减少吸收性物品中的传感器腐蚀的方法

专利名称：减少吸收性物品中的传感器腐蚀的方法
技术领域：
本发明总地涉及用于探测吸收性物品在穿着者穿着时存在污损的监测系统。具体 而言，本发明涉及减少吸收性物品中的导体的腐蚀量和/或腐蚀速度的湿度监测器和湿度 监测方法。一次性吸收性物品广泛用作个人护理产品，例如尿布、儿童如厕训练裤以及其他 婴儿和儿童护理产品、成人失禁衣物以及其他成人护理产品、卫生巾以及其他女性护理产 品等等，以及外科绷带以及纱布和医疗衣物。这些物品吸收和保持身体排泄物，并且在有 限的使用时间后要丢弃掉，即，这些物品并非意在被清洗或者以其他形式恢复以再次利用。 传统的一次性吸收性物品包括设置在内层和外层之间的吸收体，内层用于接触穿着者的皮 肤，外层用于防止被吸收体吸收的液体排泄物漏出物品。吸收性物品的内层通常可透液，以 允许身体排泄物通过而由吸收体吸收。一次性吸收性训练裤对训练如厕的儿童特别有用。通常，就穿上并穿着的方式来 说，这些一次性内衣和可清洗的布质内衣类似，但是，一次性内衣提供和尿布类似的吸收功 能，以保持皮肤健康。训练裤为进行如厕训练的儿童提供内衣，由于儿童对他们独立如厕的 能力变得更有信心，所以这种内衣使得从尿布到可清洗的布质内衣的转变过程较容易。由护理者监测训练如厕的儿童是有用的，这是由于，排尿时儿童和护理者可以就 其进行讨论，以增强并改进学习经验。因而，为护理者提供已排尿的即时通知和/或确认是 有益的，这样，可以当排尿事件在孩子的记忆中依然清晰时和孩子就其进行讨论。类似的，对受护者出现的排尿进行监测有益于护理者满足受护者的卫生需求，这 样在需要时可以更换吸收性物品，但是不需要重复检查。因而，为护理者提供出现排尿的即 时通知是有益的，以便于可以采取适当的行动。一种监测排尿的方法是使用探测内衣中电特性改变的系统，其中，电特性是内衣 湿度的函数。例如，电特性可以是电阻、电导、阻抗、电容或者随着内衣湿度变化而改变的其 他参数。例如，一对分开的平行导体可位于内衣的吸收性材料内或者靠近内衣的吸收性材 料。这些导体可与内衣的吸收性材料电接触，并且可连接到监测器，以构成包括如电池的电 源的湿度电路。例如，电路可包括用于探测导体间电阻的分压器。电路输出可以是对应于电阻值的模拟输出电压。内衣干燥时，预计导体间的电阻 非常高，相对来说是无限的，表现为开路。当内衣潮湿时，具体而言，当导体间内衣的吸收性 材料变湿时，由于尿液作为导体，所以期望该区域的内衣电阻下降到相对低的值。因而，传统系统中，监测导体之间的电阻，并将其与预定的固定阈值电阻值比较。 如果电阻值小于阈值电阻值，那么，湿度电路向指示器发出信号，指示器通知护理者和/或 穿着者穿着者排尿了。如上所述，期望在有限时间的使用后丢弃这些物品。这样，导体最好是薄的箔条或 者类似物品。例如，由于可以经济地制造气相沉积的薄膜，所以导体可以是这种薄膜。然而， 气相沉积的箔易于受到电化学反应腐蚀，这会造成电性能损失。一旦尿液污损产品，铝离子 脱离导体并以流动相横过开路电路的电势。短时间内，箔沿产品在长度上失去电连续性，这使湿度探测难以进行或者不准确。几个参数影响该电化学反应。首先，铝在电化学单元中是非常活泼的金属，尿液的 离子是促使金属离子从导体主动转变成流动相的理想电化学溶液。其次，即使是在导体间 施加小的电势差也可对导体连续性的持续时间造成重大影响。最后，在近体传感器系统中， 如这里所讨论的系统，由于直流电源简单、满足电源需求并且安全，所以优选直流电源。然 而，发现直流电源极大地加速了导体腐蚀。因而，虽然传统设备是有用的，但是其倾向于受到电化学反应的腐蚀。因而，需要 提供湿度通知的监测系统和减少传感器腐蚀的方法。

发明内容
根据上述需要，本发明的一方面提供一种减少吸收性物品中的传感器腐蚀的方 法。该方法包括提供适于和吸收性物品中集成的湿度传感器电连接的监测器。湿度传感器 具有第一导体和第二导体。监测器包括编程指令，其在和吸收性物品中的传感器接附且启 动时执行步骤序列。步骤序列包括向湿度传感器的第一导体施加电压；测量跨两个导体 的电势；以及中断到第一导体的电压。每秒重复执行步骤序列至少一次，在10%或更少的 时间内向第一导体施加电压，在90%或更多的时间内中断到第一导体的电压。各个实施例中，指令还可以包括每秒重复执行步骤序列至少三次。各个实施例中， 可在5%或更少的时间内向第一导体施加电压，在95%或更多的时间内中断到第一导体的 电压。一些实施例中，指令还可以包括在第一时间段以第一频率重复执行步骤序列，在 第二时间段以第二频率重复执行步骤序列，其中第一频率和第二频率不同。一些实施例中，指令还可以包括在中断到第一导体的电压后把第一导体接地的步 骤。一些实施例中，指令还可以包括如下步骤中断到第一导体的电压后向第二导体施加电 压；测量跨两个导体的电势；以及中断到第二导体的电压。一些实施例中，指令还可包括如 下步骤中断到第一导体的电压后把第一导体接地；以及中断到第二导体的电压后把第二 导体接地。另一方面，本发明提供减少吸收性物品中的传感器腐蚀的方法。该方法包括提供 适于和吸收性物品中集成的湿度传感器电连接的监测器。湿度传感器具有第一导体和第 二导体。监测器包括编程指令，其在和吸收性物品中的传感器接附且启动时重复执行步骤 序列。步骤序列包括向第一导体施加电压；测量跨两个导体的电势；中断到第一导体的电 压；向第二导体时间电压；测量跨两个导体的电势；以及中断到第二导体的电压。各个实施例中，该方法可包括每秒重复执行步骤序列至少一次。一些实施例中，方 法还可包括每秒重复执行步骤序列至少三次。各个实施例中，指令还可以包括在第一时间 段以第一频率重复执行步骤序列，在第二时间段以第二频率重复执行步骤序列，其中第一 频率和第二频率不同。