本发明涉及日常家庭用品，特别涉及老幼日常用品。
(二)
背景技术：
用纸尿裤的人群往往是弱势人群，生活不能自理，或者无法表达自己的感觉，当发生尿湿情况时，不能告知护理或者监护人员。本发明用于感知需要使用纸尿裤的相关人员的拉尿或拉屎情况、拉尿或拉屎的性质、拉尿或拉屎的温度、拉尿或拉屎的多少。
在现有技术中，申请号201620267770.7《智能纸尿裤报警器》，在纸尿裤底部设置有温度传感器、湿度传感器和气味传感器，纸尿裤的上端设置有插接座。蓝牙发射器检测到温度传感器、湿度传感器、气味传感器的信号超过限定值时就发出蓝牙信号。该实用新型虽解决了报警问题，但由于使用了很多传感器，安装在柔软的纸尿裤里边不太舒服。
申请号03119625.X《电子尿湿报警纸尿裤》包括纸尿裤本体，该纸尿裤本体由吸水性内表层、防水性外表层及包夹在内外表层间的吸附层，外表层邻近裤头处设有口袋，该口袋内设有尿湿警报装置。当穿戴者排便或排尿造成相当湿度时，通过导电线体产生短路，使尿湿感应警报器发出响声，主动通知照顾者适时更换纸尿裤，尿湿警报装置的IC警报器为活动装卸式，可重复使用，经济实用。该发明只能判断是否尿湿，并且判断参数单一。另外，申请号201420169639.8《湿度检测装置、婴儿纸尿裤及地面积水检测设备》，申请号201621085052.4《基于纸电池的纸尿裤》都解决了尿湿报警问题，但都只能判断有没有尿湿，且判断参数单一，准确性还有待提高。
(三)
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种不仅可以感知尿湿，更能感知使用纸尿裤人员的拉尿或拉屎情况、拉尿或拉屎的性质、拉尿或拉屎的温度、拉尿或拉屎的多少的纸尿裤参数测量设备和测量方法。以此判断是否需要更换纸尿裤，并通过对拉屎拉尿的测量，判断身体健康状态。
本发明的目的是这样达到的：纸尿裤参数测量设备由传感器阵列、测量接口阵列、尿湿情况检测器、无线通信和客户端组成。传感器阵列通过接口阵列与尿湿情况检测器相连，尿湿情况检测器通过无线通信与客户端进行通信。
纸尿裤有三层，传感阵列在不同层纸尿裤基材沿纸尿裤厚度方向等距离排列，每个传感器阵列有n组相同的测量单元在纸尿裤基材中线性均匀排列。
所述传感阵列由测量单元构成，测量单元由m个长度呈线性增长的传感组件和测量单元接口构成，传感组件等间距分布。
根据传感组件的不同，测量单元分为温阻传感测量单元和测阻传感测量单元；传感组件分为温阻传感组件和测阻传感组件，分别与测量接口构成温阻传感测量单元和测阻传感测量单元，纸尿裤中贴近人体的第一层排列温阻传感测量单元，第二、三层排列测阻传感测量单元或者温阻传感测量单元。
所述测量接口阵列由测量单元接口构成，测量单元接口有两种形式：温阻测量单元接口和测阻测量单元接口；温阻测量单元接口与温阻传感组件连接，测阻测量单元接口与测阻传感组件连接。
所述尿湿情况检测器由导线选通电路、阻抗谱测量电路、电桥测量电路、微处理器、通信接口、供电电路、导线选通控制、电桥测量电路控制18、阻抗谱测量电路控制和通信接口控制组成。
导线选通电路由多路开关组成，从温阻导线接口或测阻导线接口中选择一个导线接口与阻抗谱测量电路或电桥测量电路相连；导线选通电路分两路，分别与两组导线接口连接。
微处理器通过导线选通控制、电桥测量电路控制、阻抗谱测量电路控制、通信接口控制分别与导线选通电路、电桥测量电路、阻抗谱测量电路、通信接口连接，并通过导线选通控制、电桥测量电路控制、阻抗谱测量电路控制、通信接口控制分别对导线选通电路、电桥测量电路、阻抗谱测量电路、通信接口进行控制。
所述温阻传感组件是由导线接口A、导线接口B、温阻导电节点、感温点和温阻铜导线、温阻铜导线连接而成，其中导线接口A、导线接口B、温阻导电节点均是裸露的铜导线，感温点是漆包铂热电阻，温阻铜导线为漆包铜线。
所述测阻传感组件由导线接口A、铜导线、测阻导电节点构成，其中，测阻导线接口A、测阻导电节点均是裸露的铜电阻，铜导线为漆包铜线。
