用于尿布等的潮湿检测装置和具有这种装置的尿布的制作方法

专利名称：用于尿布等的潮湿检测装置和具有这种装置的尿布的制作方法
技术领域：
本发明涉及监测潮湿度，尤其是尿布(diaper)中的潮湿度的装置，并且还涉及含有这种装置的尿布。
背景技术：
已研究过各种检测尿布中的潮湿度或水分的方法和装置。这种装置的用途是在尿布变湿时报警。这使得母亲可以留心照料新生婴儿或小儿。然而，这种装置也存在一些缺陷，即这些装置可能需要使一些导体采用机械方式穿过这些尿布的塑料外套，可能使带用者的皮肤受到来自电压源的直流电压的刺激，可能仅在有限的区域内是敏感的，可能偶尔在穿戴者坐在湿的或金属的椅子上或公园滑梯上时作出反应，或者还有其他一些缺陷。
本发明总述因此，本发明的目的就是要提供一种能够克服上述问题的用于尿布等的潮湿检测装置以及具有这种装置的尿布，具有这种潮湿检测器的尿布通过在受湿度影响的区域内设置一对隔开的电极并检测这对电极之间的电阻因尿布变湿而降低，能够准确地检测到尿布变湿。
按照本发明的一个方面，提供了一种用于检测第一区域内的电解水分的潮湿检测器，所述第一区域被水分浸湿，该检测器包括一个伸入所述第一区域的第一电极；一个与所述的第一电极隔开并伸入所述第一区域的第二电极；以及一个处于第二区域中的检测装置，该装置受保护因而不受所述第一区域中的水分的影响，并以非导电的方式与所述电极的每一个相耦合，并且响应于处在所述第一区域内的所述电极之间的阻抗，以便于在所述第一区域变潮湿并且水分的电解将所述第一区域中的电极耦合时，产生一个信号。
根据本发明的另一个方面，提供了一种尿布，该尿布包括一个吸收部分；一个防液体部分，其具有第一面和第二面并且沿着所述第一面嵌入所述吸收部分；一个处于所述防液体部分的所述第二面上的口袋；一个第一电极，该电极沿所述吸收部分延伸，并且沿与所述口袋相对的所述防液体部分的所述第一面突出；一个第二电极，该电极与所述第一电极隔离开，并沿所述吸收部分延伸，并且沿与所述口袋相对的所述防液体部分的所述第一面突出；所述第一电极和所述第二电极沿与所述口袋相对的所述吸收部分突出，并且与所述口袋绝缘以便与所述口袋中的器件非导电耦合。
根据本发明的另一个方面，提供了一种潮湿检测器，用于装入尿布的非导电防水套外侧的一个口袋中，所述尿布具有在所述套中的吸收剂和一对延伸到所述吸收剂中，并且沿着与所述口袋相对的防水套内部延伸的电极，所述的潮湿检测器包括一个变压源；一对导电器件，其耦合到所述变压源，并彼此隔开、紧靠所述口袋中的所述非导电套的外部，以便在所述非导电套外部的所述器件和所述非导电套内部的所述电极之间建立非导电耦合；以及一个报警器，其耦合到所述导电器件，并响应于检测到所述电极之间的低阻抗。
根据本发明的再一个方面，提供了一种潮湿检测器，包括一个变压源；一对彼此隔绝的导电器件，用于放置在待检测潮湿度的区域附近；一个报警器，响应于检测到所述导电器件之间的电导；以及一个计数器，用于计数检测到湿度的次数。
根据本发明的一个实施例，受到湿度影响的区域内的一对隔开的电极以非导电的方式与一个受保护不受湿度影响的传感器相耦合，而报警器响应于使这对电极之间的电阻降低的潮湿而发出声音。例如，电极突出伸入尿布的吸收材料，并且沿尿布套的面对着尿布套外侧上面的一个口袋的内侧延伸。该口袋中包含有一个以电容方式耦合到电极上的传感器。
在构成本发明的说明书的一部分的权利要求书中指示出表征本发明的新颖性的各种特性。参照下列附图阅读本发明的说明书，将使本发明的目的和优点将变得十分明显。


图1是实施本发明的一个尿布的分解视图。
图2是图1的透视图。
图3是一个用于图1和图2的传感器的电路图。
图4和图5说明图1和图2中一个口袋的实施例。
图6是一个在外侧带有口袋并且含有传感器的尿布的实施例的背面的平面图。
图7是在图6中该尿布被打开时的背面的正视图。
图8是一个在外侧带有口袋并且含有传感器的尿布的另一个实施例的背面的平面图。
图9在图8中该尿布被打开时的背面的正视图。
图10是实施本发明的一个传感器的透视图。
图11本发明的另一个实施例的方框图。
图12是说明由图11中的处理器完成的步骤的流程图。
图13是图12中的流程图的续页。
图14是用于代替图3中的电路或图11的处理器的、根据本发明的实施例的集成电路芯片(chip)的方框图。
图15A、15B和15C说明在由外部电阻器进行限流后由集成电路芯片在传感电路上产生的波形。
图16说明图14中集成电路芯片的管脚。
图17说明使用压电元件做为唯一输出的的运行。
图18说明仅使用LED输出的运行。
图19说明使用压电和LED输出的运行。
图20说明使用LED和外部DC-供电输出电路的运行。
图20A说明只使用外部DC-供电输出电路的运行。
图21A和21B是体现本发明的两个实施例的的尿布的分解透视图。
图22A、22B、22C和22D是具有相应于本发明的几个实施例的电极装置的平面的平面图。
图23A和23B是具有相应于本发明的其它实施例的电极装置的平面的平面图。
图24是相应于本发明的一个实施例的电极装置的正视图。
图25是相应于本发明的另一个实施例的电极装置的正视图。
图26是相应于本发明的另一个实施例的电极装置的正视图。
图27是相应于本发明的另一个实施例的电极装置的透视图。
图28是相应于本发明的另一个实施例的电极装置的透视图。
图29是与实施本发明的若干方面(aspects)有关的口袋的透视图。
图30是与实施本发明的另一方面有关的口袋的透视图。
图31是说明将传感器元件折叠以便缩短其有效长度的透视图。
图32是说明用于从涂膜区域除去涂层的装置的透视图。
图33是说明用于将检测电极设置在尿布背面织物片上的装置的透视图。
图34是说明用于从缠绕金属线的纱线上除去不导电的纤维的装置的透视图。
图35是说明在尿布的背面上的口袋中的模件(module)的一个例子的剖视图。
图36是具有布类衬片和经过处理的矩形部分的尿布的前面区域的平面图。
图37是包含有经处理部分的布类衬片的整个区域的剖视图。
图38描绘了用于处理图16和图17的经处理部分的超声波装置。
图39是用本发明的方法制成的尿布的透视图。
图40是对制作尿布的机器的图解说明。
在图1的分解图和图2的局部分解透视图中，实施本发明的一次性尿布100包括由透水膜构成的内片104，它覆盖由强吸水填料或其他的强力吸水材料构成的吸湿层107。在一个实施例中，层107可以包括成胶吸收树脂。外部不透水的电绝缘塑料套110具有着两个隔离开的电极114，这两个电极呈金属的或其他导电的条状物形式，沿套110的中心延伸，并且与吸收层107电接触。根据本发明的一个实施例，电极114沿纵向穿过层107。根据另一个实施例，电极114呈导电的丝或线状。
片104为大多数一次性尿布所共有，通常被称为覆盖材料。它是由粗空隙的、比较疏水的粘接纤维构成，这种纤维有助于使液体沿着由穿戴者到吸收层107这样一个方向通过。通过具有很高的吸收能力的层107和没有那么强的吸收能力的层104之间的竞争使水保持与皮肤脱离开。按照这种方式，这种具有相当强的疏水能力的纤维将层107的湿的基质与穿戴者的皮肤隔离开。这使得即使穿戴者带着一块湿的尿布也能使他的皮肤保持干燥。在尿布湿时使穿戴者不舒服的训练尿布(training diaper)中的片104可以省略。尿布按照通常的方式受到磨损。
电极114在每一端终止于加宽的一对相邻固定隔开的导电极板117。处在每一端的成对的极板117是印在套110上或粘在套110上的，所以它们在套110上保持固定的位置，所以它们与该套紧密接触。根据另一个实施例，极板117还可以采用其他的方式沉积或者涂覆，例如通过使用激光进行选择性金属化或者碳化。在套110的每一端直接面对极板117被粘到套110的外表面上的是口袋120。每一个口袋120适合于容纳可取下的具有薄的导电矩形平面器件或表面127的传感器124。尽管有两个口袋120，但是只有一个口袋容纳了传感器124。在有两个口袋时，根据使用者的爱好，例如基于舒服，选择容纳传感器124的口袋。
每一个口袋120的位置是这样的，它使得可以将这对平面器件127紧接在一对极板117后面设置在套110的上面而不会使一个器件127与两个面对相邻的极板117重叠，反之亦然。这些成对的极板或器件之中的一对大于其他各对，使得可以容许设置的公差。
根据一个实施例，每一个口袋120在某些部分是由弹性材料(未示出)构成，或者包含有弹性材料，以便于在尿布被磨损时将器件127压入紧靠套110的位置。器件127与极板117无电接触，而是套110将该器件同极板隔开。在传感器124处于口袋120中时，传感器124的一对器件127和相对的一对极板117形成两个相邻的电容器。
根据一个实施例，使传感器124的侧面逐渐变细，以便于容易插入被压扁的口袋。也可以使传感器124的表面逐渐变细。
如图2所示，适合的紧固条130在可运行的条件下固定尿布，而传感器124被放置在尿布的前部或者后部。在使用者带用并弄湿尿布时，液体穿过片104进入吸收层107，并到达套110。而后，液体使电极对114电短路。这样，电极对114就起到一种导电开关的作用，它在干尿布中断开(即不导通)，而在湿尿布中接通(即导通)。
根据另一个实施例，尿布仅包含一个口袋120。在必要或想要时，尿布还可包括其它附件，如非常适合穿戴者的弹性电极、胶带(tapes)、接片(tabs)、搭扣(snaps)或类似比如将尿布固定到穿戴者身上的东西。
传感器124包括一振荡电压或脉冲源，最好是具有低占空因数(duty-cycle)的一个振荡电压或脉冲源，它利用套110作为绝缘媒体容性耦合到器件127再到极板117，传感器124还包括一个响应于该振荡电压或脉冲源的报警装置。隔开的电极114形成一开关，该开关在尿布为干时保持断开(不导通)。传感器124被这样设定，结果由振荡电压或脉冲源来的变化的电流不能通过由电极114形成的被断开的开关。在尿布潮湿时，该尿布中的电解作用使电极114接触并将开关接通，即使电极114之间的缝隙导通。传感器124被这样设定，结果，而后振荡电压或脉冲源的变化的电压使来自传感器124的电流通过由一个器件127和相对的极板117形成的电容器，借助于电极之间的电解导电缝隙通过一个电极114到另一个电极114，通过由第二对极板117和第二对器件127形成的电容器返回该传感器。所形成的电流触发报警器，根据一个实施例，该报警器激励一个压电源并演奏一首音乐旋律或者发出其他的某种声响，例如啭声。
根据另一个实施例，报警器产生一种闪光形式，或者打开信号灯，例如LED。根据另一个实施例，由无线电波、红外辐射或其他手段传送警报到一个远处的位置，一个服务员可以在这样一个地方远距离监测大量儿童或其他的穿戴者。
声光形式的警报告诉穿戴者尿布湿了，他们可以是受训练的婴幼儿或婴幼儿的父母。这使得他们可以迅速采取行动。例如，声光警报可以使训练中的婴幼儿将他的迫切要求和他的训练需要结合起来。这种声光警报还可以用于通知婴幼儿的父母孩子的尿布需要更换了。声光警报可以把这些需要通知蹒跚学步的孩子的保姆。声音警报可以帮助进行治疗遗尿的训练。光警报还可以向有病的腹部没有感觉的成年失禁者或障碍病人发出警报，或者通知管理人员需要更换了。