一些实施例中，可在10%或更少的时间内向第一导体施加电压，在90%或更多的 时间内中断到第一导体的电压。一些实施例中，可在10%或更少的时间内向第二导体施加 电压，在90%或更多的时间内中断到第二导体的电压。一些实施例中，指令还可包括在中断到第一导体的电压后把第一导体接地的步骤。一些实施例中，指令还可以包括如下步骤中断到第一导体的电压后把第一导体接地； 以及中断到第二导体的电压后把第二导体接地。另一方面，本发明提供一种减少吸收性物品中传感器腐蚀的方法。该方法包括提 供适于和吸收性物品中包括的湿度传感器电连接的监测器。湿度传感器具有第一导体和第 二导体。监测器包括编程指令，其在和吸收性物品接附且启动时重复执行步骤序列。步骤 序列包括向第一导体施加电压；测量跨两个导体的电势；中断到第一导体的电压；把第一 导体接地；向第二导体施加电压；测量跨两个导体的电势；中断到第二导体的电压；以及把 第二导体接地。一些实施例中，指令还可包括每秒重复执行步骤序列至少一次的步骤。一些实施 例中，指令还可包括每秒重复执行步骤序列至少三次。一些实施例中，指令还可包括在第一时间段以第一频率重复执行步骤序列，在第 二时间段以第二频率重复执行步骤序列，其中第一频率和第二频率不同。一些实施例中，可在10%或更少的时间内向第一导体施加电压，在90%或更多的 时间内中断到第一导体的电压，在10%或更少的时间内向第二导体施加电压，在90%或更 多的时间内中断到第二导体的电压。


图1是适于作为湿度监测系统一部分的示例物品的侧面透视图；图2是适于作为湿度监测系统一部分的另一个示例物品的透视图；图3是图2裤子的透视图，示出从物品取下的监测系统的外壳；图4是图1的训练裤的顶部平面图，裤子处于未扣紧、未折叠、平铺状态，切除了裤 子的一部分以示出底层特征；图5是图4的裤子沿线5-5的截面视图；图6是本发明的湿度监测系统的一个实施例的示意图；图7是示例感测电路的示意图；图8的流程图示出一个实施例的编程步骤序列；图9的流程图示出一个实施例的编程步骤序列；图10的流程图示出一个实施例的编程步骤序列；以及图11的流程图示出一个实施例的编程步骤序列。所有图中，相应的参考标号指示相应的部件。
具体实施例方式本发明的监测器和吸收性物品适于形成用于探测污损(例如尿液、粪便、月经液、 血液等)存在的监测系统的全部或者一部分。总体而言，用一个或多个传感器被用来探测 污损。系统监测传感器的电特性(例如，电阻、导电率等)，并基于电特性的改变确定吸收 性物品是否被污损。探测到存在污损后，向护理者和/或吸收性物品的穿着者发出关于存 在污损的信号。例如，信号可以是听觉信号，如歌曲；和/或触觉信号，如温度改变、压力和 /或震动；和/或视觉信号，如闪烁的光、可视消息等。应该理解，其他信号也在本发明的范 围内。还要理解，监测系统可包括用于向远程的听觉、视觉、触觉或其他感知报警器发出无线信号的装置。吸收件物品现在参看附图，具体参看图1，示意性地示出本发明的示例吸收性物品，形式为儿 童的如厕训练裤，整体用参考标号20指示。吸收性物品20可以是一次性的，也可不是一次 性的，一次性指期望在一段有限的使用时间后丢弃掉，而不是被清洗或者以其他形式恢复 以再次利用。应该理解，本发明适用于各种用于个人穿着的其他吸收性物品，包括而不限 于尿布、女性卫生产品、失禁产品、医疗衣物、外科垫和绷带，其他个人护理或健康护理衣物 等，这不背离本发明的保护范围。仅作为示例，用于构成训练裤的各种材料和方法披露在于2000年6月四日公开 的A.Fletcher等人的PCT专利申请WO 00/37009、1990年7月10日授权的Van Gompel等 人的美国专利4，940，464、1998年6月16日授权的Brandon等人的美国专利5，766，389以 及2003年11月11日授权的Olson等人的美国专利6，645，190中，在此通过引用把这些申
请并入。图1示出处于部分扣紧状况的训练裤20。如图4所示，训练裤20限定了纵向方向 48以及和纵向方向垂直的横向方向49。图4是图1的训练裤的顶部平面图，裤子处于未扣 紧、未折叠、平铺状态，切除了裤子的一部分以示出底层特征。裤子20还限定一对纵向端区 域，这里另称为前腰区域，通常用22指示，以及后腰区域，通常用M指示，还有中央区域，这 里另称之为裆部区域，通常用沈指示，该裆部区域在前腰区域22和后腰区域M之间纵向 延伸，并互连前腰区域和后腰区域。前后腰区域22J4包括穿着裤子20时全部或部分覆盖 或围绕穿着者腰部或中下部躯干的那部分区域。裆部区域26通常是穿着裤子20时位于穿 着者两腿之间并且覆盖穿着者下部躯干和裆部的那部分区域。裤子20还限定了在穿着裤 子时朝着穿着者的内表面28，以及与内表面相反的外表面30。另外参看图4，训练裤20具 有一对横向相对侧边缘36，以及一对纵向相对腰部边缘(广义而言为纵向端)，分别指定为 前腰部边缘38和后腰部边缘39。在包括图1-4所示的各个实施例中，训练裤20可包括大致长方形的中央吸收组 件，通常用32指示，以及独立于中央吸收组件形成并固定到中央吸收组件的侧片34A、34B。 侧片34A、34B可以分别在裤子20的前后腰区域22和M沿缝永久粘合到中央吸收组件32 上。具体而言，前侧片34A可以在前腰区域22永久粘合到吸收组件32上并横向向外延伸 超过吸收组件32的侧边47，后侧片34B可以在后腰区域M永久粘合到吸收组件32上并横 向向外延伸超过吸收组件的侧边。侧片34A和34B可以用本领域技术人员公知的接附方式 粘合到吸收组件32，例如，粘合剂、热粘合或超声粘合等，或者其组合。因而，在穿着裤子20时，前侧片和后侧片34A和34B包括训练裤20位于穿着者臀 部的部分。