hào)。這個(gè)時(shí)鐘由TST2信號(hào)控制，TST2信號(hào)通常用于為生產(chǎn)檢測目的而提高各種頻率(減少檢測時(shí)間)。
傳感器信號(hào)發(fā)生器1727經(jīng)由測試頻率多路復(fù)用器1724(32Hz和32kHz)接受從初級(jí)計(jì)數(shù)器1720來的定時(shí)信號(hào)和從壓電存在傳感器信息塊1730來的允許信號(hào)。在壓電存在檢測功能完成后時(shí)，壓電存在傳感器信息塊1730產(chǎn)生GOSENSOR信號(hào)。這個(gè)信號(hào)啟動(dòng)信號(hào)發(fā)生器1727，產(chǎn)生一個(gè)其頻率通常等于32Hz(64000除以210)、其占空周期為0.05％的感測信號(hào)。這個(gè)模塊的SENSE_OUT輸出是管腳“R”上的信號(hào)。這個(gè)模塊的SAMPLE輸出用于向傳感器信號(hào)檢測器1734提供同步采樣時(shí)鐘信號(hào)。
傳感器信號(hào)檢測器1734在功耗增加時(shí)間被復(fù)位。一旦檢測功能被啟動(dòng)(通過GOSENSOR信號(hào)的確定)，與網(wǎng)絡(luò)327連接的信息被饋送給模擬部分中的施密特觸發(fā)器(將那里的模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字電平)，并且在由傳感器信號(hào)發(fā)生器確定SAMPLE信號(hào)時(shí)被轉(zhuǎn)換的數(shù)字電平被這個(gè)模塊檢測。SAMPLE信號(hào)的確認(rèn)與感測脈沖的結(jié)束同步。
芯片1700提供了一種非報(bào)警狀態(tài)特性。如果在連接電路1727時(shí)存在的信號(hào)高于施密特觸發(fā)器電路的上閾值(電源—電壓—跟蹤)，那么，不確認(rèn)這個(gè)模塊的ALARM輸出信號(hào)，而確認(rèn)ALARM_RESET輸出信號(hào)。ALARMRESET信號(hào)抑制報(bào)警鑒定計(jì)數(shù)器1714計(jì)數(shù)，這又反過來防止任何時(shí)鐘信號(hào)到達(dá)運(yùn)行計(jì)數(shù)器1717。
芯片1700為報(bào)警狀態(tài)提供延時(shí)和計(jì)數(shù)特性。如果在與網(wǎng)絡(luò)327的連接處所存在的信號(hào)低于施密特觸發(fā)器電路的上閾值(電源—電壓—跟蹤)，那么，確認(rèn)傳感器信號(hào)檢測器模塊1734的ALARM輸出信號(hào)，而不確認(rèn)ALARM_RESET輸出信號(hào)。如果DELON信號(hào)為高(在加電源時(shí)“D”管腳高)，則報(bào)警鑒定計(jì)數(shù)器電路1714被啟動(dòng)開始鑒定延時(shí)，LED閃爍器電路將LEDALARM設(shè)置為高，并且在LEDFLASH上產(chǎn)生一個(gè)8Hz的信號(hào)。當(dāng)鑒定暫停結(jié)束時(shí)，確定QUALIFIED和QUALMUX。QUALIFIED信號(hào)用于運(yùn)行計(jì)數(shù)器1717和將LEDFLASH從8Hz改變?yōu)?Hz(除非是最后運(yùn)行)。QUALMUX信號(hào)用于滿足幾個(gè)與輸出應(yīng)用有關(guān)的邏輯公式，大體上取決于加電后在管腳“B”和“C”之間是否檢測到壓電器件(piezo)。
芯片1700提供了無延時(shí)報(bào)警狀態(tài)和計(jì)數(shù)特性。如果在與網(wǎng)絡(luò)327的連接處所存在的信號(hào)低于施密特觸發(fā)器電路的上閾值(電源—電壓—跟蹤)，那么，確認(rèn)模塊1734的ALARM輸出信號(hào)，而不確認(rèn)ALARM_RESET輸出信號(hào)。如果DELON信為低(在加電源時(shí)“D”管腳高)，則報(bào)警鑒定計(jì)數(shù)器電路1714保持不啟動(dòng)，并且LED閃爍器電路將LEDALARM設(shè)置為高，并且在LEDFLASH上產(chǎn)生一個(gè)2Hz的信號(hào)。QUALIFIED信號(hào)絕對(duì)不會(huì)被確認(rèn)，結(jié)果運(yùn)行計(jì)數(shù)器絕對(duì)不會(huì)增加。QUALMUX信號(hào)用于滿足幾個(gè)與輸出應(yīng)用有關(guān)的邏輯公式，取決于加電后在管腳“B”和“C”之間是否檢測到壓電器件。
芯片1700提供了一種報(bào)警狀態(tài)終結(jié)特性。一旦發(fā)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)327的連接處所存在的電壓恢復(fù)到高于施密特觸發(fā)器電路的上閾值(電源—電壓—跟蹤)，那么模塊1734的ALARM輸出信號(hào)就不被確認(rèn)，而確認(rèn)ALARM_RESET信號(hào)。所有的報(bào)警活動(dòng)都停止，并且輸出恢復(fù)到高阻抗?fàn)顟B(tài)。
LED閃爍器電路1737具有幾個(gè)輸入。ALARM信號(hào)啟動(dòng)基本功能。DELON、QUALIFIED和LASTOP信號(hào)控制LEDFLASH信號(hào)的輸出頻率。確定LEDFLASH信號(hào)的形狀的頻率和脈沖寬度控制定時(shí)信號(hào)(ALL_TIMING)，是由初級(jí)計(jì)數(shù)器經(jīng)由測試頻率多路復(fù)用器提供的。一旦報(bào)警條件存在，并且，或者(a)延時(shí)和計(jì)數(shù)特性被啟動(dòng)并且運(yùn)行計(jì)數(shù)器沒有達(dá)到它的末端計(jì)數(shù)，或者(b)延時(shí)和計(jì)數(shù)特性未被啟動(dòng)，LEDALARM信號(hào)都被確認(rèn)(在產(chǎn)生LEDFLASH的邏輯公式中的初級(jí)運(yùn)算數(shù))。
壓電音調(diào)發(fā)生器1740也具有幾個(gè)輸入。基本音調(diào)基準(zhǔn)(2kHz，4kHz，和2Hz囀控制)由初級(jí)計(jì)數(shù)器經(jīng)由測試頻率多路復(fù)用器來提供。準(zhǔn)備由這些基本輸出產(chǎn)生的實(shí)際信號(hào)(ALTONE)由運(yùn)行計(jì)數(shù)器發(fā)出的LASTOP信號(hào)控制。允許ALTONE信號(hào)驅(qū)動(dòng)這些輸出的報(bào)警狀態(tài)過程中的時(shí)間由來自報(bào)警鑒定計(jì)數(shù)器的QUALMUX輸出控制。
發(fā)生器1740產(chǎn)生囀音調(diào)是在出現(xiàn)報(bào)警條件時(shí)，或者是在以下兩種情況之一(a)延時(shí)和計(jì)數(shù)特性截止時(shí)；或者(b)延時(shí)和計(jì)數(shù)特性被啟動(dòng)并且當(dāng)前運(yùn)行周期不是最后運(yùn)行時(shí)。在這兩種情況任意一種之下，ALTONE信號(hào)是在2kHz和4kHz之間得到調(diào)制的相當(dāng)對(duì)稱的2Hz的方波。
在報(bào)警狀態(tài)出現(xiàn)，并且延時(shí)和計(jì)數(shù)特性被啟動(dòng)，并且運(yùn)行計(jì)數(shù)器已經(jīng)達(dá)到它的末端計(jì)數(shù)時(shí)，發(fā)生器1740還產(chǎn)生一個(gè)最后音調(diào)信號(hào)。ALTONE信號(hào)是4kHz恒定頻率的相當(dāng)對(duì)稱的方波。
在給該芯片加電源后，壓電器件存在傳感器1730立即被啟動(dòng)。啟動(dòng)信號(hào)是由初級(jí)計(jì)數(shù)器經(jīng)由測試頻率多路復(fù)用器提供的。在這個(gè)信號(hào)被確認(rèn)時(shí)，這個(gè)模塊的PZSENSE輸出產(chǎn)生一個(gè)單獨(dú)的高速脈沖(high-going pulse)，該脈沖使“B”管腳控制電路將這個(gè)脈沖傳遞給“B”管腳本身。在脈沖間隔，“C”管腳輸出截止。如果此時(shí)將壓電蜂鳴器連接在管腳“B”和“C”之間，這些脈沖由管腳“B”容性耦合到管腳“C”上，這是由于該壓電蜂鳴器從電學(xué)上講等效于一個(gè)小電容器。而后，由模塊1730對(duì)這個(gè)脈沖(PZOIN)的存在與否進(jìn)行采樣。如果壓電器件存在，那么確認(rèn)PIEZO信號(hào)。否則，不確認(rèn)PIEZO信號(hào)。在任何一種情況下，在采樣完成后，確認(rèn)GOSENSOR信號(hào)，反過來這又啟動(dòng)傳感器信號(hào)發(fā)生器開始傳遞SENSE_OUT脈沖，并產(chǎn)生SAMPLE信號(hào)給傳感器信號(hào)檢測器。應(yīng)該注意，還可以使用除去壓電蜂鳴器之外的一些器件形成管腳“B”和“C”之間的連接(只要阻抗適當(dāng)?shù)男。绲陀?兆歐姆)。