传感器124将报警阈值设定得足够高，以便防止在穿戴者坐在金属椅子上或湿的表面上的时候出现误报警。即使在电极114处在金属或湿表面的附近，极板117和器件127之间的容抗也远远小于电极114之间的容抗。因此，电极114具有高阻抗，除非利用尿布中的尿以电解方式减小阻抗。传感器的阈值高得足以避免响应干燥的电极114之间的电容耦合，并且还低得足以响应电极114之间的电解电导。
检测电极114被制造得具有这样的一种小的表面积，使得检测电极114和任何置于它们对面、与底版110的外表面接触的器件之间的电容耦合量将是如此之小，以至于分流给这样一些外部器件的电流量将不能用检测器模块124检测出来。因此，将不会由于尿布100以外的条件作用的结果而发出警报，而仅仅是由于检测电极114之间的电解导电激发警报。可能被紧靠尿布外侧放置的物体的例子可能是带用者所坐的金属椅子。
图3中显示出传感器124的一个实施例的电器部分的细节，其中包括一个低占空因数的脉冲源300。在脉冲源300中，形成集成电路或芯片的一部分的振荡器304和除法计数器307在潮湿度检测过程中为所有的事件提供时基。在一个实施例中，计数器307将一个低频脉冲重复频率(例如30Hz)提供给D-型双稳态多谐振荡器310的上升沿敏感时钟脉冲输出。出自相同时钟的一个较高频脉冲，如导致1∶2000占空因数的60Hz，在一个短周期之后，令双稳态多谐振荡器310进行一次复位。因此，具有与电源正极314相连的数据输入端的双稳态多谐振荡器310到达逻辑高电平，在15微秒后由较高频率时钟复位。使用双稳态多谐振荡器310的倒相输出Q′，并随后产生相应的15微秒逻辑低脉冲。这种低频脉冲出现在驱动集成电路芯片输出管脚的倒相放大器317上，还出现在第二双稳态多谐振荡器320的上升沿敏感时钟输出端。出自倒相器317的缓冲输出脉冲传送给一个外部电阻324。
外部电阻324在带有尿布电容器开关网络327的外部R/C电路中起充电电流限流功能。所述的尿布电容器开关网络327包括第一电容器330，由横跨套110而彼此面对的器件127之一和极板117之一形成；开关的电阻334，由两个电极114和它们之间的间隙形成；以及第二电容器337，由横跨套110而彼此面对的器件127的另一个和极板117的另一个形成。
横跨电容器开关网络327的电阻器324上的电压也出现在施密特(Schmidt)输入缓冲器340上，施密特输入缓冲器340在双稳态多谐振荡器320的D输入端产生输出信号。双稳态多谐振荡器320是在电源充足状态之下被设定，以避免短暂报警。双稳态多谐振荡器320的输出Q′驱动报警装置344。在图3所示的例子中，报警装置344包括一个产生信号音响的压电晶体PZ、一个LED、一个无线电发射器RT、一个红外线发射器IR、音乐发生电路MG、以及用于遗尿训练的可感知触动的震动器VB，这些部分中的任何项都可以单独或全部选择性的加强。压电晶体PZ还可以产生超声鸣响，将警报传送给远处的或床边的接受器。根据本发明的另一个实施例，传感器124包括压电晶体、LED、无线电发射器、红外线发射器、音乐发生电路、或感知触动的震动器之中的任意一个或更多个，而无须其余的。其他的可以省去。还可以使用其他的报警装置。在一个实施例中，仅使用压电晶体PZ和LED。
在每一个充电周期中，有一个15微秒的限流脉冲馈送到电容器开关网络327中。假定网络被初始充电，它开始获得电荷，其端电压是充电电源电压、限流电阻324、脉冲宽度以及传感器网络327中的串联电容器的电容的函数。当尿布干燥时，电极114之间的开关324上的断路使得电路327上的电荷迅速向它的峰值上升，并超出施密特触发器340的阈值。这使双稳态多谐振荡器320的输出Q′被置于低电平。这使警报器344关闭。电压迅速上升，这是由于在干燥层107附近电路327的总电容极低，要比电容器330和337的串联电容更低。
在尿通过电解作用使电极114短路时，网络327的总电容实际上大约上升到耦合电容330或337的高得多的电容串联合成值。然后，施密特网络327作为大致等于固定耦合电容330和337的串联合成值的电容负荷而出现。于是，网络327上的电压不能上升到施密特触发器340的正阈值以上。在由双稳态多谐振荡器310和倒相器发出的感测脉冲的终点，双稳态多谐振荡器320由双稳态多谐振荡器310的上升的Q′输出计时，并将施密特触发器340的逻辑低电平输出作为它的Q′输出上的逻辑高电平存储。这种双稳态多谐振荡器310的Q′输出上的高电平激励报警器344。在下一个脉冲，当双稳态多谐振荡器310使双稳态多谐振荡器320复位时，双稳态多谐振荡器320的Q′上的输出变高并触发报警器344。
更具体地讲，电阻324的电阻值使得网络327在尿布干燥时充电至少到施密特输入缓冲器340的阈值(一般为1.6V)。这样，在充电结束时和在同步上升沿时钟信号被馈送到第二双稳态多谐振荡器320的精确时刻，施密特输入缓冲器340的输出的瞬时电平是它的当前所施加的输入电压的函数，它被计时入采样双稳态多谐振荡器320。最后得到的双稳态多谐振荡器320的输出状态指示出尿布的干或湿的状态，在该状态下先前的瞬间和整个周期按照前述的30Hz的速率重新出现。
当尿布干燥时，双稳态多谐振荡器320在Q′输出上产生0。当尿布湿时，充电达不到使施密特输入缓冲器340将1加到双稳态多谐振荡器320的D输入端所需要的电平。这就在双稳态多谐振荡器320的Q′输出上产生0并且触发警报器344。
除去通常的引起噪声功能的典型的施密特输入电路之外，这种施密特输入缓冲器340还提供了一种附加的作用。如果网络充电脉冲电压响应电源而变化，那么也改变了施密特输入缓冲器340的阈值电压。这是由于施密特阈值点是由一个电压驱动器设定为由电源提供的一个固定的、适中的分量。这个附加作用就是当电池电压源减弱时减少在感测阈值中由电源电压引起的变化，如同往往会出现的用电池做电源的情况那样。
在电阻324上的低脉冲速率至少起两种作用。首先，相对长的零电压周期有助于确保在网络327上的电压在所有条件下在各脉冲之间返回零。因此，每一个周期必然与前一个隔离开。低占空因数确保外部电容网络327的偏压，从而不需要电阻性偏压成分，例如使用的是一个比较器并且所施加的波形是50％占空因数方波。其次，由于在该脉冲期间大多数测试电流被引走，通过进行比其它可能下要少次数的测试，减少测试电路所需要的平均电流。由于所需要的响应是在一秒或多秒数量级，通过使占空周期减少的程度为使脉冲之间的间隔变得所需响应时间数量级，从理论上来讲可以将平均电流消耗降低到最低限度。
根据一个实施例，对于所施加的脉冲的1∶2000的占空因数来说，可以选择电阻324的值和施密特触发器的阈值，结果，施加到该串联电阻、耦合电容器和电极上的功率大约为3nW(纳瓦)功率。
图4和5说明口袋的一个实施例。在这里，黏合剂使弹性袋410的弯曲的外凸缘407紧靠外部不透水的电绝缘套110的外侧。根据本发明的另一个实施例，一种热黏合剂将凸缘407粘到套110上，当传感器124被插入袋410中时，该口袋使其自身的形状紧紧围绕该传感器。
图6是一个在套110的外侧具有一个袋410并且含有一个传感器124的尿布的实施例的后部的平面图。图7是在图6的尿布打开时其后部的正面图。在这里，为了清晰起见，厚度被放大了。袋410中的传感器124带有器件127并将它们压紧靠在印在该套内侧的极板117对面的套110的外侧。基片600具有极板117。
与现有的一次性尿布所共有的层604覆盖极板117和套110，并为与层107对应的吸收层607提供一个固定表面。后者也为大多数一次性尿布所共有。覆盖吸收层607的是一种相对来说具有疏水性能的内片610，也为一次性尿布所共有，并对应于片104。相对来说具有疏水性能的纤维将层607的湿的层体与穿戴者的皮肤隔离开并且不使水分再返回到皮肤上。这样，即使是穿戴者弄湿了尿布也能使皮肤保持干燥。通过高吸收性能层607和吸收性能不那么高的片610之间的竞争使尿远离皮肤。
图8是类似图6和7中的尿布，但是使用裸露的金属线或多股金属线614作电极114的另一种尿布的后部的平面图。图9是图8中的尿布被打开时后部的正面视图。在这里，为清楚起见，厚度被放大。裸露的金属线或多股金属线当它们在极板和套110之间被挤压时与极板117电连接。根据另一个实施例，金属线或多股金属线614穿过吸收层607。
在图6至9的实施例中，如在其他实施例中一样，当尿布干燥时，传感器124不发出报警信号。被隔开的电极114形成在尿布干燥时保持断开的导电开关。于是，来自电源的变化的电流可以不通过由电极114形成的断开的开关。当尿布潮湿时，尿布中的尿的电解作用使电极114接触并将跨电极114之间的间隙的开关接通。于是，电源的变化的电流使来自传感器124的电流通过由一个器件127和相对的极板117形成的电容器、通过一个电极114、通过电极114之间的电解导电间隙到另一个电极114、通过由一对极板117的第二个和一对器件127的第二个形成的电容器、并返回该传感器。所得到的电流激发报警器，根据一个实施例，该警报器激发一个压电讯响器并演奏一个曲子或发出其他的声响，例如嘟嘟声(beep)。
根据本发明的另一个实施例，片104和610被省去，使穿戴者对潮湿敏感并加强了报警。
根据另一个实施例，导线或多股金属线被埋入吸收层607并且与层607中的一对薄板牢固接触。这样，具有器件127的传感器124被隔绝并且还被埋入吸收层。根据另一个实施例，该装置与图1至9的装置相同，但是不同之处是使用了口袋，用机械夹、搭扣或直角锁定单元将带有器件127的传感器124系固在尿布的外侧。
图10是对应于传感器124的传感器1000的一个实施例的透视图。这个传感器包括盒体1004、取出器提手1007、稍向下倾斜的侧面1010和倾斜边缘1014。该倾斜侧面使得能够在插入口袋时对准。在传感器1000被放入一个口袋中时，加有一个可随意设定的弹簧的开关1017被接通。传感器1000的尺寸使得可以牢固地装配到口袋中。盒体1004具有一个呈曲面的后端面1020，以便于在放入口袋时将一个接触力加到套110和口袋上。
根据另一个实施例，极板117使用了为反射性能以及抗氧化和抗腐蚀性能而选择的非常薄的金属层。覆盖有镍的溅射或蒸发的铝防止了氧化并且在尿布的外侧呈现出具有美感的和令人愉快的外观。
根据另一个实施例，该传感器装置用于在救生衣接触水时使救生衣膨胀、用于航空供水指示干燥状态、用于对皮肤的潮湿做出反应的保密门把手、用于液位传感器、用于植物土壤水分指示器，等等。
本发明可以使母亲照料新生婴儿或蹒跚学步的小儿，注意经常尿裤子的受解便训练的孩子，有助于遗尿病治疗训练，以及在问题发生之前提醒患有失禁症的成年人。本发明避免了用机械的方法从外部将电源与尿布中的导体相连接。此外它还避免带有该装置的人的皮肤直接与电源供给电极的电压接触。此外，它避免了在穿戴者坐在湿的或金属的椅子上时，靠在湿的或金属的墙上时，或者在金属的或湿的公园滑梯上滑滑梯时发出误警报。