前侧片和后侧片34A和34B可以永久粘合在一起，形成裤子的三维结构(例如， 参看图2和图3)，或者可拆卸的彼此连接，例如通过扣紧系统59 (例如，参看图1和图4)。 如本领域公知的，侧片34A、34B可包括弹性材料或者可伸展但是无弹性的材料。图4中将吸收组件32示为具有矩形形状。但是，可以设想，吸收组件32可以为其 他形状(例如，沙漏状、T形、I形等)，这不背离本发明的范围。还要理解，侧片34A和34B 也可与吸收组件32 —体形成，这不背离本发明的范围。如图4和5所示，吸收组件32可包括外覆层40和体侧内衬42，用粘合剂、超声粘合、热粘合、压力粘合或其他传统技术或其组合把体侧内衬42以重叠(相对的)关系接附 到外覆层40。内衬42可适当地沿裤子20纵向端的至少一部分与外覆层40接合。此外，内 衬42可适当地与外覆层40接合。内衬42可适当地适于在穿着裤子时和穿着者的皮肤有 接触关系，即相对于裤子20的其他部件处于某个位置。吸收组件32也可包括设置在外覆 层40和体侧内衬42之间的吸收结构44，用于吸收穿着者分泌的液态身体分泌物；吸收组 件32可包括设置在吸收结构和体侧内衬之间的涌流控制层45。一对防渗漏片46可固定到 体侧内衬42上，以防止身体分泌物横向流动。训练裤20处于图1部分所示的扣紧位置时，扣紧系统59把前后腰区域连接在一 起，限定具有腰部开口 50和一对腿部开口 52的三维裤子结构。训练裤20的前后腰边缘38 和39( S卩，纵向端)被构造为用于围绕穿着者的腰部，以限定裤子的腰部开口 50(图1)。如图4所示，可以用本领域公知的任何适当方式把片状弹性件53和每个防渗漏片 46可操作地接合。防渗漏片46的适当结构和布局通常是本领域技术人员公知的，在1987 年11月3日授权的Enloe的美国专利4，704，116中进行了描述，在此通过引用将该专利并 入。为了进一步增强对身体分泌物的容纳和/或吸收，如本领域技术人员公知的，训 练裤20可包括前腰弹性件M (图1)、后腰弹性件56和腿部弹性件58 (图2-4)。片状弹性 件53、腰部弹性件M和56以及腿部弹性58可由本领域技术人员公知的任何适当弹性材料 形成。所示实施例的扣紧系统59包括横向相对的第一扣紧部件60和第二扣紧部件62， 第一扣紧部件60用于可反复连接地和相应的横向相对的第二扣紧部件62接合。一个实施 例中，每个扣紧部件60、62的前表面或外表面包括多个接合元件。第一扣紧部件60的接合 元件用于反复地和第二扣紧部件62的相应接合元件接合、解开，以可拆解地把裤子20固定 成三维结构。扣紧部件60、62可包括适用于吸收性物品的任何可反复连接的扣紧件，例如， 粘性扣紧件、粘着扣紧件、机械扣紧件等。之前并入的2000年6月四日公开的A. Fletcher 等人的PCT专利申请WO 00/37009和之前并入的2003年11月11日授权给Olson等人的 美国专利6，645，190公开了适当的扣紧系统。外覆层40适当地包括基本上不透液的材料。外覆层40可包括一层不透液的材 料，或者，更适当地，包括多层层压结构，其中，至少一层是不透液的。虽然外覆层不需要是 可透液的，但为穿着者提供类似布的质地是适合的。可替代地，外覆层40包括全部或部分 经构造或处理的织造或者非织造的纤网层，以获得对临近或者靠近吸收结构的所选区域的 期望程度的液体渗透性。外覆层40可以是可伸展的，一些实施例中，可以是弹性体的。有 关适合的外覆层材料的更多信息，请参考授权给Morman等的美国专利号5，883，028、授权 给Morman的美国专利号5，116，662、授权给Morman的美国专利号5，114，781，所有这些专 利在此通过引用并入。体侧内衬42适宜是柔顺的、触感柔软的，不刺激穿着者的皮肤。体侧内衬42也是 充分可透液的，以使液态的身体分泌物可轻易穿过其厚度到达吸收结构44。体侧内衬42也 可以是可伸展的，一些实施例中，可以是弹性体的。有关体侧内衬材料的更多信息，请参考 2000年5月3日提交的Roessler等的美国专利申请序列号09/563，417、2000年10月27 日提交的Vukos等的美国专利申请序列号09/698，512，这两个申请在此通过引用并入。
吸收结构44设置在外覆层40和体侧内衬42之间，外覆层40和体侧内衬42可以 通过任何适当的方法接合在一起，例如粘合剂、超声粘合、热粘合等。虽然所示吸收结构44 在此显示并描述为从裆部区域沈延伸到前后腰区域22和M，可以设想，吸收结构可以仅从 裆部区域延伸到前腰区域，或者仅延伸到后腰区域，这不背离本发明的保护范围。吸收结构44适宜为可压缩的、舒适的，不刺激穿着者皮肤的，可以吸收并容纳液 体和某些身体排泄物。例如，吸收结构44可以包括纤维质纤维(如木浆纤维)、其他天然纤 维、合成纤维、织造或非织造片材、疏松布网(scrim netting)或其他稳定性结构、超吸收材 料、粘合材料、表面活性剂、选择的疏水材料、颜料、乳液、气味抑制剂等，以及这些材料的组合。可以使用本领域公知的各种传统方法和技术使材料形成纤网结构。例如，可用干 法成形技术、气流成形技术、湿法成形技术、泡沫成形技术等以及这些技术的组合来形成吸 收结构。用于实现这些技术的方法和设备是本领域公知的。可替代地，吸收结构44可包括 同成形材料，例如Anderson等的美国专利号4，100, 324、Everhart等的5，284, 703,Georger 等的5，350,6 公开的材料，这些专利在此通过引用并入。可选地，充分透液的包裹片(未 示出)可以包围吸收结构44，以帮助保持吸收结构44的完整性。吸收结构44中超吸收材料的量适宜为以吸收结构的总重量为基础的约0至约90 重量百分比。吸收结构44的密度可以适当地在约0. 10到约0. 35克/立方厘米的范围内。 