報(bào)警鑒定計(jì)數(shù)器1714提供了延時(shí)和計(jì)數(shù)功能的延時(shí)部分。其作用是在報(bào)警狀態(tài)檢測和與報(bào)警有關(guān)的輸出管腳信號(hào)產(chǎn)生之間提供4秒延時(shí)。在存在報(bào)警狀態(tài)和DELON信號(hào)被確認(rèn)時(shí)，這個(gè)功能模塊被啟動(dòng)。在暫停終止并且運(yùn)行計(jì)數(shù)器尚未達(dá)到末端計(jì)數(shù)時(shí)，QUALIFIED信號(hào)被確認(rèn)。這個(gè)信號(hào)用于使運(yùn)行計(jì)數(shù)器1717計(jì)數(shù)增1(1個(gè)計(jì)數(shù)＝1次運(yùn)行)并改變LED閃爍器電路1737的LEDFLASH輸出。在這個(gè)功能被啟動(dòng)時(shí)，一檢測到報(bào)警狀態(tài)，LEDFLASH就開始產(chǎn)生頻率為8Hz的信號(hào)。一旦報(bào)警鑒定暫停終止，作為QUALIFIED信號(hào)被確認(rèn)的結(jié)果，LEDFLASH就將它的頻率從4Hz變?yōu)?Hz。QUALIFIED信號(hào)的確認(rèn)還使QUALMUX信號(hào)被確認(rèn)。QUALMUX信號(hào)被用于滿足幾個(gè)與這些輸出的應(yīng)用有關(guān)的邏輯公式，主要依賴于在加電后是否在管腳“B”和“C”之間檢測到有壓電器件。
運(yùn)行計(jì)數(shù)器1717對(duì)4秒鑒定暫停周期以外持續(xù)的報(bào)警總次數(shù)計(jì)數(shù)。由于一個(gè)包裝單位中的尿布數(shù)隨著產(chǎn)品不同以及制造商不同而不同，所以這個(gè)計(jì)數(shù)器的用途與尿布的濕度檢測有關(guān)。由于對(duì)于這種應(yīng)用來說利用該芯片的產(chǎn)品是由恒定不變的電池來控制，以及由于用于這些產(chǎn)品的電池尺寸可選擇以便為發(fā)運(yùn)該產(chǎn)品所使用的尿布包裝尺寸提供優(yōu)化的電池容量，一旦接近電池電源的預(yù)期的有效期的終點(diǎn)，這個(gè)功能塊用于抑制該芯片運(yùn)行。由于芯片和有關(guān)的電路的功率消耗在潛伏狀態(tài)(不報(bào)警)和活化狀態(tài)(報(bào)警)之間波動(dòng)范圍很大(可能大于1000∶1)，所以實(shí)際的電池壽命難以預(yù)測。報(bào)警狀態(tài)期間的變化進(jìn)一步增加了預(yù)測的不確定因素。
被鑒別為“A”管腳控制電路1744的模塊確定了報(bào)警狀態(tài)期間和進(jìn)行不同的測試模式的情況下在“A”管腳上所存在的信號(hào)傳輸方式?；罨敵鲂盘?hào)電平是高壓電平。按照TEST1模式，芯片內(nèi)置振蕩器信號(hào)出現(xiàn)在“A”管腳上。
按照TEST2模式，“A”管腳產(chǎn)生等效于以上所述信號(hào)的信號(hào)，只是在這個(gè)模式中傳感器信號(hào)發(fā)生器占空周期大約為50％。
在“A”管腳按照正常模式傳輸信號(hào)時(shí)，“A”管腳信號(hào)傳輸有五種不同的格式，它們?nèi)Q于(a)延時(shí)和計(jì)數(shù)功能是否被啟動(dòng)，或者(B)如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能被啟動(dòng)(不考慮當(dāng)前操作是否是最后操作)，或者(C)壓電蜂鳴器(或者其他合適的連接物)是否被壓電器件存在傳感器檢測到。
如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能被啟動(dòng)，壓電器件被檢測到并且運(yùn)行計(jì)數(shù)器還沒有達(dá)到末端計(jì)數(shù)，管腳“A”在檢測到報(bào)警狀態(tài)后在第一個(gè)4秒期間產(chǎn)生具有31.25ms活化(active)脈沖寬度的8Hz信號(hào)。一旦4秒延時(shí)結(jié)束，管腳“A”信號(hào)傳輸改變?yōu)榫哂?1.25ms活化脈沖寬度的2Hz信號(hào)。使用低占空周期(大約6％)以便減少功率消耗。
如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能被啟動(dòng)，并且壓電器件被檢測到，并且運(yùn)行計(jì)數(shù)器達(dá)到末端計(jì)數(shù)，則管腳“A”在檢測到報(bào)警狀態(tài)后在第一個(gè)4秒期間產(chǎn)生具有31.25ms活化脈沖寬度的8Hz信號(hào)。如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能被啟動(dòng)，并且壓電器件沒有被檢測到，則管腳“A”在檢測到報(bào)警狀態(tài)后在第一個(gè)4秒期間產(chǎn)生高阻抗?fàn)顟B(tài)。一旦4秒延時(shí)結(jié)束，則管腳“A”產(chǎn)生另外的信號(hào)，例如，接近在輕負(fù)荷的“+”管腳上的電壓的高電壓電平。如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能沒有被啟動(dòng)，并且壓電器件被檢測到，則管腳“A”產(chǎn)生另外的信號(hào)，例如，在整個(gè)報(bào)警狀態(tài)過程中具有31.25ms活化脈沖寬度的2Hz信號(hào)。如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能沒有被啟動(dòng)，并且壓電器件被檢測到，則管腳“A”產(chǎn)生另外的信號(hào)，例如，接近在輕負(fù)荷的“+”管腳上的電壓的高電壓電平。
被鑒別為“B”管腳控制電路1744的模塊確定了報(bào)警狀態(tài)期間和進(jìn)行不同的測試模式的情況下在“B”管腳上所存在的信號(hào)傳輸方式?；罨敵鲭妷弘娖绞歉邏弘娖?。
“B”管腳控制電路1744與壓電器件存在檢測有關(guān)。模塊1747使“B”管腳在給芯片加電源后很短時(shí)間內(nèi)檢測管腳“B”和“C”之間存在連接與否。這涉及到在芯片運(yùn)行的大約第一個(gè)100秒之內(nèi)大約32ms信號(hào)脈沖的產(chǎn)生。
按照TEST1模式，模塊1747在“B”管腳上產(chǎn)生在很大程度上等效于以下所要說到的信號(hào)傳輸情況的信號(hào)，只是在這個(gè)模式中傳感器信號(hào)發(fā)生器占空周期大約為50％。按照TEST2模式，模塊1747在“B”管腳上施加在很大程度上等效于以下所要說到的信號(hào)傳輸情況的信號(hào)，只是在這個(gè)模式中傳感器信號(hào)發(fā)生器占空周期大約為50％。
按照正常的操作模式，模塊1747在“B”管腳上施加具有6個(gè)不同格式的信號(hào)，這些格式取決于(a)延時(shí)和計(jì)數(shù)功是否被啟動(dòng)，或(b)是否延時(shí)和計(jì)數(shù)特性被啟動(dòng)(不考慮當(dāng)前運(yùn)行是否是最后運(yùn)行)，或(c)壓電蜂鳴器(或其他合適的電連接器件)是否被壓電器件存在傳感器檢測到。
如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能被啟動(dòng)，并且壓電器件沒有被檢測到，并且運(yùn)行計(jì)數(shù)器還沒有達(dá)到末端計(jì)數(shù)，則模塊1747使“B”管腳在檢測到報(bào)警狀態(tài)后的第一個(gè)4秒期間產(chǎn)生具有31.25ms活化脈沖寬度的8Hz信號(hào)。一旦4秒延時(shí)結(jié)束，模塊1747使“B”管腳信號(hào)傳輸改變?yōu)榱硗獾男盘?hào)，例如，具有31.25ms活化脈沖寬度的2Hz信號(hào)。如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能被啟動(dòng)，并且壓電器件沒有被檢測到，并且運(yùn)行計(jì)數(shù)器還已經(jīng)達(dá)到末端計(jì)數(shù)，則模塊1747使“B”管腳在整個(gè)報(bào)警狀態(tài)過程中產(chǎn)生另外的信號(hào)，例如，具有31.25ms活化脈沖寬度的8Hz信號(hào)。如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能沒有被啟動(dòng)，并且壓電器件沒有被檢測到，則模塊1747使“B”管腳在整個(gè)報(bào)警狀態(tài)過程中產(chǎn)生另外的信號(hào)，例如，具有31.25ms活化脈沖寬度的2Hz信號(hào)。如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能被啟動(dòng)，并且壓電器件被檢測到，并且運(yùn)行計(jì)數(shù)器還沒有達(dá)到末端計(jì)數(shù)，則模塊1747使“B”管腳在檢測到報(bào)警狀態(tài)后的第一個(gè)4秒期間顯示出高阻抗?fàn)顟B(tài)。一旦4秒延時(shí)結(jié)束，模塊1747使“B”管腳產(chǎn)生以2Hz的頻率從2kHz到4kHz來回變換的“囀”信號(hào)。