根据本发明的其他一些实施例，从传感器到电极的非导电耦合是光学的而不是电容性的。这涉及到在套110的相对的两侧使用LED和光检测器组合。根据另一个实施例，从传感器到电极的非导电耦合是是磁性的。这涉及到从口袋里的传感器加一个电场并且在其后在尿布内部检测该电场。根据另一个实施例，从传感器到电极的非导电耦合是从传感器到电极的感应。
根据本发明的另一个实施例，由电极114形成的开关的响应速度通过改变层104和107的相对的疏水性和亲水性关系来改变。
器件127和极板117的尺寸足够大，并且，横跨介电套110的每一块极板117和相对的器件127之间的面对面的间隔足够小，结果使得这样形成的电容量330和337实际上大于平行的电极114之间的非常小的、几乎不能检测的杂散电容。施密特触发器340被设定在足够低的值上，电容量330和337足够高，结果使得即使是在小孩坐在湿的或金属的表面上时，横跨由电极114形成的开关334的杂散电容不能将足够的电容量加到串联电路327上，结果将输入施密特触发器的输入信号降低到低于它的阈值。因此，双稳态多谐振荡器320将不会响应于穿戴者坐在湿的或者金属的表面上而发出错误报警。那些尺寸被设定为仅响应于横跨由电极114形成的开关334的导电而发出警报。
图11是本发明的另一个实施例的方框图，在其中，处理器1400完成图3中的电路300和器件340和320的功，能此外，该系统的结构与图3所示结构相同。
图12说明由处理器1400完成的步骤。这里，在步骤1504中，例如在处理器1400被第一次放在尿布的口袋中时，处理器1400响应于检测器模块20的接通而被供电(例如借助于由手柄37A或37B之一启动的锁定开关)。
在步骤1507中，在过去一段预定时间后，该系统被复位。在步骤1510中，处理器1400检测硬连线状态，以便确定为了发出报警该连接报警器344中的哪一个装置。在步骤1514中，处理器1400确定该系统是否被设定为一旦检测到情况就立即发出警报，或者是否应该有一个短暂的延时。在步骤1514中，处理器1400还可以确定是否应该计数运行程序(报警条件)的数目，所述的计数仅在前述的短暂的延时终止之后才出现。
在步骤1517中，处理器1400连续产生脉冲。如图3所示，这些测试脉冲经由电阻324被加到网络327上。在“阈值达到否？”判定步骤中，处理器1400确定电压是否已达到预定值，该预定值一般是电源电压的适当份数，例如40％。
如果结果为“是”，这意味着在开关334上没出现导电状态，并且导致启动报警的程序步骤没有开始。此外，在每一次这样的确定中，在“最终报警计数否？”确定步骤1528中，处理器检查报警计数器是否在先前的报警事件过程中最终报警被衰减(flagged)。如果报警计数器在设置步骤1514中不能被启动，则这次决定的结果将总是“否”。如果为“是”，步骤1530使输出截止，结果使得该单元将不再起作用。如果为“否”，步骤1532使延时定时器初始化(为了用于限定报警条件，延时定时器是否实际上被衰减无关紧要)。接下来，“报警进行否？”确定步骤1535中，检查是否存在报警条件。如果为“是”，步骤1538使任何有效信号无效，并且处理器返回“阈值达到达到否？”确定步骤1520。如果为“否”，跳过步骤1538，处理器直接返回“阈值达到否？”确定步骤1520。
如果“阈值达到否？”确定步骤1520中的结果为“否”，这意味着导通状态出现在开关334上，导致报警启动的程序步骤开始。对于每一次这样的确定，在“延时特性启动否？”确定步骤1522中，检查延时特性在被启动时是否已被减减。如果为“是”，那么“延时是否正在进行否？”确定步骤1524检查当前是否正在进行延时。如果为“是”，该单元将以8Hz向输出管脚加脉冲并返回确定步骤1524，在这种情况下它将继续检查延时周期的结束，而不是继续报警条件。如果LED被接通，该产品的使用者可以看到迫切需要受限制的报警，这有助于防止报警计数器由于该单元的某种形式的运行失误偶然启动报警计数器。一旦延时周期结束，只要“阈值达到否？”确定步骤1520继续处在“否”状态下，“延时特性启动否？”确定步骤1522将变为“否”，而这就是在肯定的报警条件下所导致的结果。
图13是图12的流程图的续页，图中示出了在肯定报警条件存在的情况下可能出现的步骤。首先，在步骤1604，如果报警计数器在设置步骤1514被启动，那么它的计数就增加1。其次，在步骤1605，报警状态被锁定(即利用永久标志)。在“最后报警？”确定步骤1607，处理器检查这是否是最后的报警。如果报警计数器没有被启动，这个决定将始终为“否”。如果为“是”，处理器以8Hz的频率向LED的管脚输入脉冲，与通常的2Hz频率不同，以便指示该单元在这次报警后将不起作用。接下去，在“是否有压电器件(piezo)？”确定步骤1618中，检查设置步骤1510是否标记了(flagged)对压电器件的连接。如果为“是”，那么处理器将提供一个使音频压电转换器产生稳定的单音调声响的信号给非-LED输出管脚。这个音调不同于指示在这次报警后该单元将不起作用的通常的音频音调。如果为“否”，那么处理器将向非-LED输出管脚提供直流电源，以便驱动许多可能的输出装置中的任意一个。
如果“是否为最后报警？”确定步骤1607的结果为“否”，那么处理器以2Hz的频率向LED管脚输入脉冲信号，指示该单元在这次报警后将不再起作用。接下来，在“是否有压电器件(piezo)？”确定步骤1619中，检查设置步骤1510是否标记了对压电器件的连接。如果为“是”，那么处理器将提供一个使音频压电转换器产生稳定的单音调声响的信号给非-LED输出管脚。如果为“否”，那么处理器将向非-LED输出管脚提供直流电源，以便驱动许多可能的输出装置中的任意一个。
很显然，处理器1400的内部逻辑的细节不同于电路300，最明显的是报警装置的锁定。这有助于在软件/硬件中实现。然而，一些基本的功能仍为这两者所共有。
关于这种报警计数器在任何一种设备中的使用，在通常的商业范围内，预期检测器模块20具有充足的电源能量，足够一包尿布运行之用。任何试图将该装置用于第二包尿布的尝试同样会在使用这些尿布中的一块的过程中的某一时刻由于电池失效或者临近损坏而导致失败。因此，处理器1400和电路1700记录运行次数，只使运行继续到单独一个包装中的尿布数。可能的报警次数在一个包装的范围内可稍有增加，允许有几次由误运行(例如重新插入已经湿了的尿布)引起的偶然报警。这保证了运行的连续性而不至于在一包尿布使用当中出现失败。
图14是根据本发明的一个实施例用于代替图3的电路300、施密特触发器340和双稳态多谐振荡器320的，或者代替图3中的电路300的，或者代替图11的处理器1400的芯片1700方框图。芯片1700检测网络327中的开关334的状态。具体说是检测在网络327中的开关334是否是导电状态，这种导电状态表示跨检测电极之间存在导电电解质，如在检测脉冲结束时连接网络327的电压之下基本固定值的电容器330和337的串联组合所显示出的负荷的效果所证实的。所利用的基本原理是产生短的、限流的、周期性的、测试电脉冲给网络327。如果通过闭合开关334连接网络327，那么网络327就用于加测试脉冲，但是如果开关334被断开，脉冲实际上不起作用。该电路检测在每一个脉冲结束时连接网络327的电压，并且可以通过将这个电压与预定的阈值加以比较来检测开关334的状态。
图15A说明加到网络327上的测试脉冲，而图15B和15C说明在通过使用典型值的外部电阻器限流之后由测试脉冲在网络327上引起的波形。其中一个插图示出标出了电压的一个等效电路的节点。在图15A中示出V(1)，即测试脉冲。在图15B中示出V(2)，即对于干尿布的情况跨网络327的电压。V(2)还示于图15C中，这时是针对湿尿布的情况。在图15B和15C中示出了检测阈值，大致为0.8V的电平。对于干尿布的情况，在图15B的波形中所看到的变形是由模拟模型中的相当大的杂散电容所引起的，以证实对于这样的杂散电容不敏感。
图16说明芯片1700的管脚。该图示出与CT芯片的外部电路连接。图16所示的连接(管脚)特性与图14的那些特性相对应。
芯片1700的结构提供了几种不同的模块构造，以满足不同的使用者的需要。在图17、18、19、20和20A中示出了几种初级模块器件。
图17说明了用压电器件作为唯一输出的运行。在这里，压电器件PE被连接在“B”和“C”管脚之间，而“A”管脚左边不连接。在所有的结构图中检测电路是相同的。跨“+”和“-”管脚所加的电源电压如电池B所示。图中示出“D”管脚随意连接“+”管脚或“-”管脚。这为每一种构形提供了两种类型；在图17至20和20A的五种构形的任何一种中延时和计数的运行可以被启动或者可以不被启动。
图18说明了用LED作为唯一输出的运行。LED从“B”管脚驱动。“C”管脚与“-”管脚相连，以便防止虚假的压电器件检测，而“A”管脚左边不连接。
图19说明了用压电器件和LED作为输出的运行。在这里，LED从“A”管脚驱动，而压电器件PE从“B”和“C”管脚驱动。
图20说明了使用LED和外部DC电源输出电路的运行。在这里，LED从“B”管脚驱动。在这种结构中，“C”管脚与“-”管脚相连，以便防止虚假的压电器件检测，而“A”管脚用于提供恒定的DC电压输出，供给外部输出电路电源电压。根据本发明的一个实施例，外部输出电路是这样一种装置，它能演奏一种旋律或声音效果、驱动马达或震动器、启动延时、产生音频信号或红外信号给远处的接受器，等等。
图20A说明了只使用外部DC电源输出电路的运行。在这里，在这种结构中，“B”管脚左边不连接，并如前述结构一样，“C”管脚与“-”管脚相连，以便防止虚假的压电器件检测，而“A”管脚用于提供恒定的DC电压输出，供给外部输出电路电源电压。根据本发明的一个实施例，外部输出电路是这样一种装置，它能演奏一种旋律或声音效果、驱动马达或震动器、启动延时、产生音频信号或红外信号给远处的接受器，等等。
标为“+”的管脚与正电源电压相连。标为“-”的管脚与负电源电压相连(或接地)。根据本发明的一个实施例，正负电源电压之间的差大于2伏小于6伏(DC)。另一个实施例提供了较高的电源电压差，还有一个实施例提供了较低的电源电压差。
按照正常运行模式，“R”管脚提供检测脉冲给外部网络327。按照TEST1模式，这个管脚提供入口给一个初级15-位计数器的最明显的输出位，以便于检验波动计数功能。按照TEST2模式，这个管脚提供具有大约50％占空周期的32kHz的脉冲列。
按照正常运行模式和TEST2模式，“S”管脚是来自外部网络327的检测输出端。按照TEST1模式，这个管脚提供入口给该振荡器振荡回路(tank)。
按照正常运行模式，“D”管脚在加电源给芯片之前，或者与“+”管脚，或者与“-”管脚系在一起。如果在加电源时这个管脚与“-”管脚系在一起，通过紧接每一个检测脉冲结束在“A”、“B”和/或“C”管脚上发信号来指示所有被检测报警条件，并且抑制运行计数器功能。如果在加电源时这个管脚与“+”管脚系在一起，那么在输出端发出报警信号之前观察到有4秒的鉴定时间超出。如果报警条件没有在整个鉴定周期内持续，那么未定报警就被删除。如果报警条件在整个鉴定周期内持续，当鉴定周期终止时就在输出端发出报警信号，并且使运行计数器增值。如果在按照正常模式进行时为这个输入信号提供一个下降沿，则芯片输入TEST1模式，初级15-位计数器被设定为全部为1，输入该初级计数器的时钟信号截止。第二下降沿打开该初级计数器，从而由这一输入信号上的下一个上升沿计时。下一个上升沿使该初级计数器由全部1翻转为全部0。下一个上升沿传送一个复位信号给该电路。第四个下降沿取消复位，并使随后的管脚D上的上升沿直接对初级计数器计数。除此之外，第四个下降沿还使TEST1模式退出，并进入TEST2模式。
