[发明专利]一种传感电路

说明书

一种传感电路，包括一次性袋、监测设备、第一传感器电极、第二传感器电极、传感电路和指示器，其中当所述纸尿裤本体变湿时，所述吸收层从绝缘层转变为导电层，使得所述第一传感器电极与所述第二传感器电极之间的电容显著增加，从而将所述第一传感器电极和所述第二传感器电极的所述单个平面电容器转变为具有显著更大电容的两个串联电容器，所述电容的所述实质性变化被布置为由所述传感电路检测，所述传感电路驱动所述指示器以指示所述纸尿裤的对应湿信号。本发明提供的一种传感电路，通过潮湿纸尿裤监测设备对尿片的干湿进行监测，能够及时提醒家长或监护人尿片的干湿状况，以便及时更换，使用方便，成本较低。

技术领域

本发明涉及一种纸尿裤技术领域，特别涉及一种传感电路。

背景技术

现有技术中使用两种常用的潮湿纸尿裤检测方法。这两种检测方法是电导传感器检测方法和电容传感器检测方法。电导传感器检测方法通常依赖于在检测到湿度时检测流经传感元件的少量电流。典型地，这种类型的传感元件由嵌入纸尿裤的内层与外层之间的两个平行导体或导线组成。尿液是一种良好的导电流体。当纸尿裤被弄脏时，尿液会使电流在两个导体或两根导线之间流动。嵌入纸尿裤层中的电导传感器需要特殊的制造工艺，所述特殊的制造工艺导致了高生产成本。

另一方面，现有技术中讨论了各种电容传感器设计。例如，授予Ales、 III等人的美国专利号8,866,624、授予Kawarizadeh的美国专利号5,903,222和授予Johnson的美国专利号5,469,145中对通用电容传感器设计原理都进行了描述。这些参考发明使用蚀刻在标准或柔性印刷电路板(PCB)上的两个或更多个金属电极来形成电容器，所述电容器的电容值取决于两个电极之间材料的介电常数(∈)。电容传感器固定在纸尿裤的外表面上，因此在纸尿裤被弄脏时，所述电容传感器可以传感到所述纸尿裤的内层的介电常数的变化。当纸尿裤被弄脏时，所述纸尿裤的内层的介电常数增加10倍或更多倍。

在现有技术中，通常使用四种类型的电容器传感器检测方法来检测由潮湿纸尿裤状况引起的电容变化：

1.检测LC谐振电路或RC振荡器电路中的频率偏移，其中传感器电容是所述电路的一部分；

2.检测LC储能电路中的阻抗变化，其中传感器电容是电路的一部分；

3.对传感器电容耦合信号的模拟电压幅度检测；和

4.使用精密电流源测量电容传感器的上升时间。

前三种检测方法本质上是模拟方法，并且与数字方法相比精度较低且重复性较差。此外，尽管有一些缓解设计，例如低占空比检测方法，其中测量电路仅在很短的时间段内处于活动状态，但模拟检测电路也需要更多的功率。对于电池供电的设备来说，大功耗并不可取。上升时间测量方法可以是模拟方法，也可以是数字方法。数字测量方法需要单独的模数转换器设备。

在现有技术中，许多电子监测设备和传感元件是两个独立的部分。它们需要通过简单的机械连接器(如金属按扣、夹子或紧固件)进行机械和电气连接。监测设备通常夹在纸尿裤表面或纸尿裤边缘上。因此，每次使用时，父母或看护者必须接合或脱离这些机械连接器。这个过程可能很乏味，但是它允许重复使用监测设备而丢弃一次性传感元件。

由于使用了按扣和夹子，因此大多数此类监测设备都无法防止被意外泄露的尿液或粪便污染。发生此类事件后，需要彻底清洁——这一过程对父母或看护者来说不太有吸引力。

现有技术中提出的其他传感元件包括：化学传感器，温度传感器，光学传感器等。这些传感元件中的大多数主要是因为成本较高而并不是很流行。

以下专利与本发明相关：