如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能被啟動(dòng)，并且壓電器件被檢測到，并且運(yùn)行計(jì)數(shù)器處于它的末端計(jì)數(shù)，則模塊1747使“B”管腳在整個(gè)報(bào)警狀態(tài)過程中產(chǎn)生具有大致方形的恒定的4kHz信號(hào)。如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能沒有被啟動(dòng)，并且壓電器件被檢測到，則模塊1747使“B”管腳產(chǎn)生以2Hz的頻率從2kHz到4kHz來回變換的“囀”信號(hào)。
被指定為“C”管腳控制電路的模塊1750確定了報(bào)警狀態(tài)期間和進(jìn)行不同的測試模式的情況下在“C”管腳上所存在的信號(hào)傳輸方式。
模塊1750與壓電器件存在檢測有關(guān)。如所述那樣，模塊1750使“C”管腳在給芯片加電源后很短時(shí)間內(nèi)檢測管腳“B”和“C”之間存在連接與否。在這一期間，“C”管腳用做輸入端。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，為了防止壓電器件被檢測到這個(gè)管腳在這一期間被接地。
按照TEST1模式，模塊1750使“C”管腳產(chǎn)生在很大程度上等效于以下所要說到的信號(hào)傳輸情況的信號(hào)，只是在這個(gè)模式中傳感器信號(hào)發(fā)生器占空周期大約為50％。
按照TEST2模式，模塊1750使“C”管腳產(chǎn)生在很大程度上等效于以下所要說到的信號(hào)傳輸情況的信號(hào)，只是在這個(gè)模式中傳感器信號(hào)發(fā)生器占空周期大約為50％。
按照正常的運(yùn)行模式，模塊1750使“C”管腳產(chǎn)生具有3個(gè)不同信號(hào)傳輸格式，這些格式取決于(a)延時(shí)和計(jì)數(shù)功能是否被啟動(dòng)，或者(b)是否延時(shí)和計(jì)數(shù)特性被啟動(dòng)(不考慮當(dāng)前運(yùn)行是否是最后運(yùn)行)，或者(c)壓電蜂鳴器(或其他合適的電連接器件)是否被壓電器件存在傳感器檢測到。
如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能被啟動(dòng)，并且壓電器件被檢測到，并且運(yùn)行計(jì)數(shù)器還沒有達(dá)到末端計(jì)數(shù)，則模塊1750使“C”管腳在檢測到報(bào)警狀態(tài)后的第一個(gè)4秒期間顯示出高阻抗?fàn)顟B(tài)。一旦4秒延時(shí)結(jié)束，則模塊1750使“C”管腳產(chǎn)生另外的信號(hào)，例如以2Hz的頻率從2kHz到4kHz來回變換的“囀”信號(hào)。如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能被啟動(dòng)，并且壓電器件被檢測到，并且運(yùn)行計(jì)數(shù)器處于其末端計(jì)數(shù)，則模塊1750使“C”管腳產(chǎn)生另外的信號(hào)，例如，對(duì)于報(bào)警狀態(tài)的第一個(gè)4秒是一個(gè)高阻抗?fàn)顟B(tài)，對(duì)于報(bào)警狀態(tài)的余下部分，繼之以一個(gè)具有大致方形的恒定的4kHz信號(hào)。如果延時(shí)和計(jì)數(shù)功能沒有被啟動(dòng)，并且壓電器件被檢測到，則模塊1750使“C”管腳產(chǎn)生以2Hz的頻率從2kHz到4kHz來回變換的“囀”信號(hào)。
圖21A至40說明本發(fā)明的其他的一些實(shí)施例。在圖21A的分解透視圖中，一次性尿布2100包括透水膜構(gòu)成的內(nèi)側(cè)片2104，它通常是已知的并在下文中被稱為覆蓋基片2104，覆蓋在通常是已知的并在下文中被稱為芯層2107的、由具有很高的吸收液體能力的墊或者其他具有很高吸收能力的材料構(gòu)成的水分吸收層2107。在一個(gè)實(shí)施例中，芯層2107可以包括小顆?；蚣?xì)絲，其具有保持水分能力的聚合物，例如聚丙烯酸。一種已知的并在下文中被稱為底片2110的外部的、不透液體水的電絕緣塑料膜具有著兩個(gè)隔絕導(dǎo)電的電極2114，這兩個(gè)電極呈金屬的或其他具有導(dǎo)電性能的具有小的表面積的條狀，以下稱之為檢測電極2114，這兩個(gè)電極沿底片2110的中心延伸。底片2110還具有著一個(gè)織物片2108和一個(gè)阻擋片2109。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，檢測電極2114與芯層2107，或者織物片2108，或者阻擋片2109導(dǎo)電接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，檢測電極2114沿底片2110的內(nèi)表面突起與芯層2107接觸。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，檢測電極2114呈導(dǎo)電的細(xì)絲、線狀物或金屬線。
該檢測電極被連接到焊接導(dǎo)電區(qū)2117，該導(dǎo)電區(qū)以下稱之為耦合電極2117，用于耦合檢測電極2114和準(zhǔn)備緊貼底片2110的外表面設(shè)置的檢測器模塊之間的信號(hào)。檢測器模塊帶有拾取(pickup)電極，該拾取電極的每一個(gè)都以非導(dǎo)電方式，例如通過電容器，與相應(yīng)的連接電極2117耦合。
一種隨意的織物層2108可以與芯層2107接觸，它用于使水分更快和更均勻地在芯層2107的周圍散布開，以及用于使水分離開芯層2107與檢測電極2114緊密接觸。
一種隨意的水分阻擋層2109被插置于檢測電極2114的一部分和芯層2107或織物層2108之間，它可以用于防止芯層2107中的水分到達(dá)檢測電極2114的限定區(qū)域。如果阻擋層2109在水中是溶解的，那么其作用將是在水分到達(dá)檢測電極2114的被覆蓋部分之前的一種延時(shí)作用。如果阻擋層2109在水中是不溶解的，那么其作用將是要求芯層2107中的水分在該水分可以被檢測之前到達(dá)檢測電極2114的被覆蓋部分的外圍。
沿著口袋的除一個(gè)邊緣之外的其余所有的邊緣將口袋小片2112粘在底片2110上?？诖?111的位置被設(shè)置得在一個(gè)檢測器模塊被放在其中時(shí)處在口袋2111中的信號(hào)電極面對(duì)耦合電極2117對(duì)齊?？诖∑?112的粘接區(qū)域利用交叉斜線加以識(shí)別。如果口袋小片2112是由具有彈性的材料構(gòu)成，那么，稍大于口袋2111的松弛尺寸的器件插入口袋中將使口袋小片2112的未粘接部分變形。這將有助于將這樣的被插入的器件整齊地保持在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，并且將張力加在底?110的位于口袋小條2112的未粘接部分之下的區(qū)域。如果口袋小片2112是由非彈性的材料構(gòu)成，那么，通過底片2110的變形和被插入的器件本身的變形的結(jié)合，可以獲得同樣的張力和可靠的插入。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一對(duì)耦合電極2117和一個(gè)口袋2111被定位于尿布2100的前或后腰帶附近，而在另一個(gè)實(shí)施例中，單獨(dú)這樣一組被設(shè)置在兩個(gè)腰帶附近。
在圖21B的分解透視圖中，一次性尿布2100包括一個(gè)傳感器阻擋層2119，在該阻擋層之上，在組裝到底片2110上之前，可以印刷檢測電極2114和耦合電極2117或者將它們預(yù)先組裝。
圖22A、22B、22C和22D顯示出了檢測電極2114和耦合電極2117的四種可能的結(jié)構(gòu)。這四種結(jié)構(gòu)表示準(zhǔn)備按照虛線2140分開的重復(fù)的圖形。虛線2140可以對(duì)應(yīng)于在機(jī)器方向上制成的尿布2100在生產(chǎn)線的終端附近相互分開之處，或者對(duì)應(yīng)于印刷或預(yù)組裝在阻擋層上的成套電極2114和2117在安裝到底片2110之上之前分開之處，或者分割線2140可以簡單的是概念上的，即將電極2114和2117重復(fù)組裝到在交叉方向上制成的尿布上之處。
在圖22A中，檢測電極2114是斷開的，每對(duì)檢測電極2114有兩對(duì)耦合電極2117。這樣就在每個(gè)腰帶附近提供一對(duì)耦合電極。在圖22B中，檢測電極2114也是斷開的，但是每對(duì)檢測電極2114只有一對(duì)耦合電極2117。這樣只在一個(gè)腰帶附近提供一對(duì)耦合電極。在圖22C中，檢測電極2114是連續(xù)的，每對(duì)檢測電極2114有兩對(duì)耦合電極2117。這樣就在每個(gè)腰帶附近提供一對(duì)耦合電極。在圖22D中，檢測電極2114是連續(xù)的，每對(duì)檢測電極2114只有一對(duì)耦合電極2117。這樣只在一個(gè)腰帶附近提供一對(duì)耦合電極。