超吸收材料是本领域公知的，可以选自天然、合成和改良的天然聚合物和材料。一个实施例中，吸收结构可以是可延伸的，以便不会抑制吸收结构可能与之粘合 的其他部件的可延伸性，例如外覆层40和体侧内衬42。例如，吸收结构可包括美国专利号 5，964，743,5, 645，542,6, 231，557,6, 362，389 以及国际专利申请 W003/051254 公开的材 料，每个文献公开的公开内容在此通过引用并入。涌流控制层45可以通过本领域已知的方法(如通过粘合剂、超声粘合或热粘合) 接附到物品20的各个部件，例如吸收结构44和/或体侧内衬42上。涌流控制层45有助 于减缓并扩散可能迅速进入制品20的吸收结构44中的液体的涌出或喷出。所希望的是， 涌流控制层45在将液体释放到吸收结构44的存储或保存部分中之前可迅速接纳并暂时保 持液体。合适的涌流控制层45的实例在美国专利No. 5，486，166和美国专利No. 5，490，846 中进行了描述。其他合适的涌流控制材料在美国专利No. 5，820，973中进行了描述。这里 通过弓I用将这些专利的全部公开内容并入。监测系统总的来说，本发明的监测系统包括湿度电路。湿度电路总体包括一个或多个导体、 电压源和测量装置。测量装置测量湿度电路的电特性，例如电阻、电导、电压等，并发送包括 有关电特性信息的信号给微处理器。微处理器分析信号以确定是否发生了污损。如果发生 了污损，启动指示器，以向护理者和/或吸收性物品的穿着者发出信号表示存在污损。在所示实施例中，本发明的训练裤20形成用于探测裤子20内尿液(广义而言为 污损)存在的湿度监测系统的一部分。如图2至4所示，总体用参考标号70指示示例性湿 度监测系统。监测系统70包括用于探测物品电特性(如电阻R)的传感器72。传感器72 可包括间隔开且大体平行的一对第一导体88和第二导体90。导体88和90可设置在裤子 20内的任何适当位置。导体88和90可限定设置在导体之间的监测区域74。
导体88、90可由任何普通导电材料构成。例如，导体可由金属条(如铝条)、金属 膜、涂敷的膜、导电聚合物、导电墨水或导线等或其组合制成。其他导体也在本发明范围内。 如所示，导体88、90从裤子20的前腰区域22经过裆部区域沈纵向延伸到后腰区域24。如 图5所最清楚示意的，导体88、90可放置在吸收结构44和涌流控制层45之间的吸收组件 32中，然而也可将导体放置在其他位置，这并不背离本发明范围。启动时，来自电压源100(如图6示意性示出)的电压被施加到传感器72的第一 导体88或第二导体90上。电压源100可以是直流电压源，如(所示的)电池，或是交流电 压源。可用任何适当触头把导体88和90电连接到电压源。例如，电压源的触头可以通过 位于吸收性物品的一个或多个材料中的一个或多个开口电连接到导体88、99。作为替代，或 者此外，电压源的触头可以穿透吸收性物品的一个或多个材料以和导体88、90电连接。在图2和3所示实施例中，导体88、90通过导电按扣79电连接到电压源。然而，将 导体电连接于电压源的任何适当装置均在本发明的范围内。电连接导体的适当装置包括例 如夹式连接器、导电钩环扣件、导电粘合剂(例如导电带)、导电触头、导电针等及其组合。 电连接导体和电压源的适当方法在共同转让的2005年12月15日提交的Long等人的题为 "Garments with Easy-to-Use Signaling Device，，的美国专利申请 11/303沘3、2005 年 12 ^ 15 Hil^^Mosbacher^AWIS^"Garments with Easy-to-Use Signaling Device，，白勺 美国专利申请11/303222中进行了公开，这两个申请中不矛盾的部分在此通过引用并入。此处使用的术语“电气地连接”或“电连接”及其衍生词描述两个或多个物体定位 和/或配置为使得电流可以从一个物体流到/流自第二物体。换句话说，这些术语指第一触 头、导体、电路等，其定位和/或配置成使得电流可流向或流自第二触头、导体、电路等。一 些实施例中，电连接也可以是物理连接，例如通过按扣、钩子等。一些实施例中，电连接可以 包括两个或多个接触的触头、导体、电路，从而使得电流可以流动，但是彼此并未物理连接。如从此处的讨论显而易见的，监测系统的部件(例如测量装置、电压源、微处理 器、模数转换器、指示器、发射器和/或接收器等)可以安装在一起或者各自独立安装，并且 可以接附到吸收性物品或者可以位于远程位置。例如，一个实施例中，测量装置、微处理器、 电压源、模数转换器和/或发射器安装在一起并接附到吸收性物品，同时在远程位置处将 接收器和/或指示器安装在一起。此处使用的“远程位置”意味着部件不接附到吸收性物 品上。例如，一个实施例中，接收器和/或指示器可以容纳在可移动单元内，该单元可由护 理者带着。这种单元的例子包括警报器，例如床边警报器、警钟、呼叫器即寻呼器、灯、壁钟等。如图2和3所示，传感器72的每个导体88、90的每一相应端电连接且物理连接到 位于裤子20的前腰区域22处的第一按扣构件79A。一些实施例中，第一按扣构件可位于 后腰区域M或者裤子20上的其他位置。容纳电压源100的外壳82具有相应的第二按扣 构件79B，用于和第一按扣79A接合并将外壳82固定到裤子20上。除了电压源100外，本 实施例的外壳82还可以容纳下文描述的湿度监测系统70的其他部件，虽然可设想外壳82 可仅包括一些其他部件或不包括任何其他部件。在所示实施例中，外壳82通过按扣79可 拆卸地固定到裤子20，但是，应该理解，外壳82可以通过其他扣件固定到裤子20，例如，插 孔、插座、粘合剂、粘着剂、磁体、钩和环、夹子、线夹、按扣、袋子、带子等及其组合。或者，外 壳82可通过适当的方式永久固定到裤子，这不背离本发明范围。