按照正常运行模式，在检测到一个报警条件时，“A”管脚或者提供一个发光二极管(JED)驱动信号，或者提供一个高电平DC电压(接近“+”管脚的电源电压，这取决于负荷)。如果不存在报警条件，管脚A处于高阻抗状态。按照TEST1模式，这个管脚提供入口给芯片上的振荡器(64kHz+/-30％)的输出端。按照TEST2模式，“A”管脚恢复正常功能。
按照正常运行模式，在加电之后，“B”管脚立即提供压电检测脉冲。在压电检测功能完成之后，在检测到报警条件时，这个管脚提供压电驱动信号，或者提供LED驱动信号。如果不存在报警条件，这个管脚处于高阻抗状态。无论是TEST1模式还是TEST2模式，对管脚B的功能都没有直接的作用。
按照正常运行模式，在加电之后，“C”管脚立即用于按照规定线路将压电元件检测信号发送给内部电路。在压电检测功能完成之后，在检测到报警条件时(只有在“C”管脚和“B”管脚之间检测到存在压电元件时)，这个管脚才提供压电驱动信号。如果对于给定的电路装置不准备使用直接的压电驱动，那么应该将这个管脚与“-”管脚联系在一起，这将确保检测不到压电元件。进行这样的连接也将保证“C”管脚永久处于高阻抗状态。
在图14中，芯片1700的模拟部分1704提供振荡器、加电复位电路和施密特触发器功能的运行以及这些功能本身所必须的所有的偏压和基准电压。在“+”管脚与“-”管脚之间加电后不久，振荡器功能开始启动，将POR(加电复位)和OSC(振荡)信号传送给内部测试电路块1707。除此之外，模拟部分1704包含施密特触发器电路，该电路被用于将存在于与网络327连接处的模拟信号转换成不连续的数字逻辑电平，以便于利用传感器信号检测器进行检测。OSC信号来自微功率振荡器，其标称频率为64kHz。POR信号是一种由一个单稳态多谐振荡器产生的短脉冲。
“D”管脚捕获双稳态多谐振荡器1710在加电后不久由POR信号计时，并且用于捕获“D”管脚的功耗增加(power-up)状态。这个模块的输出是一个被称为DELON的信号。如果DELON在POR脉冲之后高，那么报警鉴定计数器1714和运行计数器1717被启动以便于接下去进行报警检测处理，并且，在报警检测暂停周期，LED闪烁率被转换到8Hz。如果DELON在POR脉冲之后低，那么报警鉴定计数器11714和运行计数器1717的功能被抑制，以便于接下去进行报警检测处理，并且当检测到报警条件时LED闪烁率始终是2Hz。
紧接在POR脉冲结束后内部检测电路模块1707利用设定、复位和基于“D”管脚上的活动的时钟信号控制一个初级15-位计数器1720。在按照TEST1模式进行时，从模块1707发出的TEST1输出控制“A”管脚上的信号发出。它还控制“R”管脚上的输出信号的频率和占空周期。TEST2信号被用于严格地控制检测频率多路复用器，并且一旦如上所述由“D”管脚上的第四下降沿确定，则确定维持，直到检测到满功率电源开/关周期为止。
初级15-位计数器1720为芯片运行提供所有的键定时信号。它是通常按照64kHz的标称振荡器频率计时的15-位二进制波纹计数器。按照TEST1模式可以利用“D”管脚上的各种变换对它进行控制(见以上“D”管脚说明)。按照TEST2模式，它由“D”管脚上存在的信号计时。
测试频率多路复用器1724是一个9-宽2-至-1(9-wide 2-to-1)多路复用器。利用初级计数器1720的各种输出馈送18个输入。9个输出是用于感测信号产生和检测、LED闪烁率、压电检测、压电音调产生和报警鉴定暂停的定时信号。这个时钟由TST2信号控制，TST2信号通常用于为生产检测目的而提高各种频率(减少检测时间)。
传感器信号发生器1727经由测试频率多路复用器1724(32Hz和32kHz)接受从初级计数器1720来的定时信号和从压电存在传感器信息块1730来的允许信号。在压电存在检测功能完成后时，压电存在传感器信息块1730产生GOSENSOR信号。这个信号启动信号发生器1727，产生一个其频率通常等于32Hz(64000除以210)、其占空周期为0.05％的感测信号。这个模块的SENSE_OUT输出是管脚“R”上的信号。这个模块的SAMPLE输出用于向传感器信号检测器1734提供同步采样时钟信号。
传感器信号检测器1734在功耗增加时间被复位。一旦检测功能被启动(通过GOSENSOR信号的确定)，与网络327连接的信息被馈送给模拟部分中的施密特触发器(将那里的模拟电压转换成数字电平)，并且在由传感器信号发生器确定SAMPLE信号时被转换的数字电平被这个模块检测。SAMPLE信号的确认与感测脉冲的结束同步。
芯片1700提供了一种非报警状态特性。如果在连接电路1727时存在的信号高于施密特触发器电路的上阈值(电源—电压—跟踪)，那么，不确认这个模块的ALARM输出信号，而确认ALARM_RESET输出信号。ALARMRESET信号抑制报警鉴定计数器1714计数，这又反过来防止任何时钟信号到达运行计数器1717。
芯片1700为报警状态提供延时和计数特性。如果在与网络327的连接处所存在的信号低于施密特触发器电路的上阈值(电源—电压—跟踪)，那么，确认传感器信号检测器模块1734的ALARM输出信号，而不确认ALARM_RESET输出信号。如果DELON信号为高(在加电源时“D”管脚高)，则报警鉴定计数器电路1714被启动开始鉴定延时，LED闪烁器电路将LEDALARM设置为高，并且在LEDFLASH上产生一个8Hz的信号。当鉴定暂停结束时，确定QUALIFIED和QUALMUX。QUALIFIED信号用于运行计数器1717和将LEDFLASH从8Hz改变为2Hz(除非是最后运行)。QUALMUX信号用于满足几个与输出应用有关的逻辑公式，大体上取决于加电后在管脚“B”和“C”之间是否检测到压电器件(piezo)。
芯片1700提供了无延时报警状态和计数特性。如果在与网络327的连接处所存在的信号低于施密特触发器电路的上阈值(电源—电压—跟踪)，那么，确认模块1734的ALARM输出信号，而不确认ALARM_RESET输出信号。如果DELON信为低(在加电源时“D”管脚高)，则报警鉴定计数器电路1714保持不启动，并且LED闪烁器电路将LEDALARM设置为高，并且在LEDFLASH上产生一个2Hz的信号。QUALIFIED信号绝对不会被确认，结果运行计数器绝对不会增加。QUALMUX信号用于满足几个与输出应用有关的逻辑公式，取决于加电后在管脚“B”和“C”之间是否检测到压电器件。
芯片1700提供了一种报警状态终结特性。一旦发现与网络327的连接处所存在的电压恢复到高于施密特触发器电路的上阈值(电源—电压—跟踪)，那么模块1734的ALARM输出信号就不被确认，而确认ALARM_RESET信号。所有的报警活动都停止，并且输出恢复到高阻抗状态。
LED闪烁器电路1737具有几个输入。ALARM信号启动基本功能。DELON、QUALIFIED和LASTOP信号控制LEDFLASH信号的输出频率。确定LEDFLASH信号的形状的频率和脉冲宽度控制定时信号(ALL_TIMING)，是由初级计数器经由测试频率多路复用器提供的。一旦报警条件存在，并且，或者(a)延时和计数特性被启动并且运行计数器没有达到它的末端计数，或者(b)延时和计数特性未被启动，LEDALARM信号都被确认(在产生LEDFLASH的逻辑公式中的初级运算数)。
压电音调发生器1740也具有几个输入。基本音调基准(2kHz，4kHz，和2Hz啭控制)由初级计数器经由测试频率多路复用器来提供。准备由这些基本输出产生的实际信号(ALTONE)由运行计数器发出的LASTOP信号控制。允许ALTONE信号驱动这些输出的报警状态过程中的时间由来自报警鉴定计数器的QUALMUX输出控制。
发生器1740产生啭音调是在出现报警条件时，或者是在以下两种情况之一(a)延时和计数特性截止时；或者(b)延时和计数特性被启动并且当前运行周期不是最后运行时。在这两种情况任意一种之下，ALTONE信号是在2kHz和4kHz之间得到调制的相当对称的2Hz的方波。
在报警状态出现，并且延时和计数特性被启动，并且运行计数器已经达到它的末端计数时，发生器1740还产生一个最后音调信号。ALTONE信号是4kHz恒定频率的相当对称的方波。
在给该芯片加电源后，压电器件存在传感器1730立即被启动。启动信号是由初级计数器经由测试频率多路复用器提供的。在这个信号被确认时，这个模块的PZSENSE输出产生一个单独的高速脉冲(high-going pulse)，该脉冲使“B”管脚控制电路将这个脉冲传递给“B”管脚本身。在脉冲间隔，“C”管脚输出截止。如果此时将压电蜂鸣器连接在管脚“B”和“C”之间，这些脉冲由管脚“B”容性耦合到管脚“C”上，这是由于该压电蜂鸣器从电学上讲等效于一个小电容器。而后，由模块1730对这个脉冲(PZOIN)的存在与否进行采样。如果压电器件存在，那么确认PIEZO信号。否则，不确认PIEZO信号。在任何一种情况下，在采样完成后，确认GOSENSOR信号，反过来这又启动传感器信号发生器开始传递SENSE_OUT脉冲，并产生SAMPLE信号给传感器信号检测器。应该注意，还可以使用除去压电蜂鸣器之外的一些器件形成管脚“B”和“C”之间的连接(只要阻抗适当的小，例如低于1兆欧姆)。
报警鉴定计数器1714提供了延时和计数功能的延时部分。其作用是在报警状态检测和与报警有关的输出管脚信号产生之间提供4秒延时。在存在报警状态和DELON信号被确认时，这个功能模块被启动。在暂停终止并且运行计数器尚未达到末端计数时，QUALIFIED信号被确认。这个信号用于使运行计数器1717计数增1(1个计数＝1次运行)并改变LED闪烁器电路1737的LEDFLASH输出。在这个功能被启动时，一检测到报警状态，LEDFLASH就开始产生频率为8Hz的信号。一旦报警鉴定暂停终止，作为QUALIFIED信号被确认的结果，LEDFLASH就将它的频率从4Hz变为2Hz。QUALIFIED信号的确认还使QUALMUX信号被确认。QUALMUX信号被用于满足几个与这些输出的应用有关的逻辑公式，主要依赖于在加电后是否在管脚“B”和“C”之间检测到有压电器件。
运行计数器1717对4秒鉴定暂停周期以外持续的报警总次数计数。由于一个包装单位中的尿布数随着产品不同以及制造商不同而不同，所以这个计数器的用途与尿布的湿度检测有关。由于对于这种应用来说利用该芯片的产品是由恒定不变的电池来控制，以及由于用于这些产品的电池尺寸可选择以便为发运该产品所使用的尿布包装尺寸提供优化的电池容量，一旦接近电池电源的预期的有效期的终点，这个功能块用于抑制该芯片运行。由于芯片和有关的电路的功率消耗在潜伏状态(不报警)和活化状态(报警)之间波动范围很大(可能大于1000∶1)，所以实际的电池寿命难以预测。报警状态期间的变化进一步增加了预测的不确定因素。