檢測電極2114可以是用導(dǎo)電材料制成的細(xì)絲、金屬線、紡制線、條帶、金屬薄片、纖維或薄膜。檢測電極2114可以是帶有導(dǎo)電填充劑材料的，涂有導(dǎo)電材料的，或者帶有經(jīng)過轉(zhuǎn)化處理的或者蓋滿可提供所述的表面導(dǎo)電性能的表面的細(xì)絲、紡制線、條帶、纖維或薄膜。檢測電極2114可以取紡制線的形式，該紡制線包括長度連續(xù)的或不連續(xù)的導(dǎo)電細(xì)絲或金屬線，用導(dǎo)電細(xì)絲或金屬線包裹，用導(dǎo)電材料浸漬或者用含有導(dǎo)電填充劑材料的材料浸漬。檢測電極2114可以是導(dǎo)電的或者含有導(dǎo)電填充劑材料(例如，熱塑性材料、蠟狀材料、膏狀材料、膠質(zhì)材料、膠乳、黏合劑、或油墨狀材料)的，可以利用諸如印刷、滾壓或擠壓的方法選擇性地涂覆到表面上的或加入到吸收性基質(zhì)中的液體的或塑性的材料。
檢測電極2114可以利用借助于賦予提到的那些部分以導(dǎo)電性的工藝，選擇性地轉(zhuǎn)化或覆蓋薄膜、纖維或織物材料的表面的一些部分的方式來形成。檢測電極2114可以通過例如借助于研磨或光刻技術(shù)從薄膜材料的表面有選擇地除去連續(xù)的導(dǎo)電涂層或被轉(zhuǎn)化的外層，用連續(xù)的涂膜片提供多重被隔絕的導(dǎo)電區(qū)域(電極)的方式來形成。檢測電極2114可以通過例如借助于壓模-切削的方法，選擇性的除去電極膜、纖維或織物材料的一些部分，以便由涂膜、纖維或織物材料的連續(xù)的器件提供多重隔絕開的器件(電極)的方式來形成。
檢測電極2114可以是多重的，因?yàn)樾纬梢粚?duì)的兩個(gè)電極的每一個(gè)可以具有一個(gè)以上的導(dǎo)線束、條帶、條片等，并且因?yàn)檫@些眾多的器件可以具有不同的結(jié)構(gòu)。
耦合電極2117可以是由導(dǎo)電材料制成的條帶、箔片、纖維織物或薄膜材料。耦合電極2117可以是含有導(dǎo)電材料的、涂有導(dǎo)電材料或用導(dǎo)電材料浸漬的、或者表面受過轉(zhuǎn)換處理的或用可以提供所述的表面導(dǎo)電性的條帶、纖維、織物或薄膜。耦合電極2117可以是導(dǎo)電性的，或者具有一個(gè)或兩個(gè)導(dǎo)電表面的條帶、纖維、織物或薄膜材料，在其中，所述的結(jié)構(gòu)可以任意地是透明的或半透明的。耦合電極2117可以是導(dǎo)電的或者含有導(dǎo)電填充劑材料(例如，熱塑性材料、蠟狀材料、膏狀材料、膠質(zhì)材料、膠乳、黏合劑、或油墨狀材料)的，可以利用諸如印刷、滾壓或擠壓的方法選擇性地涂覆到表面上的或加入到吸收性基質(zhì)中的液體的或塑性的材料。
耦合電極2117可以利用借助于賦予提到的那些部分以導(dǎo)電性的工藝，選擇性地轉(zhuǎn)化或覆蓋薄膜、纖維或織物材料的表面的一些部分的方式來形成。耦合電極2117可以利用例如借助于濺射或熱蒸氣沉積的方法用導(dǎo)電材料選擇性地涂覆薄膜、纖維或織物材料的表面的一些部分的方式來形成。耦合電極2117可以通過從薄膜材料的表面選擇性地除去連續(xù)的導(dǎo)電涂層或被轉(zhuǎn)化的外層，以便由連續(xù)的涂覆膜片提供多個(gè)電極的方式來形成。耦合電極2117可以利用例如借助于壓模-切削的方法選擇性地除去電極膜、纖維或織物材料的一些部分，以便由連續(xù)的涂膜器件提供多個(gè)電極元件的方式構(gòu)成。
圖23A和23B描述了一種電極結(jié)構(gòu)的兩個(gè)實(shí)施例，在這種電極結(jié)構(gòu)中，多個(gè)獨(dú)立的電極2314和2317可以一起作用有效地形成對(duì)應(yīng)于圖21A和21B以及圖22A至22D中的檢測電極2114和耦合電極2117的若干對(duì)電極。在圖23A中，電極的寬度均勻，在其中，這些電極中的用做耦合電極2317的那些部分是位于耦合區(qū)2316的那些部分。在圖23B中，檢測電極2314比耦合電極2317窄。將電極設(shè)計(jì)成一系列平行元件用于提供對(duì)于對(duì)準(zhǔn)口袋2111和耦合電極2117之間的平移偏差的大的不敏感性。
圖24、25和26描述了與電極在尿布2100中相對(duì)于其他層的設(shè)置有關(guān)的三個(gè)可能的結(jié)構(gòu)草圖。每一個(gè)圖都是在垂直于檢測電極2117的方向上橫跨一個(gè)單個(gè)的耦合電極2117的、并且包括了除口袋2111以外的所有的層的正面視圖。這些圖被簡化到這樣的程度不描述某些黏合劑涂覆和其他一些典型的和可能的工藝，以及不給出關(guān)于各層處理的指示，因?yàn)樗鼈兲幱谒媴^(qū)域以外。
在圖24中，底片2110已噴涂有結(jié)構(gòu)黏合劑層2133，具有鋪設(shè)于結(jié)構(gòu)黏合劑2133之上的檢測電極2114，具有其取向使得導(dǎo)電涂層2118面對(duì)檢測電極2114、被擠靠在檢測電極2114上的耦合電極2117，具有被擠壓于電極2114和2117兩者范圍之上的織物層2108，具有被擠壓于織物層2108范圍之上的芯層2107，最后，具有被擠壓于芯層2107之上的覆蓋層2104。
可以將導(dǎo)電液體、糊狀物、油灰狀物或粉末狀固體材料沉積在與檢測電極和耦合電極接觸的縫隙2130中。
圖25不同于圖24之處僅在于阻擋層2119是加在織物層2108和檢測電極2114及耦合電極2117之間。
在圖26中，檢測電極2114帶有黏合劑2135的一側(cè)已被擠壓到底片2110上，而帶有導(dǎo)電涂層2118的一側(cè)朝外?？椢?108已用結(jié)構(gòu)黏合劑2133噴涂，而檢測電極2114已被鋪設(shè)到織物2108中的結(jié)構(gòu)黏合劑2133上，這樣，帶有檢測電極2114的織物2108已被向下擠壓到帶有耦合電極2117的底片2100上。這就使耦合電極2117上的導(dǎo)電涂層2118與檢測電極2114接觸。芯層2107被擠壓到現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)上，并且最終將覆蓋層2104擠壓到芯層2107的上面。
可以將導(dǎo)電液體、糊狀物、油灰狀物或粉末狀固體材料沉積在與檢測電極和耦合電極接觸的縫隙2130中。
圖27和28描述了檢測電極2114和耦合電極2117的兩個(gè)可行的設(shè)計(jì)，在其中這些電極被插置于芯層2107之中。在兩種情況下，檢測電極2114和耦合電極2117被印刷到或者預(yù)組裝到載體層2119上，并且被放置于芯層2107之中，并且?guī)в旭詈想姌O2117的端部由它的端部突出。在圖27中，耦合電極2117要在沒有芯層2107的腰帶附近的一個(gè)區(qū)域組裝到底片2110上。在圖28中，載體2119帶有耦合電極的部分在芯層2107之上向后折，并因此在制成的尿布2100中它被置于芯層的下方。
圖29示出的是粘在底片2110上的口袋2111的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，顯示出圍繞除口袋罩片2112的一條邊緣之外的所有的邊緣的粘接區(qū)域。
圖30與圖29相同，只是圖30說明了一種加強(qiáng)口袋2111的未粘接邊緣的方法，在其中，在將口袋2111粘接到底片2110上之前或同時(shí)，未被粘接到底片2110上的邊緣在其自身之上被折疊一次或多次并且粘接到自身之上。在另一個(gè)實(shí)施例中，通過將單獨(dú)的一條材料粘接于口袋2111之上來加強(qiáng)口袋2111的開口邊緣。
圖31描述了折疊帶有電極2114和2117的載體片2119以便縮短它的長度的情況。在將載體片組裝到尿布2100上時(shí)或者組裝之前，可以對(duì)這種材料進(jìn)行Z形折疊。
圖32描述了一種用于從載體片2119上除去導(dǎo)電涂層2118的裝置。在這里，橡膠輪2210轉(zhuǎn)動(dòng)以便于在與它的移動(dòng)方向相反的方向上磨削載體片2119。
圖33描述了一個(gè)用于將檢測電極2114加裝到底片2110上的結(jié)構(gòu)黏合劑2133上的裝置。金屬線軸3305裝配有適合的饋送、制動(dòng)和非連續(xù)(anti-run-on)裝置。呈金屬線狀的檢測電極2114繞張緊鼓3310一圈或多圈，穿過方向控制銷3315，并通過底片材料帶2210的移動(dòng)被拉到所述的底片材料帶上。此外為清楚起見還顯示出口袋2111和正面膠帶2102。底片從鼓3320上通過。
圖34描述了一個(gè)用于從用金屬線旋轉(zhuǎn)包覆形成電極2114的紗線3414的線芯中除去非導(dǎo)電纖維的裝置。氣體燃料源3405將氣體送給燃燒器3415。氣流調(diào)節(jié)器3410與氣源3405并聯(lián)。點(diǎn)火源3420可以點(diǎn)燃火焰3417。紗線3414被牽引通過火焰正上方的空間，調(diào)制火焰使得它可以使紗線芯中的非導(dǎo)電纖維氣化、熔融或者局部氣化和局部熔融。所形成的裸露的金屬線段可以改善同導(dǎo)電表面，例如耦合電極2117，的接觸。
圖35說明了在由口袋條2112在底片2110形成的口袋2111中具有拾取電極3507的一個(gè)模塊3504的例子。拾取電極3507的位置彼此相對(duì)，并且非導(dǎo)電且容性耦合到耦合電極2117，耦合電極2117橫跨底片2110。為清楚起見厚度被放大。