和传感器72电连接的测量装置85(图6)测量裤子20的监测区域74的电特性。 一个实施例中，测量裤子20的监测区域74的电阻R。由于导体88、90是间隔开的，来自电 压源100的电流必须通过监测区域74才能形成回路。如图6示意性示出的，监测区域74实 质上充当如参考字符R示意性指示的电阻器。监测区域74干燥时(例如，存在污损之前)， 监测区域的电阻相对高，例如，电阻大于200kQ (千欧姆)。监测区域74被弄湿后，例如由 于污损而变湿，其电阻由于尿液的导电性质而下降到例如小于200kQ。各个实施例中，导体88和90可用位于监测区域74的任何适当的一个或多个电阻 器连接以构成回路，例如，通过化学电阻器。适当的化学电阻器在2005年12月21日提交 的 Dong 等人的题为"Personal Care Products with Microchemical Sensors For Odor Detection”美国专利申请11/314438中进行了教示，其中不矛盾的部分在此通过引用并 入。另一个实施例中，可以测量裤子20的监测区域74的电导。如上所述，尿液是导电 的，裤子20通常是不导电的。因而，裤子20的监测区域74湿了后，其电导大于干燥时的电 导。可以测量包括例如电阻和电压降的裤子20的其他电特性，这不背离本发明的保护范围。测量装置85产生指示裤子20的监测区域74的电特性的模拟输出信号(图6)。 例如，测量装置85可以测量监测跨区域74的电压降，产生对应于电压降的模拟输出信号。 通过使用参考表格或本领域公知的适当计算，输出电源信号可用于确定其他电特性，例如 电阻或电流。例如，如本领域公知的，电流恒定时，电压降指示裤子的电阻。因而，可以使用 测量装置85的模拟输出信号确定裤子20的电阻。各个实施例中，测量装置可以和微处理 器一体或者可以向微处理器提供输出信号。各个实施例中，可用任何适当的方法确定吸收性物品中存在(或不存在)污损。 例如，2005 年 8 月 31 日提交的 Long 等人的题为‘‘Method of Detecting the Presence of an Insult in an Absorbent Article and Device for Detecting the Same，，美国专利申 请 11/215937、2005 年 8 月 31 日提交的 Collins 等人的题为"Method of Detecting the Presence of Insults in an Absorbent Article，，的美国专利申请 11/216977和 2005年8 月 31 日提交的 Collins 等人的题为"Method of Detecting the Presence of an Insult in an Absorbent Article”的美国专利申请11/215968公开了适当的方法，其中不矛盾的 内容在此通过引用全部并入。各个实施例中，可用本领域技术人员显而易见的各种方法对微处理器编程以在各 个时间把一个或多个指示器启动多个持续时间。例如，在任何适当的实施例中，微处理器可 被编程为在湿度监测系统第一次开始工作时给穿着者和/或护理者提供通知。一些实施例 中，微处理器可适于通过启动一个或多个指示器来通知穿着者和/或护理者湿度监测系统 以任何适当的间隔工作。一些实施例中，微处理器可被编程为通过启动一个或多个指示器 向穿着者和/或护理者提供湿度监测系统不工作的通知。例如，探测连续性时监测器可以 发出嘟嘟声，探测到连续性时周期性地发出嘟嘟声，连续性中断时发出嘟嘟声。例如，Long ^AWIS^ "Wetness Monitoring Systems with Status Notification System” 白勺__ 专利公开号20070252710公开了适当的操作通知系统，其中不矛盾的部分在此通过引用全 部并入。
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各个实施例中，电压源可以是电源管理系统的一部分。电源管理系统可以为各 种形式，通常包括一个或多个电源电路。例如，Long等人的题为Ietness Monitoring Systems with Power Management”的美国专利公开号20070252711公开了适当的电源管理 系统，其中不矛盾的部分在此通过引用全部并入。本发明还涉及减少传感器腐蚀的方法。已经发现，一旦尿液或者其他身体分泌物 污损吸收性制品，金属离子(例如铝离子)脱离导体并以流动相横跨监测区域74(即横跨 开路)。在短时间内，箔会腐蚀，断开，使得不能再测量所监测的电特性(例如电势、电阻 等)。因而，会损害确定吸收性物品的湿度或者相对湿度变化的能力。编稈序列虽然不希望受限于理论，但是，认为通过利用各种开关方案，可以降低导体粒子的 离子化。例如，一个实施例中，减少吸收性物品中传感器腐蚀的方法包括提供用于和与吸收 性物品集成在一起的湿度传感器电连接的监测器，其中，湿度传感器具有如上所述的第一 导体和第二导体。监测器包括在启动时重复执行步骤序列的编程指令。各个实施例中，可 考虑任何适当的启动方法。例如，可以在监测器接附到吸收性物品时发生启动。其他例子 中，可以在监测器和导体电连接时发生启动。一些实施例中，可在开关闭合后发生启动。各个实施例中，可以由包括任何适当微控制器的任何适当电路执行步骤序列。 例如，图7中总体用102指示的“H型电桥”电路可以和任何适当的微控制器104 —起使 用。适当的微控制器104例如包括可从在美国Chandler，Arizona有办公室的Microchip Technology 购得的 PIC16F876A。