被鉴别为“A”管脚控制电路1744的模块确定了报警状态期间和进行不同的测试模式的情况下在“A”管脚上所存在的信号传输方式。活化输出信号电平是高压电平。按照TEST1模式，芯片内置振荡器信号出现在“A”管脚上。
按照TEST2模式，“A”管脚产生等效于以上所述信号的信号，只是在这个模式中传感器信号发生器占空周期大约为50％。
在“A”管脚按照正常模式传输信号时，“A”管脚信号传输有五种不同的格式，它们取决于(a)延时和计数功能是否被启动，或者(B)如果延时和计数功能被启动(不考虑当前操作是否是最后操作)，或者(C)压电蜂鸣器(或者其他合适的连接物)是否被压电器件存在传感器检测到。
如果延时和计数功能被启动，压电器件被检测到并且运行计数器还没有达到末端计数，管脚“A”在检测到报警状态后在第一个4秒期间产生具有31.25ms活化(active)脉冲宽度的8Hz信号。一旦4秒延时结束，管脚“A”信号传输改变为具有31.25ms活化脉冲宽度的2Hz信号。使用低占空周期(大约6％)以便减少功率消耗。
如果延时和计数功能被启动，并且压电器件被检测到，并且运行计数器达到末端计数，则管脚“A”在检测到报警状态后在第一个4秒期间产生具有31.25ms活化脉冲宽度的8Hz信号。如果延时和计数功能被启动，并且压电器件没有被检测到，则管脚“A”在检测到报警状态后在第一个4秒期间产生高阻抗状态。一旦4秒延时结束，则管脚“A”产生另外的信号，例如，接近在轻负荷的“+”管脚上的电压的高电压电平。如果延时和计数功能没有被启动，并且压电器件被检测到，则管脚“A”产生另外的信号，例如，在整个报警状态过程中具有31.25ms活化脉冲宽度的2Hz信号。如果延时和计数功能没有被启动，并且压电器件被检测到，则管脚“A”产生另外的信号，例如，接近在轻负荷的“+”管脚上的电压的高电压电平。
被鉴别为“B”管脚控制电路1744的模块确定了报警状态期间和进行不同的测试模式的情况下在“B”管脚上所存在的信号传输方式。活化输出电压电平是高压电平。
“B”管脚控制电路1744与压电器件存在检测有关。模块1747使“B”管脚在给芯片加电源后很短时间内检测管脚“B”和“C”之间存在连接与否。这涉及到在芯片运行的大约第一个100秒之内大约32ms信号脉冲的产生。
按照TEST1模式，模块1747在“B”管脚上产生在很大程度上等效于以下所要说到的信号传输情况的信号，只是在这个模式中传感器信号发生器占空周期大约为50％。按照TEST2模式，模块1747在“B”管脚上施加在很大程度上等效于以下所要说到的信号传输情况的信号，只是在这个模式中传感器信号发生器占空周期大约为50％。
按照正常的操作模式，模块1747在“B”管脚上施加具有6个不同格式的信号，这些格式取决于(a)延时和计数功是否被启动，或(b)是否延时和计数特性被启动(不考虑当前运行是否是最后运行)，或(c)压电蜂鸣器(或其他合适的电连接器件)是否被压电器件存在传感器检测到。
如果延时和计数功能被启动，并且压电器件没有被检测到，并且运行计数器还没有达到末端计数，则模块1747使“B”管脚在检测到报警状态后的第一个4秒期间产生具有31.25ms活化脉冲宽度的8Hz信号。一旦4秒延时结束，模块1747使“B”管脚信号传输改变为另外的信号，例如，具有31.25ms活化脉冲宽度的2Hz信号。如果延时和计数功能被启动，并且压电器件没有被检测到，并且运行计数器还已经达到末端计数，则模块1747使“B”管脚在整个报警状态过程中产生另外的信号，例如，具有31.25ms活化脉冲宽度的8Hz信号。如果延时和计数功能没有被启动，并且压电器件没有被检测到，则模块1747使“B”管脚在整个报警状态过程中产生另外的信号，例如，具有31.25ms活化脉冲宽度的2Hz信号。如果延时和计数功能被启动，并且压电器件被检测到，并且运行计数器还没有达到末端计数，则模块1747使“B”管脚在检测到报警状态后的第一个4秒期间显示出高阻抗状态。一旦4秒延时结束，模块1747使“B”管脚产生以2Hz的频率从2kHz到4kHz来回变换的“啭”信号。
如果延时和计数功能被启动，并且压电器件被检测到，并且运行计数器处于它的末端计数，则模块1747使“B”管脚在整个报警状态过程中产生具有大致方形的恒定的4kHz信号。如果延时和计数功能没有被启动，并且压电器件被检测到，则模块1747使“B”管脚产生以2Hz的频率从2kHz到4kHz来回变换的“啭”信号。
被指定为“C”管脚控制电路的模块1750确定了报警状态期间和进行不同的测试模式的情况下在“C”管脚上所存在的信号传输方式。
模块1750与压电器件存在检测有关。如所述那样，模块1750使“C”管脚在给芯片加电源后很短时间内检测管脚“B”和“C”之间存在连接与否。在这一期间，“C”管脚用做输入端。在本发明的一个实施例中，为了防止压电器件被检测到这个管脚在这一期间被接地。
按照TEST1模式，模块1750使“C”管脚产生在很大程度上等效于以下所要说到的信号传输情况的信号，只是在这个模式中传感器信号发生器占空周期大约为50％。
按照TEST2模式，模块1750使“C”管脚产生在很大程度上等效于以下所要说到的信号传输情况的信号，只是在这个模式中传感器信号发生器占空周期大约为50％。
按照正常的运行模式，模块1750使“C”管脚产生具有3个不同信号传输格式，这些格式取决于(a)延时和计数功能是否被启动，或者(b)是否延时和计数特性被启动(不考虑当前运行是否是最后运行)，或者(c)压电蜂鸣器(或其他合适的电连接器件)是否被压电器件存在传感器检测到。
如果延时和计数功能被启动，并且压电器件被检测到，并且运行计数器还没有达到末端计数，则模块1750使“C”管脚在检测到报警状态后的第一个4秒期间显示出高阻抗状态。一旦4秒延时结束，则模块1750使“C”管脚产生另外的信号，例如以2Hz的频率从2kHz到4kHz来回变换的“啭”信号。如果延时和计数功能被启动，并且压电器件被检测到，并且运行计数器处于其末端计数，则模块1750使“C”管脚产生另外的信号，例如，对于报警状态的第一个4秒是一个高阻抗状态，对于报警状态的余下部分，继之以一个具有大致方形的恒定的4kHz信号。如果延时和计数功能没有被启动，并且压电器件被检测到，则模块1750使“C”管脚产生以2Hz的频率从2kHz到4kHz来回变换的“啭”信号。
图21A至40说明本发明的其他的一些实施例。在图21A的分解透视图中，一次性尿布2100包括透水膜构成的内侧片2104，它通常是已知的并在下文中被称为覆盖基片2104，覆盖在通常是已知的并在下文中被称为芯层2107的、由具有很高的吸收液体能力的垫或者其他具有很高吸收能力的材料构成的水分吸收层2107。在一个实施例中，芯层2107可以包括小颗粒或细丝，其具有保持水分能力的聚合物，例如聚丙烯酸。一种已知的并在下文中被称为底片2110的外部的、不透液体水的电绝缘塑料膜具有着两个隔绝导电的电极2114，这两个电极呈金属的或其他具有导电性能的具有小的表面积的条状，以下称之为检测电极2114，这两个电极沿底片2110的中心延伸。底片2110还具有着一个织物片2108和一个阻挡片2109。根据本发明的一些实施例，检测电极2114与芯层2107，或者织物片2108，或者阻挡片2109导电接触。根据本发明的另一个实施例，检测电极2114沿底片2110的内表面突起与芯层2107接触。根据另一个实施例，检测电极2114呈导电的细丝、线状物或金属线。
该检测电极被连接到焊接导电区2117，该导电区以下称之为耦合电极2117，用于耦合检测电极2114和准备紧贴底片2110的外表面设置的检测器模块之间的信号。检测器模块带有拾取(pickup)电极，该拾取电极的每一个都以非导电方式，例如通过电容器，与相应的连接电极2117耦合。
一种随意的织物层2108可以与芯层2107接触，它用于使水分更快和更均匀地在芯层2107的周围散布开，以及用于使水分离开芯层2107与检测电极2114紧密接触。
一种随意的水分阻挡层2109被插置于检测电极2114的一部分和芯层2107或织物层2108之间，它可以用于防止芯层2107中的水分到达检测电极2114的限定区域。如果阻挡层2109在水中是溶解的，那么其作用将是在水分到达检测电极2114的被覆盖部分之前的一种延时作用。如果阻挡层2109在水中是不溶解的，那么其作用将是要求芯层2107中的水分在该水分可以被检测之前到达检测电极2114的被覆盖部分的外围。
沿着口袋的除一个边缘之外的其余所有的边缘将口袋小片2112粘在底片2110上。口袋2111的位置被设置得在一个检测器模块被放在其中时处在口袋2111中的信号电极面对耦合电极2117对齐。口袋小片2112的粘接区域利用交叉斜线加以识别。如果口袋小片2112是由具有弹性的材料构成，那么，稍大于口袋2111的松弛尺寸的器件插入口袋中将使口袋小片2112的未粘接部分变形。这将有助于将这样的被插入的器件整齐地保持在适当的位置上，并且将张力加在底片2110的位于口袋小条2112的未粘接部分之下的区域。如果口袋小片2112是由非弹性的材料构成，那么，通过底片2110的变形和被插入的器件本身的变形的结合，可以获得同样的张力和可靠的插入。根据一个实施例，一对耦合电极2117和一个口袋2111被定位于尿布2100的前或后腰带附近，而在另一个实施例中，单独这样一组被设置在两个腰带附近。
在图21B的分解透视图中，一次性尿布2100包括一个传感器阻挡层2119，在该阻挡层之上，在组装到底片2110上之前，可以印刷检测电极2114和耦合电极2117或者将它们预先组装。
图22A、22B、22C和22D显示出了检测电极2114和耦合电极2117的四种可能的结构。这四种结构表示准备按照虚线2140分开的重复的图形。虚线2140可以对应于在机器方向上制成的尿布2100在生产线的终端附近相互分开之处，或者对应于印刷或预组装在阻挡层上的成套电极2114和2117在安装到底片2110之上之前分开之处，或者分割线2140可以简单的是概念上的，即将电极2114和2117重复组装到在交叉方向上制成的尿布上之处。
在图22A中，检测电极2114是断开的，每对检测电极2114有两对耦合电极2117。这样就在每个腰带附近提供一对耦合电极。在图22B中，检测电极2114也是断开的，但是每对检测电极2114只有一对耦合电极2117。这样只在一个腰带附近提供一对耦合电极。在图22C中，检测电极2114是连续的，每对检测电极2114有两对耦合电极2117。这样就在每个腰带附近提供一对耦合电极。在图22D中，检测电极2114是连续的，每对检测电极2114只有一对耦合电极2117。这样只在一个腰带附近提供一对耦合电极。