圖36和37描述了呈典型的、由非紡纖維層2110A和薄膜層2110B構(gòu)成的并且?guī)в幸粋€(gè)矩形的、經(jīng)過處理的部分3613的兩成分織物狀片2110形式的底片2110的一個(gè)實(shí)施例的一部分。經(jīng)處理部分3613包括非紡纖維層2110A和薄膜層2110B構(gòu)成的整體基質(zhì)。這種處理用于提高介電常數(shù)和降低處理的部分3613的厚度，并使它更適合于以后的口袋材料的粘接。部分3613的的處理可以借助于熱的和超聲波的方法完成，較為可取的方法是超聲波法。
在圖36中，如由正面膠帶2102的存在所指示的那樣，經(jīng)處理部分3613位于中心和腰帶的前部附近。根據(jù)另外一些實(shí)施例，還可以作為另外的或者附加的一種方式將被處理部分設(shè)置在尿布的后腰或其他部分。對(duì)于一種給定的尿布結(jié)構(gòu)，經(jīng)處理部分3613的位置往往與在其他各個(gè)不同的圖中所示的口袋2111的位置相同。
圖37示出除在經(jīng)處理部分3613中之外，與底片膜層2110B分離并且在其上方隨意取向的底片非紡層2110A的纖維。在其中示出了兩種材料結(jié)合成為整體基質(zhì)。
除去底片膜層2110B之外，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，嵌入密封劑包括在處理之前加到部分3613的兩側(cè)之一的任意一側(cè)的其他材料。這種附加材料可以是與底片膜層2110B相容的熱塑性薄膜，或者它可以是其他能用于提高可密封非紡底片膜層2110A的纖維的固體熱塑性材料的份額的材料。
圖38描述了一種用于完成對(duì)部分3613的處理的超聲波裝置的基礎(chǔ)。底片2110在輥3855上連續(xù)被傳送，非紡層2104B通常是面對(duì)超聲波觸頭3850。周期性地為超聲波觸頭3850供電，使得它可以按均勻的時(shí)間間隔以均勻的時(shí)間周期跨過它的厚度將能量供給底片2110。這樣做保證了底片2110的整個(gè)寬度的狹窄部分的均勻長度按照均勻的空間間隔得到處理。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，使用一種旋轉(zhuǎn)式觸頭代替靜止觸頭，以便避免底片2110在觸頭上難以清理的危險(xiǎn)。
在圖21A至38的每一個(gè)實(shí)施例中，尿布的制作可以采用如下方式制作圖中所示的每一個(gè)部件，例如部件2104、2107、2110、2111、2112、2114和2117，用適合的黏合劑或其他粘合方式將這些部件組裝起來，得到圖示的裝置，而后將它們的形狀加工成為通常尿布的形狀。制作或者組裝這些部件的次序可以根據(jù)制作者的需要而改變。
通常的制作工藝可以包括如下步驟制作具有外表面和內(nèi)表面、以便于產(chǎn)生尿布的外部和尿布的內(nèi)部的不透過液體的底片；制作吸收液體的結(jié)構(gòu)部分并將吸收液體的結(jié)構(gòu)部分緊靠底片設(shè)置；制作有彈性的口袋并將口袋粘接到底片的外表面上，以便于容納檢測器模塊；制作檢測電極并將檢測電極沿著面對(duì)彈性口袋延伸的方向置于尿布的內(nèi)部和底片與吸收液體的結(jié)構(gòu)部分接觸的內(nèi)表面之中，以便于使檢測電極與檢測器模塊電容耦合；將以上各個(gè)部分用粘接方式組裝在一起；以及將產(chǎn)品加工成尿布形狀。任何一個(gè)部分可以在該工藝的任何階段進(jìn)行粘接。
完成所制作的和所組裝的每一個(gè)器件以便于實(shí)現(xiàn)每一幅圖所描述的結(jié)構(gòu)，這正如以下所描述的那樣。通過將該組件加工成尿布形狀，并在腰部和腿部增加彈性材料以及加固條2130來進(jìn)行該過程，以便于制作圖39的尿布。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，尿布生產(chǎn)使用自動(dòng)化機(jī)器，在這種機(jī)器中，部件材料是由輥或位于生產(chǎn)線的若干生產(chǎn)點(diǎn)的其他材料源供給的。在一個(gè)例子中，底片隨材料帶運(yùn)行通過生產(chǎn)線的全長，一直到達(dá)一個(gè)單個(gè)的尿布彼此分離的工位。然而，可以將底片插入若干片之中。其他組成部分被連續(xù)地、單獨(dú)地附加上去，或者以局部預(yù)組裝組合體的形式附加到底片2110上。在一個(gè)典型的機(jī)器操縱的組裝運(yùn)行中，在底片材料帶被送進(jìn)的工位，將正面膠帶切下并放置到底片2110的外側(cè)，以及將口袋2111切下并按一定位置粘到底片2110的外側(cè)。將黏合劑涂到準(zhǔn)備設(shè)置耦合電極2117的區(qū)域，將檢測電極2114送進(jìn)，將耦合電極2117切割并定位，將結(jié)構(gòu)黏合劑涂到整個(gè)表面上，加裝腿和腰帶彈性材料，而后，將離線制作的吸收墊放置在織物層2109的材料帶和覆蓋層材料2104之間，送進(jìn)并固定，而后將底片切割成形，以便使岔口變窄。最后，將單個(gè)尿布切割下來，分離開，折疊，并且裝袋。如果需要，可以改變這些步驟的順序。
在圖40中示出一個(gè)自動(dòng)化機(jī)器。在其中，生產(chǎn)線4101從底片織物(web)源接受形成底片的織物(預(yù)制的或者尚未切割的)。生產(chǎn)線4101或者使預(yù)制的底片沿著生產(chǎn)線移動(dòng)，或者切割織物形成底片。液體吸收劑層材料源4107供給生產(chǎn)線4101液體吸收劑層的材料成分(或者是單獨(dú)地，或者是作為一個(gè)單元；或者是預(yù)制的，或者是線形片材)。生產(chǎn)線4101將吸收液體的構(gòu)件粘合到由織物制成的底片上。彈性口袋材料源4110供給生產(chǎn)線4101預(yù)制的或者未切割的彈性口袋，生產(chǎn)線4101將彈性口袋粘合到由織物制成的底片上。檢測電極織物源4114供給生產(chǎn)線4101局部或完全成形的狀態(tài)下的檢測電極，生產(chǎn)線將它們粘合在與液體吸收構(gòu)件接觸并且面對(duì)口袋的適合的位置上。彈性材料源4117提供彈性材料給生產(chǎn)線4101，生產(chǎn)線加裝彈性材料，并且切割成形為圖39所示的狀態(tài)。生產(chǎn)線還分離、折疊和包裝尿布。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，各材料源4104、4107、4110、4114、以及4117采用不同的位置，結(jié)果使得可以改變處理順序。粘合可以在該工藝過程的除所示的那些階段之外的若干階段進(jìn)行。此外，材料源4104、4107、4110、4114、以及4117之中的任意一個(gè)還可以供給預(yù)制的或部分預(yù)制的材料，并且生產(chǎn)線還使用這些材料。在這些材料源提供未完成的或者加工了一部分的部件的情況下，生產(chǎn)線將這些部件最終加工完成。
根據(jù)本發(fā)明的若干實(shí)施例，檢測電極被制成以下任意一種或多種由導(dǎo)電材料制成的細(xì)絲、金屬線、紡制線、條帶、箔片、纖維或薄膜；含有導(dǎo)電材料的、涂有導(dǎo)電材料的、或者具有經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理的表面的、或者用可以使表面具有導(dǎo)電性能的材料包覆的細(xì)絲、紡制線、條帶、纖維或薄膜；包括連續(xù)的或者不連續(xù)的長度的導(dǎo)電的細(xì)絲或者細(xì)線的、用導(dǎo)電的細(xì)絲或細(xì)線纏繞的、用導(dǎo)電材料包覆的或者用含有導(dǎo)電填充劑的材料包覆的紡制線；導(dǎo)電的或者含有導(dǎo)電填充劑材料(例如，熱塑性材料、蠟狀材料、膏狀材料、膠質(zhì)材料、膠乳、黏合劑、或油墨狀材料)的，可以利用諸如印刷、滾壓或擠壓的方法選擇性地涂覆到表面上的或加入到吸收性基質(zhì)中的液體的或塑性的材料；借助于賦予提到的那些部分以導(dǎo)電性的工藝，選擇性地轉(zhuǎn)化或覆蓋薄膜、纖維或織物材料的表面的一些部分；借助于研磨或光刻技術(shù)從薄膜材料的表面有選擇地除去連續(xù)的導(dǎo)電涂層或被轉(zhuǎn)化的外層，用連續(xù)的涂膜片提供多重被隔絕的導(dǎo)電區(qū)域(電極)；借助于壓模-切削的方法，選擇性的除去電極膜、纖維或織物材料的一些部分，以便由涂膜、纖維或織物材料的連續(xù)的器件提供多重隔絕開的器件(電極)；電極可以取多條形式；以及每個(gè)電極可以包括多個(gè)導(dǎo)體。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，電極的固定包括進(jìn)行以下的一個(gè)或多個(gè)步驟