参看图7，电路102可以设计成可方便快速把电压源节点(VCC) 114或也称为接地 点(GND)Iie的电路参考点连接到第一导体88和/或第二导体90。具体而言，微控制器104 分开的输出可用于连接或断开晶体管Q1、Q2、Q3和/或Q4。此处针对晶体管所使用的词组 “连接”意味着晶体管传导电流。此处针对晶体管所使用的词“断开”意味着晶体管不传导 电流。可以通过迫使晶体管进入导通状态而“连接”晶体管，可以通过迫使晶体管进入非导 通状态而“断开”晶体管。举例而言，可以通过迫使分别经4. 7k Ω电阻R3或R6的PNP型晶体管Q3或Q4的 输入变低而把第一导体88或第二导体90连接到电压源114。类似地，为了把第一导体88 或第二导体90从电压源114断开，可把PNP型晶体管Q3或Q4的输入驱高。一些实施例中， 从PNP型晶体管Q3和Q4的基极到发射极的4. 7k Ω的电阻Rl或R2保证了在基极的输入 变成“高阻抗”的情况下(没有信号，但是仍有到地116的一些阻抗)晶体管仍保持断开状 态。此外，举例而言，可以通过把分别经R4和R5电阻的NPN型晶体管Ql或Q2的基极 驱高而把第一导体88或第二导体90连接到地(GND)116。类似地，可以分别通过电阻R4和 R5把NPN型晶体管Ql和Q2驱低，以把NPN型晶体管Ql或Q2和地116断开。一些实施例中，微处理器可以重复执行一序列步骤以选择性输出脉冲电流。例如， 图8总体用106示出了微处理器执行的一个步骤序列(即编程指令)，其中包括步骤108， 把电压施加到湿度传感器72的第一导体88。此处使用的术语“施加电压”是指形成一条电 路径，其中，允许来自电压源的电流流到如导体的目标。可以通过连接晶体管Q3和Q2同时 断开晶体管Ql和Q4来实现步骤108，这样，电流从电流源114通过Q3流到导体88，沿第一方向92流过传感器72 (即，导体间的间隔)到导体90，然后通过Q2到地116。序列106的下一步110包括测量跨导体88和90的电势。测量跨导体的电势和测 量跨导体间的测量区域的电压降相同。应该注意，电压是出现在具有电势差的两点之间的 差量。因而，测量跨导体的电势时，相对的导体(即，未对其施加电压的导体)接地。为了 测量一个点的电压，必须选择根据其进行测量的参考点。该共同参考点称为地116，并认为 其具有零电压。本发明中，该信号地116不是必须连接到大地，可视为浮接的地。因而，此 处所用的术语“地”、“接地”指从电路中的该点测量其他电压的电路点。地116提供电流的 共同回路。在测量跨导体的电势的步骤110中，电路102保持和步骤108相同。S卩，如图7所 示，连接晶体管Q3和Q2，断开晶体管Ql和Q4。在测量跨导体的电势的步骤110后，序列106包括中断到第一导体88的电压的步 骤112。例如，参考图7，断开晶体管Q3。类似地，也断开晶体管Q1、Q2和Q4。此处使用的术语“中断电压”指停止来自电压源的电流流向目标，如导体。由于微 处理器不连续控制导体的采样，只需要在采样步骤之前早一点施加导体激励电压。类似地， 一完成采样就可以断开激励电压，这样，激励电压的占空比就比连续激励的情况低。因而， 期望导体的寿命被延长。换句话说，电流在流动状况和停止状况之间循环(即脉冲)。可在任何适当百分比的时间内向第一导体88施加电压。例如，各个实施例中，可 以在10 %或更少、5 %或更少、1 %或更少的时间内向第一导体88施加电压。换句话说，在 10%或更少的时间内向第一导体88施加电压，在90%或更多的时间内不向第一导体88施 加电压。一些实施例中，步骤序列可以包括在中断到导体的电压后把导体接地的步骤。例 如，参看图9，总体用118示出了第二步骤序列。第二步骤序列118包括第一步骤120，向第 一导体88施加电压。第二步骤122包括测量跨导体88和90的电势。第三步骤IM包括 中断到第一导体88的电压。步骤一 120、步骤二 122和步骤三IM和第一序列106的步骤 108、110和112类似。具体而言，各个实施例中，步骤120和122可以通过如图7的示例电 路所示的连接晶体管Q2和Q3并断开晶体管Ql和Q4来实现。各个实施例中，步骤1 可 通过断开晶体管Q3来实现。第二步骤序列118包括另外的步骤126，在中断到第一导体88的电压后把第一导 体88接地。另外的接地步骤可通过控制如图7所示的电路102实现。具体而言，第二序列 118的步骤1 可通过连接晶体管Ql同时保持晶体管Q2、Q3和Q4断开来实现。这样，导 体88从电压源114断开并连接到地116。通过在断开电压后把第一导体88接地，认为消除 了导体88和90之间的电势差。因而，由于减小或消除了导体间的电势差，离子损耗量(即 腐蚀)最小，而且几乎不出现电化学反应。如上所述，电化学反应通常如下产生，第一导体具有电流，第二导体漏电或接地， 从而在导体间产生电势差。由于第一导体保持在比第二导体高的电压，其把金属离子从第 一导体驱动到第二导体，增加第一导体的腐蚀。一些实施例中，可用处理器和电路周期性地 反转导体的极性，以使一个导体腐蚀到故障点的程度最小。例如，参看图10，总体用130示出第三步骤序列。第三步骤序列130包括第一 步骤132，向第一导体88施加电压；第二步骤134，测量跨导体88和90的电势；第三步骤136，断开到第一导体88的电压。步骤一 132、步骤二 134和步骤136和第一序列106的步 骤108、110和112类似。具体而言，各个实施例中，步骤132和134可以通过连接晶体管Q2 和Q3并断开晶体管Ql和Q4来实现。各个实施例中，步骤136可通过断开晶体管Ql、Q2、 Q3和Q4来实现。第三步骤序列130包括另外的步骤138、140和142。