检测电极2114可以是用导电材料制成的细丝、金属线、纺制线、条带、金属薄片、纤维或薄膜。检测电极2114可以是带有导电填充剂材料的，涂有导电材料的，或者带有经过转化处理的或者盖满可提供所述的表面导电性能的表面的细丝、纺制线、条带、纤维或薄膜。检测电极2114可以取纺制线的形式，该纺制线包括长度连续的或不连续的导电细丝或金属线，用导电细丝或金属线包裹，用导电材料浸渍或者用含有导电填充剂材料的材料浸渍。检测电极2114可以是导电的或者含有导电填充剂材料(例如，热塑性材料、蜡状材料、膏状材料、胶质材料、胶乳、黏合剂、或油墨状材料)的，可以利用诸如印刷、滚压或挤压的方法选择性地涂覆到表面上的或加入到吸收性基质中的液体的或塑性的材料。
检测电极2114可以利用借助于赋予提到的那些部分以导电性的工艺，选择性地转化或覆盖薄膜、纤维或织物材料的表面的一些部分的方式来形成。检测电极2114可以通过例如借助于研磨或光刻技术从薄膜材料的表面有选择地除去连续的导电涂层或被转化的外层，用连续的涂膜片提供多重被隔绝的导电区域(电极)的方式来形成。检测电极2114可以通过例如借助于压模-切削的方法，选择性的除去电极膜、纤维或织物材料的一些部分，以便由涂膜、纤维或织物材料的连续的器件提供多重隔绝开的器件(电极)的方式来形成。
检测电极2114可以是多重的，因为形成一对的两个电极的每一个可以具有一个以上的导线束、条带、条片等，并且因为这些众多的器件可以具有不同的结构。
耦合电极2117可以是由导电材料制成的条带、箔片、纤维织物或薄膜材料。耦合电极2117可以是含有导电材料的、涂有导电材料或用导电材料浸渍的、或者表面受过转换处理的或用可以提供所述的表面导电性的条带、纤维、织物或薄膜。耦合电极2117可以是导电性的，或者具有一个或两个导电表面的条带、纤维、织物或薄膜材料，在其中，所述的结构可以任意地是透明的或半透明的。耦合电极2117可以是导电的或者含有导电填充剂材料(例如，热塑性材料、蜡状材料、膏状材料、胶质材料、胶乳、黏合剂、或油墨状材料)的，可以利用诸如印刷、滚压或挤压的方法选择性地涂覆到表面上的或加入到吸收性基质中的液体的或塑性的材料。
耦合电极2117可以利用借助于赋予提到的那些部分以导电性的工艺，选择性地转化或覆盖薄膜、纤维或织物材料的表面的一些部分的方式来形成。耦合电极2117可以利用例如借助于溅射或热蒸气沉积的方法用导电材料选择性地涂覆薄膜、纤维或织物材料的表面的一些部分的方式来形成。耦合电极2117可以通过从薄膜材料的表面选择性地除去连续的导电涂层或被转化的外层，以便由连续的涂覆膜片提供多个电极的方式来形成。耦合电极2117可以利用例如借助于压模-切削的方法选择性地除去电极膜、纤维或织物材料的一些部分，以便由连续的涂膜器件提供多个电极元件的方式构成。
图23A和23B描述了一种电极结构的两个实施例，在这种电极结构中，多个独立的电极2314和2317可以一起作用有效地形成对应于图21A和21B以及图22A至22D中的检测电极2114和耦合电极2117的若干对电极。在图23A中，电极的宽度均匀，在其中，这些电极中的用做耦合电极2317的那些部分是位于耦合区2316的那些部分。在图23B中，检测电极2314比耦合电极2317窄。将电极设计成一系列平行元件用于提供对于对准口袋2111和耦合电极2117之间的平移偏差的大的不敏感性。
图24、25和26描述了与电极在尿布2100中相对于其他层的设置有关的三个可能的结构草图。每一个图都是在垂直于检测电极2117的方向上横跨一个单个的耦合电极2117的、并且包括了除口袋2111以外的所有的层的正面视图。这些图被简化到这样的程度不描述某些黏合剂涂覆和其他一些典型的和可能的工艺，以及不给出关于各层处理的指示，因为它们处于所画区域以外。
在图24中，底片2110已喷涂有结构黏合剂层2133，具有铺设于结构黏合剂2133之上的检测电极2114，具有其取向使得导电涂层2118面对检测电极2114、被挤靠在检测电极2114上的耦合电极2117，具有被挤压于电极2114和2117两者范围之上的织物层2108，具有被挤压于织物层2108范围之上的芯层2107，最后，具有被挤压于芯层2107之上的覆盖层2104。
可以将导电液体、糊状物、油灰状物或粉末状固体材料沉积在与检测电极和耦合电极接触的缝隙2130中。
图25不同于图24之处仅在于阻挡层2119是加在织物层2108和检测电极2114及耦合电极2117之间。
在图26中，检测电极2114带有黏合剂2135的一侧已被挤压到底片2110上，而带有导电涂层2118的一侧朝外。织物2108已用结构黏合剂2133喷涂，而检测电极2114已被铺设到织物2108中的结构黏合剂2133上，这样，带有检测电极2114的织物2108已被向下挤压到带有耦合电极2117的底片2100上。这就使耦合电极2117上的导电涂层2118与检测电极2114接触。芯层2107被挤压到现有的结构上，并且最终将覆盖层2104挤压到芯层2107的上面。
可以将导电液体、糊状物、油灰状物或粉末状固体材料沉积在与检测电极和耦合电极接触的缝隙2130中。
图27和28描述了检测电极2114和耦合电极2117的两个可行的设计，在其中这些电极被插置于芯层2107之中。在两种情况下，检测电极2114和耦合电极2117被印刷到或者预组装到载体层2119上，并且被放置于芯层2107之中，并且带有耦合电极2117的端部由它的端部突出。在图27中，耦合电极2117要在没有芯层2107的腰带附近的一个区域组装到底片2110上。在图28中，载体2119带有耦合电极的部分在芯层2107之上向后折，并因此在制成的尿布2100中它被置于芯层的下方。
图29示出的是粘在底片2110上的口袋2111的详细结构，显示出围绕除口袋罩片2112的一条边缘之外的所有的边缘的粘接区域。
图30与图29相同，只是图30说明了一种加强口袋2111的未粘接边缘的方法，在其中，在将口袋2111粘接到底片2110上之前或同时，未被粘接到底片2110上的边缘在其自身之上被折叠一次或多次并且粘接到自身之上。在另一个实施例中，通过将单独的一条材料粘接于口袋2111之上来加强口袋2111的开口边缘。
图31描述了折叠带有电极2114和2117的载体片2119以便缩短它的长度的情况。在将载体片组装到尿布2100上时或者组装之前，可以对这种材料进行Z形折叠。
图32描述了一种用于从载体片2119上除去导电涂层2118的装置。在这里，橡胶轮2210转动以便于在与它的移动方向相反的方向上磨削载体片2119。
图33描述了一个用于将检测电极2114加装到底片2110上的结构黏合剂2133上的装置。金属线轴3305装配有适合的馈送、制动和非连续(anti-run-on)装置。呈金属线状的检测电极2114绕张紧鼓3310一圈或多圈，穿过方向控制销3315，并通过底片材料带2210的移动被拉到所述的底片材料带上。此外为清楚起见还显示出口袋2111和正面胶带2102。底片从鼓3320上通过。
图34描述了一个用于从用金属线旋转包覆形成电极2114的纱线3414的线芯中除去非导电纤维的装置。气体燃料源3405将气体送给燃烧器3415。气流调节器3410与气源3405并联。点火源3420可以点燃火焰3417。纱线3414被牵引通过火焰正上方的空间，调制火焰使得它可以使纱线芯中的非导电纤维气化、熔融或者局部气化和局部熔融。所形成的裸露的金属线段可以改善同导电表面，例如耦合电极2117，的接触。
图35说明了在由口袋条2112在底片2110形成的口袋2111中具有拾取电极3507的一个模块3504的例子。拾取电极3507的位置彼此相对，并且非导电且容性耦合到耦合电极2117，耦合电极2117横跨底片2110。为清楚起见厚度被放大。
图36和37描述了呈典型的、由非纺纤维层2110A和薄膜层2110B构成的并且带有一个矩形的、经过处理的部分3613的两成分织物状片2110形式的底片2110的一个实施例的一部分。经处理部分3613包括非纺纤维层2110A和薄膜层2110B构成的整体基质。这种处理用于提高介电常数和降低处理的部分3613的厚度，并使它更适合于以后的口袋材料的粘接。部分3613的的处理可以借助于热的和超声波的方法完成，较为可取的方法是超声波法。
在图36中，如由正面胶带2102的存在所指示的那样，经处理部分3613位于中心和腰带的前部附近。根据另外一些实施例，还可以作为另外的或者附加的一种方式将被处理部分设置在尿布的后腰或其他部分。对于一种给定的尿布结构，经处理部分3613的位置往往与在其他各个不同的图中所示的口袋2111的位置相同。
图37示出除在经处理部分3613中之外，与底片膜层2110B分离并且在其上方随意取向的底片非纺层2110A的纤维。在其中示出了两种材料结合成为整体基质。
除去底片膜层2110B之外，根据本发明的一些实施例，嵌入密封剂包括在处理之前加到部分3613的两侧之一的任意一侧的其他材料。这种附加材料可以是与底片膜层2110B相容的热塑性薄膜，或者它可以是其他能用于提高可密封非纺底片膜层2110A的纤维的固体热塑性材料的份额的材料。
图38描述了一种用于完成对部分3613的处理的超声波装置的基础。底片2110在辊3855上连续被传送，非纺层2104B通常是面对超声波触头3850。周期性地为超声波触头3850供电，使得它可以按均匀的时间间隔以均匀的时间周期跨过它的厚度将能量供给底片2110。这样做保证了底片2110的整个宽度的狭窄部分的均匀长度按照均匀的空间间隔得到处理。根据本发明的一个实施例，使用一种旋转式触头代替静止触头，以便避免底片2110在触头上难以清理的危险。
在图21A至38的每一个实施例中，尿布的制作可以采用如下方式制作图中所示的每一个部件，例如部件2104、2107、2110、2111、2112、2114和2117，用适合的黏合剂或其他粘合方式将这些部件组装起来，得到图示的装置，而后将它们的形状加工成为通常尿布的形状。制作或者组装这些部件的次序可以根据制作者的需要而改变。
通常的制作工艺可以包括如下步骤制作具有外表面和内表面、以便于产生尿布的外部和尿布的内部的不透过液体的底片；制作吸收液体的结构部分并将吸收液体的结构部分紧靠底片设置；制作有弹性的口袋并将口袋粘接到底片的外表面上，以便于容纳检测器模块；制作检测电极并将检测电极沿着面对弹性口袋延伸的方向置于尿布的内部和底片与吸收液体的结构部分接触的内表面之中，以便于使检测电极与检测器模块电容耦合；将以上各个部分用粘接方式组装在一起；以及将产品加工成尿布形状。任何一个部分可以在该工艺的任何阶段进行粘接。
完成所制作的和所组装的每一个器件以便于实现每一幅图所描述的结构，这正如以下所描述的那样。通过将该组件加工成尿布形状，并在腰部和腿部增加弹性材料以及加固条2130来进行该过程，以便于制作图39的尿布。
根据本发明的一些实施例，尿布生产使用自动化机器，在这种机器中，部件材料是由辊或位于生产线的若干生产点的其他材料源供给的。在一个例子中，底片随材料带运行通过生产线的全长，一直到达一个单个的尿布彼此分离的工位。然而，可以将底片插入若干片之中。其他组成部分被连续地、单独地附加上去，或者以局部预组装组合体的形式附加到底片2110上。在一个典型的机器操纵的组装运行中，在底片材料带被送进的工位，将正面胶带切下并放置到底片2110的外侧，以及将口袋2111切下并按一定位置粘到底片2110的外侧。将黏合剂涂到准备设置耦合电极2117的区域，将检测电极2114送进，将耦合电极2117切割并定位，将结构黏合剂涂到整个表面上，加装腿和腰带弹性材料，而后，将离线制作的吸收垫放置在织物层2109的材料带和覆盖层材料2104之间，送进并固定，而后将底片切割成形，以便使岔口变窄。最后，将单个尿布切割下来，分离开，折叠，并且装袋。如果需要，可以改变这些步骤的顺序。