將導(dǎo)電材料涂或覆到薄膜、纖維或織物材料的表面上，在其中，所述的表面可以是底片，或者接下去可以將所述的薄膜、纖維或織物材料覆到所述的底片上；以及例如通過編織或疊放加進(jìn)墊、織物或其他成分層。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，耦合電極是由以下一種或多種材料構(gòu)成的由導(dǎo)電材料制成的條帶、箔片、纖維、織物或薄膜；含有導(dǎo)電材料的、涂有導(dǎo)電材料的、或者具有經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理的表面的、或者用可以使表面具有導(dǎo)電性能的材料包覆的條帶、纖維、織物或薄膜；導(dǎo)電性的，或者具有一個(gè)或兩個(gè)導(dǎo)電表面的條帶、箔片、纖維織物或薄膜材料，在其中，所述的結(jié)構(gòu)可以任意地是透明的或半透明的；導(dǎo)電的或者含有導(dǎo)電填充劑材料(例如，熱塑性材料、蠟狀材料、膏狀材料、膠質(zhì)材料、膠乳、黏合劑、或油墨狀材料)的，可以利用諸如印刷、滾壓或擠壓的方法選擇性地涂覆到表面上的或加入到吸收性基質(zhì)中的液體的或塑性的材料；借助于賦予提到的那些部分以導(dǎo)電性的工藝，選擇性地轉(zhuǎn)化或覆蓋薄膜、纖維或織物材料的表面的一些部分；借助于濺射或熱蒸氣沉積的方法用導(dǎo)電材料選擇性地涂覆薄膜、纖維或織物材料的表面的一些部分；從薄膜材料的表面選擇性地除去連續(xù)的導(dǎo)電涂層或被轉(zhuǎn)化的外層，以便由連續(xù)的涂覆膜片提供多個(gè)電極；借助于壓模—切削的方法選擇性地除去電極膜、纖維或織物材料的一些部分，以便由連續(xù)的涂膜器件提供多個(gè)電極元件；以及電極可以取多條形式。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，每一個(gè)耦合電極和每一個(gè)檢測電極的連接可以是以下的一種或多種由印刷、轉(zhuǎn)移、熱粘接或其他的方式涂覆到耦合電極、檢測電極或電極準(zhǔn)備粘接的其他表面上的，由導(dǎo)電性黏合劑形成的連接；通過物理接觸形成連接，在其中，檢測電極被置于耦合電極和另一個(gè)表面之間，在其中，非導(dǎo)電黏合劑被涂在所述其它表面，所述其它表面固定所述耦合電極到所述其它表面；以及利用與檢測電極和耦合電極接觸的導(dǎo)電液體、糊狀物、油灰狀物或粉末狀固體材料的存在被任意增強(qiáng)的連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的檢測電極和耦合電極和的組合可以是以下的一種或多種沉積或預(yù)組裝到載體薄膜、纖維或織物上的電極圖形，在其中，電極圖形可以在一卷材料上在機(jī)器運(yùn)行方向或者是橫向連續(xù)地重復(fù)，并且在其中，電極圖形可以在一端或兩端由若干個(gè)檢測電極和耦合電極對(duì)構(gòu)成，在印刷時(shí)，用于檢測電極和耦合電極的油墨可以具有不同的導(dǎo)電性；以及沿其整個(gè)長度寬度均勻的電極，在其中，可以通過在完成檢測功能的部分和底片之間插入一層或多層電解質(zhì)材料的方式來設(shè)置電極，利用這樣的方法降低對(duì)尿布以外條件的敏感性，在其中，電極可以取多條形狀；根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的口袋可以按照以下的一種或多種方式來制作包括彈性的或非彈性的，固體的或泡沫狀的，薄膜狀的或纖維狀材料，以便得到基本上不變形的產(chǎn)品；包括基本上沒有彈性的薄膜或纖維材料，以便得到有彈性的可變形的產(chǎn)品，產(chǎn)品是透明的或者是不透明的，印刷有或者沒有印刷表面或輔助表面(sub-surface)的；通過將相當(dāng)小的材料小片沿著除一個(gè)邊緣之外的所有的邊緣直接粘貼到底片上，粘貼到第二小片材料的可粘接表面，例如加到底片上的標(biāo)簽或正面膠帶上的方式制成的；將一個(gè)準(zhǔn)備作為開口邊緣的小片材料的邊緣在將其粘貼到尿布或第二小片材料上之前通過滾壓或自身粘貼來加強(qiáng)開口邊緣；通過將一個(gè)加強(qiáng)材料條在將其粘貼到尿布底片或第二小片材料上之前粘貼到準(zhǔn)備作為開口邊緣的小片材料的邊緣上的方式加強(qiáng)該開口邊緣；以及在透明材料上印刷，形成在口袋被具有相應(yīng)形狀的物品占據(jù)時(shí)可以完全展開或改變并從尿布的外部遮住使得不能看到電極的圖形部分；根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，將口袋加裝在底片上包括以下步驟中的一個(gè)或多個(gè)直接的熱粘貼或超聲波粘貼；熱塑性或熱固性黏合劑粘貼；使用作為口袋材料上的受共同積壓的表層的黏合劑，作選擇性地粘貼；使用在口袋材料上選擇性地印刷的黏合劑，允許通過加熱全部區(qū)域作選擇性地粘貼；使用與口袋一起共同疊放的黏合劑薄膜，作選擇性地粘貼；將黏合劑印刷或噴在底片材料上；直接粘貼到底片上，底片可被印刷，形成在口袋被具有相應(yīng)形狀的物品占據(jù)時(shí)可以完全展開或改變并從尿布的外部遮住使得不能看到電極的圖形部分；粘貼一個(gè)加到底片上的標(biāo)簽，標(biāo)簽可以不透明，使得看不清電極；標(biāo)簽可以是各種不透明的材料；使用透明的或各種不透明的材料上的各種不透明的涂層；可以印刷標(biāo)簽，形成在口袋被具有相應(yīng)形狀的物品占據(jù)時(shí)可以完全展開或改變并從尿布的外部遮住使得不能看到電極的圖形部分；以及對(duì)通常不變形的口袋使用變形模具，以便獲得保持力和張力；模具上的側(cè)桿啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)開關(guān)，容納一個(gè)或多個(gè)電池，提供對(duì)口袋的側(cè)面的張力；根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，控制機(jī)構(gòu)操縱以下的任意一個(gè)或多個(gè)方法在檢測電極和排尿區(qū)域附近的吸收材料之間設(shè)置一層擋水薄膜，以便于防止水分到達(dá)所述的電極，直到芯層達(dá)到一定程度的飽和為止；在檢測電極和吸收材料之間設(shè)置一層可使水溶入的擋水薄膜，以便在水分到達(dá)檢測電極之前提供一段時(shí)間延時(shí)；以及改變檢測電極的長度或空隙，或者兩者都改變，以便改變芯層所必需的飽和程度和水分到達(dá)電極的速度。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，結(jié)構(gòu)和取向涉及到組裝各個(gè)部分，以獲得以下任意一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)次序底片/結(jié)構(gòu)黏合劑/檢測電極/薄膜耦合電極/芯層；底片/PSA/檢測電極/薄膜耦合電極/芯層；底片/結(jié)構(gòu)黏合劑/檢測電極/薄膜耦合電極/織物層/芯層；底片/PSA/檢測電極/薄膜耦合電極/織物層/芯層；底片/PSA/檢測電極/薄膜耦合電極/結(jié)構(gòu)黏合劑/織物層；以及底片/印刷耦合電極/檢測電極/結(jié)構(gòu)黏合劑/織物層。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，制造方法涉及以下任意一個(gè)或多個(gè)步驟調(diào)節(jié)組合的檢測電極和耦合電極的長度，使之與各種不同的尿布長度相匹配，在這里，所述的組合電極首先沉積在或者預(yù)組裝在兩端帶有耦合電極的載體薄膜、纖維或織物上，通過沿載體膜橫向雙折(通常稱為Z-折)，的方式實(shí)施所述的調(diào)節(jié)，例如在或者大致在切割并將組合電極設(shè)置在尿布底片上的過程中；清除耦合電極材料上的導(dǎo)電涂層中的痕跡，通過磨削用連續(xù)的涂層膜片提供多個(gè)電極；轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦輪，例如橡膠；轉(zhuǎn)動(dòng)磨削輪，例如涂磨料鋁；轉(zhuǎn)動(dòng)金屬細(xì)線或纖維繞線輪，例如黃銅線或聚酯線繞線輪；一個(gè)或多個(gè)刀片邊緣，它的取向使得可以刮削而不是鏟削材料表面；利用電火花；利用光射線，例如由激光器發(fā)出的；通過使電極材料從線輪或軸上放松，將耦合電極加入尿布中；在其中，將耦合電極材料切開、割斷并設(shè)置；在其中，電極材料可以帶有導(dǎo)電黏合劑涂層；在其中，其上涂有耦合電極的其他層也可以帶有黏合劑涂層；在其中，黏合劑可以是壓敏的，或者是熱活化的，透明的或者不透明的；通過將導(dǎo)電油墨印刷在底片上的方式來設(shè)置耦合電極；在機(jī)器操縱制造的尿布的情況下，通過利用底片連續(xù)有序地使電極材料放松的方式將檢測電極設(shè)置在尿布中；在其中，通過將電極材料放置在預(yù)先涂在底片上的開放的結(jié)構(gòu)黏合劑上的方式，以及通過在涂結(jié)構(gòu)黏合劑之前將電極材料放在底片上并使它保持張緊的方式，將電極材料固定在底片上；在其中，利用用于將尿布彼此分離的同一個(gè)刀片或一些刀片，以及利用在腰帶區(qū)中的刮板邊緣將電流加到檢測電極的相當(dāng)小的跨度間，在尿布間將檢測電極切斷；通過切割和設(shè)置長電極材料的方式將檢測電極裝入尿布中；在其中，通過將電極材料放置在預(yù)先涂在底片上的開放的結(jié)構(gòu)黏合劑上的方式，以及通過在涂結(jié)構(gòu