步骤138包括在中断到第一 导体88的电压后向第二导体90施加电压。向第二导体90施加电压的另外步骤可通过控 制如图7所述的电路实现。具体而言，可通过连接晶体管Ql和Q4并断开晶体管Q2和Q3实 现第三序列130的步骤138。这样，第一导体88从电压源114断开，第二导体90连接到电 压源114。该结构中，电流沿第二方向94，从电压源114到第二导体90，通过传感器72 (即 导体间的间隔)，到第一导体88，然后到地116。通过反转流向，认为可以使离开第一传感器 88移向第二传感器90的至少一部分离子反向，可以使离子损耗量(即腐蚀)最小。步骤140包括测量跨导体88和90的电势，同时还向第二导体90施加电压。这一 步可通过控制如图7所示的电路102实现。具体而言，第三序列130的步骤140可以通过 连接晶体管Ql和Q4并断开晶体管Q2和Q3实现。这样，第一导体88从电流源114断开， 第二导体90连接到电流源114。类似的，第一导体88接地116，而第二导体90和地116断 开。最后，第三序列130包括步骤142，中断到第二导体90的电压。可通过控制如图7 所示的电路102实现中断到第二导体90的电压的步骤142。具体而言，第三序列130的步 骤142可通过断开晶体管Ql、Q2、Q3和Q4实现。这样，第二导体90和电压源114断开。各个实施例中，可在任何适当百分比的时间内向第一导体或第二导体施加电压。 例如，各个实施例中，可以在10%或更少、5%或更少、或更少的时间内向第一导体88和 /或第二导体90施加电压。换句话说，在10%或更少的时间内向第一导体88和/或第二 导体90施加电压，在90%或更多的时间内不向第一导体88和/或第二导体90施加电压。 类似地，在5%或更少的时间内向第一导体88和/或第二导体90施加电压，在95%或更多 的时间内不向第一导体88和/或第二导体90施加电压。一些实施例中，在2%或更少的时 间内向第一导体88和/或第二导体90施加电压，在98%或更多的时间内不向第一导体88 和/或第二导体90施加电压。一些实施例中，步骤序列可包括交替电流方向并在中断电流后把导体接地的步 骤。例如，参看图11，总体用146示出第四步骤序列。第四步骤序列146包括第一步骤 148，向第一导体88施加电压；第二步骤150，测量跨导体88和90的电势；第三步骤152，中 断到第一导体88的电压；和第四步骤154，把第一导体88接地。步骤一 148、步骤二 150、 步骤三152和步骤四巧4可分别用与第二序列118所述的步骤120、122、IM和1 类似的 方式来实现。具体而言，步骤148和150可以通过连接晶体管Q2和Q3并断开晶体管Ql和 Q4来实现。步骤152可通过断开晶体管Ql、Q2、Q3和Q4来实现。步骤IM可通过例如连 接晶体管Ql并断开晶体管Q2、Q3和Q4来实现。第四步骤序列146包括第五步骤156，向第二导体90施加电压的第五步骤156 ； 第六步骤158，测量跨导体88和90的电势；和第七步骤160，中断到第二导体90的电源。 步骤五156、步骤六158和步骤七160可用与第三序列130所述的步骤138、140和142类似 的方式实现。具体而言，步骤156和158可以通过连接晶体管Ql和Q4并断开晶体管Q2和Q3来实现。步骤160可通过断开晶体管Ql、Q2、Q3和Q4来实现。最后，第四步骤序列146包括在第七步骤160中断到第二导体90的电压后把第二 导体90接地的步骤162。步骤162可通过连接晶体管Q2并断开晶体管Ql、Q3和Q4来实 现。认为该实施例通过实现三种不同的策略减少了导体腐蚀电流在开和关之间脉冲 跳动、反转电流以及在断开电流后把导体接地。由于微控制器不连续控制导体的采样，只需 要比采样步骤早一点施加导体激励电压。类似地，一完成采样就可以断开激励电压，这样， 激励电压的占空比就比连续激励的情况低。因而，期望导体的寿命被延长。换句话说，电流 在流动状况和停止状况之间循环(即电流是脉冲的)。此外，该组合还把电流在第一方向92和第二方向94之间反转。通过反转电流方 向，认为可以使离开第一传感器88移向第二传感器90的至少一部分离子反向，并使离开第 二传感器90移向第一传感器88的至少一部分离子反向。因而，通过减少离子在溶液中的 迁移而使整体离子损耗量(即腐蚀)最小。通过在中断电压后把第一导体88和/或第二导体90接地，认为消除了导体88和 90之间的电势差。因而，由于减小或消除了导体间的电势差，离子损耗量(即腐蚀)最小， 而且几乎不出现电化学反应。各个实施例中，减少腐蚀的方法可以具有任何适当的循环速率。换句话说，可在任 何适当的期限内重复执行步骤序列任何适当的次数。例如，步骤序列106、118、130和/或 146可以每秒至少重复执行一次、每秒至少两次、每秒至少三次或者每秒至少四次。一些实 施例中，编程指令可包括可变循环速率。例如。步骤序列106、118、130和/或146可以在 第一时间段内以第一频率重复执行并且在第二时间段内以第二频率重复执行，其中第一频 率和第二频率不同。例如，微处理器可包括在没有探测到污损时以第一频率执行步骤序列 106、118、130和/或146并且在探测到污损时以第二频率执行步骤序列的编程指令。一些 实施例中，第二频率可以更高或更低。例如，一个实施例中，在吸收性物品干燥时，每秒执行 步骤序列106、118、130和/或146三次，在吸收性物品受到污损时，每秒执行步骤序列100 次。各个实施例中，减少腐蚀的方法可包括在任何适当的时间百分比内向第一导体88 或第二导体90施加电压。例如，各个实施例中，可以在10%或更少、5%或更少、或更少 的时间内向第一导体88和/或第二导体90施加电压。换句话说，在10%或更少的时间内 向第一导体88和/或第二导体90施加电压，在90%或更多的时间内不向第一导体88和/ 或第二导体90施加电压。类似地，在5%或更少的时间内向第一导体88和/或第二导体 90施加电压，在95%或更多的时间内不向第一导体88和/或第二导体90施加电压。另一 个实施例中，在2%或更少的时间内向第一导体88和/或第二导体90施加电压，在98%或 更多的时间内不向第一导体88和/或第二导体90施加电压。认为在较小的时间百分比内 施加电压，激励电路的占空比较低。由于对导体施加能量的时间比不施加能量的时间少，所 以期望大大延长导体的寿命。虽然参考实施例详细描述了本发明，但是，应该理解，本领域技术人员理解了上述 内容后，可以容易地想到这些实施例的修改、变化或等同实现方式。因而，本发明的范围应 该由所附权利要求及其等同方式限定。