在图40中示出一个自动化机器。在其中，生产线4101从底片织物(web)源接受形成底片的织物(预制的或者尚未切割的)。生产线4101或者使预制的底片沿着生产线移动，或者切割织物形成底片。液体吸收剂层材料源4107供给生产线4101液体吸收剂层的材料成分(或者是单独地，或者是作为一个单元；或者是预制的，或者是线形片材)。生产线4101将吸收液体的构件粘合到由织物制成的底片上。弹性口袋材料源4110供给生产线4101预制的或者未切割的弹性口袋，生产线4101将弹性口袋粘合到由织物制成的底片上。检测电极织物源4114供给生产线4101局部或完全成形的状态下的检测电极，生产线将它们粘合在与液体吸收构件接触并且面对口袋的适合的位置上。弹性材料源4117提供弹性材料给生产线4101，生产线加装弹性材料，并且切割成形为图39所示的状态。生产线还分离、折叠和包装尿布。根据本发明的各种实施例，各材料源4104、4107、4110、4114、以及4117采用不同的位置，结果使得可以改变处理顺序。粘合可以在该工艺过程的除所示的那些阶段之外的若干阶段进行。此外，材料源4104、4107、4110、4114、以及4117之中的任意一个还可以供给预制的或部分预制的材料，并且生产线还使用这些材料。在这些材料源提供未完成的或者加工了一部分的部件的情况下，生产线将这些部件最终加工完成。
根据本发明的若干实施例，检测电极被制成以下任意一种或多种由导电材料制成的细丝、金属线、纺制线、条带、箔片、纤维或薄膜；含有导电材料的、涂有导电材料的、或者具有经过转换处理的表面的、或者用可以使表面具有导电性能的材料包覆的细丝、纺制线、条带、纤维或薄膜；包括连续的或者不连续的长度的导电的细丝或者细线的、用导电的细丝或细线缠绕的、用导电材料包覆的或者用含有导电填充剂的材料包覆的纺制线；导电的或者含有导电填充剂材料(例如，热塑性材料、蜡状材料、膏状材料、胶质材料、胶乳、黏合剂、或油墨状材料)的，可以利用诸如印刷、滚压或挤压的方法选择性地涂覆到表面上的或加入到吸收性基质中的液体的或塑性的材料；借助于赋予提到的那些部分以导电性的工艺，选择性地转化或覆盖薄膜、纤维或织物材料的表面的一些部分；借助于研磨或光刻技术从薄膜材料的表面有选择地除去连续的导电涂层或被转化的外层，用连续的涂膜片提供多重被隔绝的导电区域(电极)；借助于压模-切削的方法，选择性的除去电极膜、纤维或织物材料的一些部分，以便由涂膜、纤维或织物材料的连续的器件提供多重隔绝开的器件(电极)；电极可以取多条形式；以及每个电极可以包括多个导体。
根据本发明的一些实施例，电极的固定包括进行以下的一个或多个步骤
将导电材料涂或覆到薄膜、纤维或织物材料的表面上，在其中，所述的表面可以是底片，或者接下去可以将所述的薄膜、纤维或织物材料覆到所述的底片上；以及例如通过编织或叠放加进垫、织物或其他成分层。
根据本发明的一些实施例，耦合电极是由以下一种或多种材料构成的由导电材料制成的条带、箔片、纤维、织物或薄膜；含有导电材料的、涂有导电材料的、或者具有经过转换处理的表面的、或者用可以使表面具有导电性能的材料包覆的条带、纤维、织物或薄膜；导电性的，或者具有一个或两个导电表面的条带、箔片、纤维织物或薄膜材料，在其中，所述的结构可以任意地是透明的或半透明的；导电的或者含有导电填充剂材料(例如，热塑性材料、蜡状材料、膏状材料、胶质材料、胶乳、黏合剂、或油墨状材料)的，可以利用诸如印刷、滚压或挤压的方法选择性地涂覆到表面上的或加入到吸收性基质中的液体的或塑性的材料；借助于赋予提到的那些部分以导电性的工艺，选择性地转化或覆盖薄膜、纤维或织物材料的表面的一些部分；借助于溅射或热蒸气沉积的方法用导电材料选择性地涂覆薄膜、纤维或织物材料的表面的一些部分；从薄膜材料的表面选择性地除去连续的导电涂层或被转化的外层，以便由连续的涂覆膜片提供多个电极；借助于压模—切削的方法选择性地除去电极膜、纤维或织物材料的一些部分，以便由连续的涂膜器件提供多个电极元件；以及电极可以取多条形式。
根据本发明的一些实施例，每一个耦合电极和每一个检测电极的连接可以是以下的一种或多种由印刷、转移、热粘接或其他的方式涂覆到耦合电极、检测电极或电极准备粘接的其他表面上的，由导电性黏合剂形成的连接；通过物理接触形成连接，在其中，检测电极被置于耦合电极和另一个表面之间，在其中，非导电黏合剂被涂在所述其它表面，所述其它表面固定所述耦合电极到所述其它表面；以及利用与检测电极和耦合电极接触的导电液体、糊状物、油灰状物或粉末状固体材料的存在被任意增强的连接。
根据本发明的一个实施例，所述的检测电极和耦合电极和的组合可以是以下的一种或多种沉积或预组装到载体薄膜、纤维或织物上的电极图形，在其中，电极图形可以在一卷材料上在机器运行方向或者是横向连续地重复，并且在其中，电极图形可以在一端或两端由若干个检测电极和耦合电极对构成，在印刷时，用于检测电极和耦合电极的油墨可以具有不同的导电性；以及沿其整个长度宽度均匀的电极，在其中，可以通过在完成检测功能的部分和底片之间插入一层或多层电解质材料的方式来设置电极，利用这样的方法降低对尿布以外条件的敏感性，在其中，电极可以取多条形状；根据本发明的一个实施例，所述的口袋可以按照以下的一种或多种方式来制作包括弹性的或非弹性的，固体的或泡沫状的，薄膜状的或纤维状材料，以便得到基本上不变形的产品；包括基本上没有弹性的薄膜或纤维材料，以便得到有弹性的可变形的产品，产品是透明的或者是不透明的，印刷有或者没有印刷表面或辅助表面(sub-surface)的；通过将相当小的材料小片沿着除一个边缘之外的所有的边缘直接粘贴到底片上，粘贴到第二小片材料的可粘接表面，例如加到底片上的标签或正面胶带上的方式制成的；将一个准备作为开口边缘的小片材料的边缘在将其粘贴到尿布或第二小片材料上之前通过滚压或自身粘贴来加强开口边缘；通过将一个加强材料条在将其粘贴到尿布底片或第二小片材料上之前粘贴到准备作为开口边缘的小片材料的边缘上的方式加强该开口边缘；以及在透明材料上印刷，形成在口袋被具有相应形状的物品占据时可以完全展开或改变并从尿布的外部遮住使得不能看到电极的图形部分；根据本发明的一些实施例，将口袋加装在底片上包括以下步骤中的一个或多个直接的热粘贴或超声波粘贴；热塑性或热固性黏合剂粘贴；使用作为口袋材料上的受共同积压的表层的黏合剂，作选择性地粘贴；使用在口袋材料上选择性地印刷的黏合剂，允许通过加热全部区域作选择性地粘贴；使用与口袋一起共同叠放的黏合剂薄膜，作选择性地粘贴；将黏合剂印刷或喷在底片材料上；直接粘贴到底片上，底片可被印刷，形成在口袋被具有相应形状的物品占据时可以完全展开或改变并从尿布的外部遮住使得不能看到电极的图形部分；粘贴一个加到底片上的标签，标签可以不透明，使得看不清电极；标签可以是各种不透明的材料；使用透明的或各种不透明的材料上的各种不透明的涂层；可以印刷标签，形成在口袋被具有相应形状的物品占据时可以完全展开或改变并从尿布的外部遮住使得不能看到电极的图形部分；以及对通常不变形的口袋使用变形模具，以便获得保持力和张力；模具上的侧杆启动一个或多个开关，容纳一个或多个电池，提供对口袋的侧面的张力；根据本发明的一些实施例，控制机构操纵以下的任意一个或多个方法在检测电极和排尿区域附近的吸收材料之间设置一层挡水薄膜，以便于防止水分到达所述的电极，直到芯层达到一定程度的饱和为止；在检测电极和吸收材料之间设置一层可使水溶入的挡水薄膜，以便在水分到达检测电极之前提供一段时间延时；以及改变检测电极的长度或空隙，或者两者都改变，以便改变芯层所必需的饱和程度和水分到达电极的速度。
根据本发明的一些实施例，结构和取向涉及到组装各个部分，以获得以下任意一个或多个结构次序底片/结构黏合剂/检测电极/薄膜耦合电极/芯层；底片/PSA/检测电极/薄膜耦合电极/芯层；底片/结构黏合剂/检测电极/薄膜耦合电极/织物层/芯层；底片/PSA/检测电极/薄膜耦合电极/织物层/芯层；底片/PSA/检测电极/薄膜耦合电极/结构黏合剂/织物层；以及底片/印刷耦合电极/检测电极/结构黏合剂/织物层。
根据本发明的一些实施例，制造方法涉及以下任意一个或多个步骤调节组合的检测电极和耦合电极的长度，使之与各种不同的尿布长度相匹配，在这里，所述的组合电极首先沉积在或者预组装在两端带有耦合电极的载体薄膜、纤维或织物上，通过沿载体膜横向双折(通常称为Z-折)，的方式实施所述的调节，例如在或者大致在切割并将组合电极设置在尿布底片上的过程中；清除耦合电极材料上的导电涂层中的痕迹，通过磨削用连续的涂层膜片提供多个电极；转动摩擦轮，例如橡胶；转动磨削轮，例如涂磨料铝；转动金属细线或纤维绕线轮，例如黄铜线或聚酯线绕线轮；一个或多个刀片边缘，它的取向使得可以刮削而不是铲削材料表面；利用电火花；利用光射线，例如由激光器发出的；通过使电极材料从线轮或轴上放松，将耦合电极加入尿布中；在其中，将耦合电极材料切开、割断并设置；在其中，电极材料可以带有导电黏合剂涂层；在其中，其上涂有耦合电极的其他层也可以带有黏合剂涂层；在其中，黏合剂可以是压敏的，或者是热活化的，透明的或者不透明的；通过将导电油墨印刷在底片上的方式来设置耦合电极；在机器操纵制造的尿布的情况下，通过利用底片连续有序地使电极材料放松的方式将检测电极设置在尿布中；在其中，通过将电极材料放置在预先涂在底片上的开放的结构黏合剂上的方式，以及通过在涂结构黏合剂之前将电极材料放在底片上并使它保持张紧的方式，将电极材料固定在底片上；在其中，利用用于将尿布彼此分离的同一个刀片或一些刀片，以及利用在腰带区中的刮板边缘将电流加到检测电极的相当小的跨度间，在尿布间将检测电极切断；通过切割和设置长电极材料的方式将检测电极装入尿布中；在其中，通过将电极材料放置在预先涂在底片上的开放的结构黏合剂上的方式，以及通过在涂结构黏合剂之前将电极材料放在底片上并使它保持张紧的方式，将电极材料固定在底片上；在其中，使用一个或多个刀片、喷射水流、火焰、或光束，例如由远离非导电纤维的激光器发出的光束，将长的电极材料(含有或包覆有一种或多种导电纤维或金属细线的连续线段)切割成为一定的长度；应用火焰，在其中，通过对气流的直接调节来调节火焰高度和强度；在其中，通过控制与气流串联的铅直阀孔进行流速调节；在其中，通过移动汽缸中的活塞或具有一个与气流并联的铅直单个入口的空腔中的隔膜的方式，通过调节横向流动(cross-flowing)的气流喷射流速，通过调节流入横向真空入口的流量，或通过以上手段的组合，进行流速调节；在其中，通过用穿孔的固体或筛盘周期性地遮断火焰，同时任意地调节气流；在其中，断续地应用火焰，这是通过下列方式进行的通过移动喷嘴，同时任意地调节气流；通过使用热气流喷射(利用类似的手段调节或中断)；通过使用经过调制的光束，例如激光束；通过使用喷射水流。在其中，通过移动喷嘴断续地应用喷射，同时任意地调节流量；根据本发明的一些实施例，涂覆材料包括掺入以下一种或多种材料任意密度的、导电涂料金属，例如，Ni，NiCr，镍衣铝(Ni overAl)，Sn；产生任意透明的、导电涂层的半导体氧化物，例如ITO，ATO，ZnO；掺入金属和氧化物、产生任意透明的、导电涂层的多层结构，例如Al2O3/Ag/ITO。