)黏合劑之前將電極材料放在底片上并使它保持張緊的方式，將電極材料固定在底片上；在其中，使用一個(gè)或多個(gè)刀片、噴射水流、火焰、或光束，例如由遠(yuǎn)離非導(dǎo)電纖維的激光器發(fā)出的光束，將長的電極材料(含有或包覆有一種或多種導(dǎo)電纖維或金屬細(xì)線的連續(xù)線段)切割成為一定的長度；應(yīng)用火焰，在其中，通過對(duì)氣流的直接調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)火焰高度和強(qiáng)度；在其中，通過控制與氣流串聯(lián)的鉛直閥孔進(jìn)行流速調(diào)節(jié)；在其中，通過移動(dòng)汽缸中的活塞或具有一個(gè)與氣流并聯(lián)的鉛直單個(gè)入口的空腔中的隔膜的方式，通過調(diào)節(jié)橫向流動(dòng)(cross-flowing)的氣流噴射流速，通過調(diào)節(jié)流入橫向真空入口的流量，或通過以上手段的組合，進(jìn)行流速調(diào)節(jié)；在其中，通過用穿孔的固體或篩盤周期性地遮斷火焰，同時(shí)任意地調(diào)節(jié)氣流；在其中，斷續(xù)地應(yīng)用火焰，這是通過下列方式進(jìn)行的通過移動(dòng)噴嘴，同時(shí)任意地調(diào)節(jié)氣流；通過使用熱氣流噴射(利用類似的手段調(diào)節(jié)或中斷)；通過使用經(jīng)過調(diào)制的光束，例如激光束；通過使用噴射水流。在其中，通過移動(dòng)噴嘴斷續(xù)地應(yīng)用噴射，同時(shí)任意地調(diào)節(jié)流量；根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，涂覆材料包括摻入以下一種或多種材料任意密度的、導(dǎo)電涂料金屬，例如，Ni，NiCr，鎳衣鋁(Ni overAl)，Sn；產(chǎn)生任意透明的、導(dǎo)電涂層的半導(dǎo)體氧化物，例如ITO，ATO，ZnO；摻入金屬和氧化物、產(chǎn)生任意透明的、導(dǎo)電涂層的多層結(jié)構(gòu)，例如Al2O3/Ag/ITO。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，電極材料按照或者采用以下任意一種或多種方法制作通過用一種或多種保持潮濕的、因而是離子化的和導(dǎo)電的的鹽，例如氯化鈣和氯化鈉，或氯化鋰和氯化鈉，將纖維浸透，使纖維變成為導(dǎo)電的；這種混合物之所以保持潮濕是因?yàn)樗哂形鼭裥阅埽灰约皩?dǎo)電的油灰狀物由導(dǎo)電纖維和油基物質(zhì)構(gòu)成，通過隨意加入一種或多種增稠劑，例如松香，而變的更粘稠。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，有關(guān)結(jié)構(gòu)和方法的其他方面涉及以下一種或多種裝置或步驟
用爽滑的涂料，例如石蠟，涂覆準(zhǔn)備裝入口袋中的物品；以及用爽滑的材料，例如硅油，涂覆口袋的內(nèi)表面。
在詳細(xì)描述本發(fā)明的一些實(shí)施例的同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精髓和范圍的前提下，可以采用其他方式來實(shí)施本發(fā)明，這是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測第一區(qū)域內(nèi)的電解水分的潮濕檢測器，所述第一區(qū)域被水分浸濕，該檢測器包括一個(gè)伸入所述第一區(qū)域的第一電極；一個(gè)與所述的第一電極隔開并伸入所述第一區(qū)域的第二電極；以及一個(gè)處于第二區(qū)域中的檢測裝置，該裝置受保護(hù)因而不受所述第一區(qū)域中的水分的影響，并以非導(dǎo)電的方式與所述電極的每一個(gè)相耦合，并且響應(yīng)于處在所述第一區(qū)域內(nèi)的所述電極之間的阻抗，以便于在所述第一區(qū)域變潮濕并且水分的電解將所述第一區(qū)域中的電極耦合時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮濕檢測器，其中，所述檢測裝置與所述第一和第二電極電容耦合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮濕檢測器，其中，所述檢測裝置包括第一導(dǎo)體，它處在所述第二區(qū)域內(nèi)，受保護(hù)從而不受所述第一區(qū)域中的水分的影響，并且與所述第一電極電容耦合；和第二導(dǎo)體，它處在所述第二區(qū)域內(nèi)，受保護(hù)不受所述第一區(qū)域中的水分的影響，并且與所述第二電極電容耦合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮濕檢測器，其中，所述檢測裝置包括一個(gè)變壓源，它與所述第一和第二電極非導(dǎo)電耦合；和一個(gè)信號(hào)輸出，它響應(yīng)于所述電極之間的阻抗減少。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的潮濕檢測器，其中，所述檢測裝置包括一個(gè)與所述第一和第二電極電容耦合的變壓源和一個(gè)信號(hào)輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的潮濕檢測器，其中，所述檢測裝置包括一個(gè)與所述第一和第二導(dǎo)體相連接的變壓源，并且還包括一個(gè)響應(yīng)于所述電極之間的電阻減少的信號(hào)輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮濕檢測器，其中，所述檢測裝置包括一個(gè)響應(yīng)于所述電極之間的電阻減少的信號(hào)輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的潮濕檢測器，其中，所述信號(hào)輸出是可聽的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的潮濕檢測器，其中，所述信號(hào)輸出是可視的。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的潮濕檢測器，其中，所述信號(hào)輸出是無線電波形式。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的潮濕檢測器，其中，所述信號(hào)輸出是紅外輻射形式。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的潮濕檢測器，其中，所述耦合是電容性的，所述檢測裝置具有一對(duì)固定隔開的平面導(dǎo)體，并且所述電極具有分別與所述平面導(dǎo)體電容耦合的一對(duì)固定隔開的墊形導(dǎo)體，所述一對(duì)導(dǎo)體中的一個(gè)大于所述對(duì)導(dǎo)體中的另一個(gè)，以允許所述導(dǎo)體彼此可以不對(duì)正而不改變所述導(dǎo)體之間的電容量。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測電解水分的潮濕檢測器，其中，所述第一區(qū)域包括受水分浸濕的一部分和保持基本干燥的第二部分，并且其中所述第一和第二電極從所述第一部分伸出到所述第二部分，而所述第二區(qū)域中的受保護(hù)不受水分影響的所述檢測裝置，以非導(dǎo)電方式耦合到所述第二部分處的每一個(gè)所述電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于檢測電解水分的潮濕檢測器，其中，所述第一區(qū)域是在尿布的非導(dǎo)電防液體部分的內(nèi)部，而所述第二區(qū)域是在尿布的非導(dǎo)電防液體部分的外部，所述第一部分接近尿布的分岐處，而所述第二部分接近尿布的腰部，所述檢測裝置在所述第二區(qū)域中接近所述腰部。