权利要求
1.一种减少吸收性物品中的传感器腐蚀的方法，包括提供适于和吸收性物品集成的湿度传感器电连接的监测器，湿度传感器具有第一导体 和第二导体，监测器包括编程指令，其在和吸收性物品中的传感器接附且启动时执行步骤 序列，其中所述步骤序列包括向湿度传感器的第一导体施加电压； 测量跨两个导体的电势； 中断到第一导体的电压；以及其中每秒重复所述执行步骤序列至少一次，并且在10%或更少的时间内向第一导体施 加电压，在90%或更多的时间内中断到第一导体的电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其中指令还包括每秒重复执行步骤序列至少三次。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在5%或更少的时间内向第一导体施加电压，在 95%或更多的时间内中断到第一导体的电压。
4.根据权利要求1所述的方法，其中指令还包括在第一时间段以第一频率重复执行步 骤序列，在第二时间段以第二频率重复执行步骤序列，其中第一频率和第二频率不同。
5.根据权利要求1所述的方法，其中指令还包括在中断到第一导体的电压后把第一导 体接地的步骤。
6.根据权利要求1所述的方法，其中指令还包括如下步骤 中断到第一导体的电压后向第二导体施加电压；测量跨两个导体的电势；以及 断开到第二导体的电压。
7.根据权利要求6所述的方法，其中指令还包括如下步骤 中断到第一导体的电压后把第一导体接地；以及中断到第二导体的电压后把第二导体接地。
8.一种减少吸收性物品中的传感器腐蚀的方法，包括提供适于和吸收性物品中集成的湿度传感器电连接的监测器，湿度传感器具有第一导 体和第二导体，监测器包括编程指令，其在和吸收性物品中的传感器接附且启动时重复执 行步骤序列，所述步骤序列包括 向第一导体施加电压； 测量跨两个导体的电势； 中断到第一导体的电压； 向第二导体施加电压； 测量跨两个导体的电势；以及 中断到第二导体的电压。
9.根据权利要求8所述的方法，其中指令还包括每秒重复执行步骤序列至少一次。
10.根据权利要求8所述的方法，其中指令还包括每秒重复执行步骤序列至少三次。
11.根据权利要求8所述的方法，其中指令还包括在第一时间段以第一频率重复执行 步骤序列，在第二时间段以第二频率重复执行步骤序列，其中第一频率和第二频率不同。
12.根据权利要求8所述的方法，其中在10%或更少的时间内向第一导体施加电压，在 90%或更多的时间内中断到第一导体的电压。
13.根据权利要求12所述的方法，其中在10%或更少的时间内向第二导体施加电压， 在90%或更多的时间内中断到第二导体的电压。
14.根据权利要求8所述的方法，其中指令还包括在中断到第一导体的电压后把第一 导体接地的步骤。
15.根据权利要求8所述的方法，其中指令还包括如下步骤 中断到第一导体的电压后把第一导体接地；以及中断到第二导体的电压后把第二导体接地。
16.一种减少吸收性物品中的传感器腐蚀的方法，包括提供适于和吸收性物品中包括的湿度传感器电连接的监测器，湿度传感器具有第一导 体和第二导体，监测器包括编程指令，其在和吸收性物品中接附且启动时执行重复步骤序 列，所述步骤序列包括 向第一导体施加电压； 测量跨两个导体的电势； 中断到第一导体的电压； 把第一导体接地； 向第二导体施加电压； 测量跨两个导体的电势； 中断到第二导体的电压；以及 把第二导体接地。
17.根据权利要求16所述的方法，其中指令还包括每秒重复执行步骤序列至少一次。
18.根据权利要求16所述的方法，其中指令还包括每秒重复执行步骤序列至少三次。
19.根据权利要求16所述的方法，其中指令还包括在第一时间段以第一频率重复执行 步骤序列，在第二时间段以第二频率重复执行步骤序列，其中第一频率和第二频率不同。
20.根据权利要求16所述的方法，其中在10%或更少的时间内向第一导体施加电压， 在90%或更多的时间内中断到第一导体的电压，在10%或更少的时间内向第二导体施加 电压，在90%或更多的时间内中断到第二导体的电压。
全文摘要
减少传感器腐蚀的方法包括提供适于和吸收性物品中集成的湿度传感器电连接的监测器。湿度传感器具有第一导体和第二导体，监测器包括编程指令，当接附且启动监测器时，其重复执行包括下列步骤的步骤序列向第一导体施加电压；测量跨两个导体的电势；以及中断到第一导体的电压。指令还可以重复执行包括下面步骤的步骤序列交替向第一和第二导体施加电压，并且/或者在中断电压后把第一和/或第二导体接地。
文档编号A61F13/42GK102065814SQ200980122625
公开日2011年5月18日 申请日期2009年6月5日 优先权日2008年6月20日
发明者P·E·詹森, S·J·沙利文, T·M·阿莱斯三世 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司