根据本发明的一些实施例，电极材料按照或者采用以下任意一种或多种方法制作通过用一种或多种保持潮湿的、因而是离子化的和导电的的盐，例如氯化钙和氯化钠，或氯化锂和氯化钠，将纤维浸透，使纤维变成为导电的；这种混合物之所以保持潮湿是因为它具有吸湿性能；以及导电的油灰状物由导电纤维和油基物质构成，通过随意加入一种或多种增稠剂，例如松香，而变的更粘稠。
根据本发明的一些实施例，有关结构和方法的其他方面涉及以下一种或多种装置或步骤
用爽滑的涂料，例如石蜡，涂覆准备装入口袋中的物品；以及用爽滑的材料，例如硅油，涂覆口袋的内表面。
在详细描述本发明的一些实施例的同时，对于本领域中的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精髓和范围的前提下，可以采用其他方式来实施本发明，这是显而易见的。
权利要求
1.一种用于检测第一区域内的电解水分的潮湿检测器，所述第一区域被水分浸湿，该检测器包括一个伸入所述第一区域的第一电极；一个与所述的第一电极隔开并伸入所述第一区域的第二电极；以及一个处于第二区域中的检测装置，该装置受保护因而不受所述第一区域中的水分的影响，并以非导电的方式与所述电极的每一个相耦合，并且响应于处在所述第一区域内的所述电极之间的阻抗，以便于在所述第一区域变潮湿并且水分的电解将所述第一区域中的电极耦合时，产生一个信号。
2.根据权利要求1所述的潮湿检测器，其中，所述检测装置与所述第一和第二电极电容耦合。
3.根据权利要求1所述的潮湿检测器，其中，所述检测装置包括第一导体，它处在所述第二区域内，受保护从而不受所述第一区域中的水分的影响，并且与所述第一电极电容耦合；和第二导体，它处在所述第二区域内，受保护不受所述第一区域中的水分的影响，并且与所述第二电极电容耦合。
4.根据权利要求1所述的潮湿检测器，其中，所述检测装置包括一个变压源，它与所述第一和第二电极非导电耦合；和一个信号输出，它响应于所述电极之间的阻抗减少。
5.根据权利要求2所述的潮湿检测器，其中，所述检测装置包括一个与所述第一和第二电极电容耦合的变压源和一个信号输出。
6.根据权利要求3所述的潮湿检测器，其中，所述检测装置包括一个与所述第一和第二导体相连接的变压源，并且还包括一个响应于所述电极之间的电阻减少的信号输出。
7.根据权利要求1所述的潮湿检测器，其中，所述检测装置包括一个响应于所述电极之间的电阻减少的信号输出。
8.根据权利要求7所述的潮湿检测器，其中，所述信号输出是可听的。
9.根据权利要求7所述的潮湿检测器，其中，所述信号输出是可视的。
10.根据权利要求7所述的潮湿检测器，其中，所述信号输出是无线电波形式。
11.根据权利要求7所述的潮湿检测器，其中，所述信号输出是红外辐射形式。
12.根据权利要求7所述的潮湿检测器，其中，所述耦合是电容性的，所述检测装置具有一对固定隔开的平面导体，并且所述电极具有分别与所述平面导体电容耦合的一对固定隔开的垫形导体，所述一对导体中的一个大于所述对导体中的另一个，以允许所述导体彼此可以不对正而不改变所述导体之间的电容量。
13.根据权利要求1所述的用于检测电解水分的潮湿检测器，其中，所述第一区域包括受水分浸湿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电极从所述第一部分伸出到所述第二部分，而所述第二区域中的受保护不受水分影响的所述检测装置，以非导电方式耦合到所述第二部分处的每一个所述电极。
14.根据权利要求13所述的用于检测电解水分的潮湿检测器，其中，所述第一区域是在尿布的非导电防液体部分的内部，而所述第二区域是在尿布的非导电防液体部分的外部，所述第一部分接近尿布的分岐处，而所述第二部分接近尿布的腰部，所述检测装置在所述第二区域中接近所述腰部。
15.一种尿布，该尿布包括一个吸收部分；一个防液体部分，其具有第一面和第二面并且沿着所述第一面嵌入所述吸收部分；一个处于所述防液体部分的所述第二面上的口袋；一个第一电极，该电极沿所述吸收部分延伸，并且沿与所述口袋相对的所述防液体部分的所述第一面突出；一个第二电极，该电极与所述第一电极隔离开，并沿所述吸收部分延伸，并且沿与所述口袋相对的所述防液体部分的所述第一面突出；所述第一电极和所述第二电极沿与所述口袋相对的所述吸收部分突出，并且与所述口袋绝缘以便与所述口袋中的器件非导电耦合。
16.根据权利要求15所述的尿布，其中，所述电极具有与所述口袋相对的被放大的部分。
17.根据权利要求15所述的尿布，其中，所述电极被镀在塑料材料上。
18.根据权利要求15所述的尿布，其中，所述电极是处于透水衬底上的导电区域。
19.根据权利要求15所述的尿布，其中，所述电极是导电的金属丝。
20.根据权利要求15所述的尿布，其中，所述电极是被编织到吸收材料中的导电纤维。
21.根据权利要求15所述的尿布，其中，所述电极是被印刷到所述防水部分上的。
22.根据权利要求15所述的尿布，其中，所述口袋装有一个与所述电极非导电耦合的传感器。
23.根据权利要求15所述的尿布，其中，所述口袋装有一个与所述电极电容耦合的传感器。
24.根据权利要求22所述的尿布，其中，所述传感器包括一个变压源和一个向应于尿引的起所述电极之间的电阻降低的报警器。
25.根据权利要求22所述的尿布，其中，所述传感器包括一对横跨所述防液体部分的、与所述电极相对的导电的板状器件。
26.根据权利要求22所述的尿布，其中，所述耦合是电容性的，所述传感器具有一对固定隔开的平面导体，并且所述的电极具有一对分别与所述平面导体电容耦合的固定隔开的垫状导体，所述的导体对之中的一个大于其中的另一个，以便允许所述的导体可以彼此不对正而又不改变所述的导体间的电容。
27.根据权利要求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，而所述第一和第二电极基本上从所述腰部分伸到所述分岐部分。
28.一种潮湿检测器，用于装入尿布的非导电防水套外侧的一个口袋中，所述尿布具有在所述套中的吸收剂和一对延伸到所述吸收剂中，并且沿着与所述口袋相对的防水套内部延伸的电极，所述的潮湿检测器包括一个变压源；一对导电器件，其耦合到所述变压源，并彼此隔开、紧靠所述口袋中的所述非导电套的外部，以便在所述非导电套外部的所述器件和所述非导电套内部的所述电极之间建立非导电耦合；以及一个报警器，其耦合到所述导电器件，并响应于检测到所述电极之间的低阻抗。
35.根据权利要求28所述的检测器，其中，所述报警器是可听性的。
36.根据权利要求28所述的检测器，其中，所述报警器是电磁性的。
37.根据权利要求28所述的检测器，其中，所述报警器是可视性的。
38.根据权利要求28所述的检测器，其中，所述报警器是无线电波形式的。
39.根据权利要求28所述的检测器，其中，所述报警器是红外辐射形式的。
40.根据权利要求28所述的检测器，其中，所述器件是板状的，用于与尿布中的电极电容耦合。
35.根据权利要求28所述的检测器，还包括一个机壳，所述机壳具有斜削的和倾斜的边缘。
36.根据权利要求35所述的检测器，其中，所述机壳包括一个提取器翼片(extractor tab)。
37.根据权利要求35所述的检测器，其中，所述机壳包括一个弹簧负荷开关。
38.根据权利要求35所述的检测器，其中，所述机壳包括一个弯曲的表面。
39.根据权利要求28所述的检测器，其中，所述报警器产生触觉敏感振动。
40.根据权利要求35所述的检测器，其中，所述报警器是可听性的。
41.根据权利要求35所述的检测器，其中，所述报警器是可视性的。
44.根据权利要求35所述的检测器，其中，所述报警器是可用电磁性检测的。
45.根据权利要求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，而所述第一和第二电极基本上从所述腰部分伸到所述分岐部分。
44.一种潮湿检测器，包括一个变压源；一对彼此隔绝的导电器件，用于放置在待检测潮湿度的区域附近；一个报警器，响应于检测到所述导电器件之间的电导；以及一个计数器，用于计数检测到湿度的次数。
45.根据权利要求44所述的潮湿检测器，其中，所述报警器是可听到的。
46.根据权利要求44所述的潮湿检测器，其中，所述报警器是可视的。
47.根据权利要求44所述的潮湿检测器，其中，所述报警器是可以听到并且可以看到的。
48.根据权利要求44所述的潮湿检测器，其中，所述器件是板状的，用于与待检测水分的区域中的电极电容耦合。
49.根据权利要求44所述的潮湿检测器，其中，所述检测器进一步包括一个机壳，所述机壳具有斜削的和倾斜的边缘。
50.根据权利要求49所述的潮湿检测器，其中，所述机壳包括一个提取器翼片。
51.根据权利要求49所述的潮湿检测器，其中，所述机壳包括一个或多个可伸缩的手柄。
52.根据权利要求49所述的潮湿检测器，其中，所述机壳包括一个或多个弯曲的表面，在其中，所述手柄可以是装有弹簧的。
53.根据权利要求44所述的潮湿检测器，其中，所述报警器是可以看到的。
54.根据权利要求44所述的潮湿检测器，其中，所述报警器是可以看到的。
55.根据权利要求44所述的潮湿检测器，其中，所述计数器在预定的计数次数之后使检测停止。
56.根据权利要求44所述的潮湿检测器，其中，所述源包括一个占空周期小于50％的信号发生器。
57.根据权利要求44所述的潮湿检测器，其中，所述源包括一个占空周期小于1/2000的信号发生器。
58.根据权利要求44所述的潮湿检测器，其中，所述报警器包括一个LED闪烁器电路。
59.根据权利要求44所述的潮湿检测器，其中，所述报警器包括一个压电音调发生器。
60.根据权利要求44所述的潮湿检测器，其中，所述报警器包括一个检测压电装置存在的压电存在传感器。
全文摘要
公开了一种用于尿布等的潮湿检测装置及具有这种装置的尿布,这种尿布通过在受湿度影响的区域内设置一对隔开的电极并检测这对电极之间的电阻因尿布变湿而降低,能够准确地检测到尿布变湿。受到湿度影响的区域内的一对隔开的电极以非导电的方式与一个受保护不受湿度影响的传感器相耦合,而报警器响应使这对电极之间的电阻降低的潮湿而发出声音。例如,所述电极突出伸入尿布的吸收材料,并且沿尿布套的面对尿布套的外侧上面的一个口袋的内侧延伸。该口袋中包含有一个以电容方式耦合到电极上的传感器。
文档编号A61F5/44GK1380547SQ0113240
公开日2002年11月20日 申请日期2001年8月30日 优先权日1996年5月7日
发明者奥弗·尼西姆, 唐纳德·B·埃林厄姆, 戴维·詹斯森 申请人:科诺克斯安全工程公司