15.一種尿布，該尿布包括一個(gè)吸收部分；一個(gè)防液體部分，其具有第一面和第二面并且沿著所述第一面嵌入所述吸收部分；一個(gè)處于所述防液體部分的所述第二面上的口袋；一個(gè)第一電極，該電極沿所述吸收部分延伸，并且沿與所述口袋相對(duì)的所述防液體部分的所述第一面突出；一個(gè)第二電極，該電極與所述第一電極隔離開，并沿所述吸收部分延伸，并且沿與所述口袋相對(duì)的所述防液體部分的所述第一面突出；所述第一電極和所述第二電極沿與所述口袋相對(duì)的所述吸收部分突出，并且與所述口袋絕緣以便與所述口袋中的器件非導(dǎo)電耦合。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的尿布，其中，所述電極具有與所述口袋相對(duì)的被放大的部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的尿布，其中，所述電極被鍍在塑料材料上。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的尿布，其中，所述電極是處于透水襯底上的導(dǎo)電區(qū)域。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的尿布，其中，所述電極是導(dǎo)電的金屬絲。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的尿布，其中，所述電極是被編織到吸收材料中的導(dǎo)電纖維。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的尿布，其中，所述電極是被印刷到所述防水部分上的。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的尿布，其中，所述口袋裝有一個(gè)與所述電極非導(dǎo)電耦合的傳感器。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的尿布，其中，所述口袋裝有一個(gè)與所述電極電容耦合的傳感器。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的尿布，其中，所述傳感器包括一個(gè)變壓源和一個(gè)向應(yīng)于尿引的起所述電極之間的電阻降低的報(bào)警器。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的尿布，其中，所述傳感器包括一對(duì)橫跨所述防液體部分的、與所述電極相對(duì)的導(dǎo)電的板狀器件。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的尿布，其中，所述耦合是電容性的，所述傳感器具有一對(duì)固定隔開的平面導(dǎo)體，并且所述的電極具有一對(duì)分別與所述平面導(dǎo)體電容耦合的固定隔開的墊狀導(dǎo)體，所述的導(dǎo)體對(duì)之中的一個(gè)大于其中的另一個(gè)，以便允許所述的導(dǎo)體可以彼此不對(duì)正而又不改變所述的導(dǎo)體間的電容。
27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的尿布，其中所述尿布具有一分岐部分和一腰部分，所述口袋基本上在所述腰部分的附近，而所述第一和第二電極基本上從所述腰部分伸到所述分岐部分。
28.一種潮濕檢測器，用于裝入尿布的非導(dǎo)電防水套外側(cè)的一個(gè)口袋中，所述尿布具有在所述套中的吸收劑和一對(duì)延伸到所述吸收劑中，并且沿著與所述口袋相對(duì)的防水套內(nèi)部延伸的電極，所述的潮濕檢測器包括一個(gè)變壓源；一對(duì)導(dǎo)電器件，其耦合到所述變壓源，并彼此隔開、緊靠所述口袋中的所述非導(dǎo)電套的外部，以便在所述非導(dǎo)電套外部的所述器件和所述非導(dǎo)電套內(nèi)部的所述電極之間建立非導(dǎo)電耦合；以及一個(gè)報(bào)警器，其耦合到所述導(dǎo)電器件，并響應(yīng)于檢測到所述電極之間的低阻抗。
35.根據(jù)權(quán)利要求28所述的檢測器，其中，所述報(bào)警器是可聽性的。
36.根據(jù)權(quán)利要求28所述的檢測器，其中，所述報(bào)警器是電磁性的。
37.根據(jù)權(quán)利要求28所述的檢測器，其中，所述報(bào)警器是可視性的。
38.根據(jù)權(quán)利要求28所述的檢測器，其中，所述報(bào)警器是無線電波形式的。
39.根據(jù)權(quán)利要求28所述的檢測器，其中，所述報(bào)警器是紅外輻射形式的。
40.根據(jù)權(quán)利要求28所述的檢測器，其中，所述器件是板狀的，用于與尿布中的電極電容耦合。
35.根據(jù)權(quán)利要求28所述的檢測器，還包括一個(gè)機(jī)殼，所述機(jī)殼具有斜削的和傾斜的邊緣。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的檢測器，其中，所述機(jī)殼包括一個(gè)提取器翼片(extractor tab)。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的檢測器，其中，所述機(jī)殼包括一個(gè)彈簧負(fù)荷開關(guān)。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的檢測器，其中，所述機(jī)殼包括一個(gè)彎曲的表面。
39.根據(jù)權(quán)利要求28所述的檢測器，其中，所述報(bào)警器產(chǎn)生觸覺敏感振動(dòng)。
40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的檢測器，其中，所述報(bào)警器是可聽性的。
41.根據(jù)權(quán)利要求35所述的檢測器，其中，所述報(bào)警器是可視性的。
44.根據(jù)權(quán)利要求35所述的檢測器，其中，所述報(bào)警器是可用電磁性檢測的。
45.根據(jù)權(quán)利要求28所述的尿布，其中所述尿布具有一分岐部分和一腰部分，所述口袋基本上在所述腰部分的附近，而所述第一和第二電極基本上從所述腰部分伸到所述分岐部分。
44.一種潮濕檢測器，包括一個(gè)變壓源；一對(duì)彼此隔絕的導(dǎo)電器件，用于放置在待檢測潮濕度的區(qū)域附近；一個(gè)報(bào)警器，響應(yīng)于檢測到所述導(dǎo)電器件之間的電導(dǎo)；以及一個(gè)計(jì)數(shù)器，用于計(jì)數(shù)檢測到濕度的次數(shù)。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的潮濕檢測器，其中，所述報(bào)警器是可聽到的。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的潮濕檢測器，其中，所述報(bào)警器是可視的。
47.根據(jù)權(quán)利要求44所述的潮濕檢測器，其中，所述報(bào)警器是可以聽到并且可以看到的。
48.根據(jù)權(quán)利要求44所述的潮濕檢測器，其中，所述器件是板狀的，用于與待檢測水分的區(qū)域中的電極電容耦合。
49.根據(jù)權(quán)利要求44所述的潮濕檢測器，其中，所述檢測器進(jìn)一步包括一個(gè)機(jī)殼，所述機(jī)殼具有斜削的和傾斜的邊緣。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的潮濕檢測器，其中，所述機(jī)殼包括一個(gè)提取器翼片。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的潮濕檢測器，其中，所述機(jī)殼包括一個(gè)或多個(gè)可伸縮的手柄。
52.根據(jù)權(quán)利要求49所述的潮濕檢測器，其中，所述機(jī)殼包括一個(gè)或多個(gè)彎曲的表面，在其中，所述手柄可以是裝有彈簧的。
53.根據(jù)權(quán)利要求44所述的潮濕檢測器，其中，所述報(bào)警器是可以看到的。
54.根據(jù)權(quán)利要求44所述的潮濕檢測器，其中，所述報(bào)警器是可以看到的。
55.根據(jù)權(quán)利要求44所述的潮濕檢測器，其中，所述計(jì)數(shù)器在預(yù)定的計(jì)數(shù)次數(shù)之后使檢測停止。
56.根據(jù)權(quán)利要求44所述的潮濕檢測器，其中，所述源包括一個(gè)占空周期小于50％的信號(hào)發(fā)生器。
57.根據(jù)權(quán)利要求44所述的潮濕檢測器，其中，所述源包括一個(gè)占空周期小于1/2000的信號(hào)發(fā)生器。
58.根據(jù)權(quán)利要求44所述的潮濕檢測器，其中，所述報(bào)警器包括一個(gè)LED閃爍器電路。
59.根據(jù)權(quán)利要求44所述的潮濕檢測器，其中，所述報(bào)警器包括一個(gè)壓電音調(diào)發(fā)生器。
60.根據(jù)權(quán)利要求44所述的潮濕檢測器，其中，所述報(bào)警器包括一個(gè)檢測壓電裝置存在的壓電存在傳感器。
全文摘要
公開了一種用于尿布等的潮濕檢測裝置及具有這種裝置的尿布,這種尿布通過在受濕度影響的區(qū)域內(nèi)設(shè)置一對(duì)隔開的電極并檢測這對(duì)電極之間的電阻因尿布變濕而降低,能夠準(zhǔn)確地檢測到尿布變濕。受到濕度影響的區(qū)域內(nèi)的一對(duì)隔開的電極以非導(dǎo)電的方式與一個(gè)受保護(hù)不受濕度影響的傳感器相耦合,而報(bào)警器響應(yīng)使這對(duì)電極之間的電阻降低的潮濕而發(fā)出聲音。例如,所述電極突出伸入尿布的吸收材料,并且沿尿布套的面對(duì)尿布套的外側(cè)上面的一個(gè)口袋的內(nèi)側(cè)延伸。該口袋中包含有一個(gè)以電容方式耦合到電極上的傳感器。
文檔編號(hào)A61F5/44GK1380547SQ0113240
公開日2002年11月20日 申請(qǐng)日期2001年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月7日
發(fā)明者奧弗·尼西姆, 唐納德·B·埃林厄姆, 戴維·詹斯森 申請(qǐng)人:科諾克斯安全工程公司