所述温阻测量单元接口的接口为接插件，接插件有温阻测量单元接口短路接口。短路接口按照间隔排列，每两个短路接口组成一对接口，与一个温阻传感组件的两个导线接口A、B连接。
所述测阻测量单元接口为接插件，接插件有测阻测量单元接口短路接口，测阻测量单元接口短路接口分别与各测阻传感组件的导线接口A对应连接。
所述接口阵列是由n个连有传感组件的测量单元接口首尾相连而成，纸尿裤的每一层都有一组接口阵列。
温阻测量接口单元短路接口按温阻传感组件从短到长的排列顺序，分别与各温阻传感组件的导线接口A连接，温阻测量接口单元短路接口按温阻传感组件从短到长的排列顺序，分别与导线接口B连接。
测阻测量接口单元短路接口按测阻传感组件从短到长的排列顺序，分别与各温阻传感组件的导线接口A对应连接。
尿湿情况检测器中的电桥测量电路的连接口分别与导线选通电路中的接口短路连接；模数转换器数据输出接口CLK-1、CLK-2与微处理器的接口连接；
阻抗谱测量电路的主要芯片为AD5933，其中，接口POLE1,POLE2与导线选通电路中的接口两端短路连接，SCL,SDA与微处理器的阻抗测量控制接口连接。
所述无线通信通信模块采用无线透明传输模块M905R-433，客户端为电脑或手机。
通过测量同一温阻传感组件的两个导线接口A、B电阻值测得对应点的温度，通过测量同一层非同一传感组件的一对温阻传感组件导线接口A之间的阻抗谱，或测量同一层非同一传感组件的一对测阻传感组件导线接口A之间的阻抗谱，分析对应位置的尿湿情况和其小便或大便的成分，通过对比较不同层对应传感组件的阻抗谱检测纸尿裤的尿湿深度。传感阵列在每一层纸尿裤基材沿纸尿裤厚度方向等距离排列，每个传感器阵列有n组相同的测量单元，每个测量单元由m个长度呈线性增长的传感组件和测量接口单元构成，测量m×n个均匀分布的点的温度，以及m×n个均匀分布的点不同测量点之间的阻抗谱。
微处理器对整个参数测量进行控制：
微处理器通过导线选通控制、电桥测量电路控制、阻抗谱测量电路控制、通信接口控制分别与导线选通电路、电桥测量电路、阻抗谱测量电路、通信接口连接，并通过导线选通控制、电桥测量电路控制、阻抗谱测量电路控制、通信接口控制分别对导线选通电路、电桥测量电路、阻抗谱测量电路、通信接口进行控制。
微处理器的控制程序是：
第一步：通过控制导线选通电路Ax和导线选通电路Bx，依次选择同一温阻传感组件的温阻导线接口A、温阻导线接口B分别与电桥测量电路13的两个接口55-a、55-b连接，依次测量所有温阻传感组件导线接口A、导线接口B两端电阻值，并存储；
第二步：通过控制导线选通电路Ax和导线选通电路Ay，依次选择第一层两个不同温阻传感组件对的温阻导线接口A，分别连接到阻抗谱测量电路的POLE1和POLE2，依次测量第一层所有不同的两个温阻传感组件对的导线接口A之间的阻抗谱，并存储；
第三步：通过控制导线选通电路Ax和导线选通电路Ay，依次选择第二层两个不同测阻传感组件对的测阻导线接口A，分别连接到阻抗谱测量电路接口POLE1和POLE2，依次测量第二层所有不同的两个测阻传感组件对的测阻导线接口A之间的阻抗谱，并存储；
第四步：通过控制导线选通电路Ax和导线选通电路Ay，依次选择第三层两个不同测阻传感组件对的测阻导线接口A，分别连接到阻抗谱测量电路POLE1和POLE2，依次测量第三层所有不同的两个测阻传感组件对的测阻导线接口A之间的阻抗谱，并存储；
第五步：通过通信接口将上述测量值传送给客户端，并返回第一步。
本发明的积极效果是：
1、传感阵列在每一层纸尿裤基材沿纸尿裤厚度方向等距离排列，每个传感器阵列有n组相同的测量单元，而测量单元由m个长度呈线性增长的传感组件，因此本发明检测点可达m×n个，具体数量可根据需要调节。
2、判断均匀分布的点参数，不仅能判断准确判断纸尿裤尿湿与否，通过温阻和测阻不同传感组件，感知使用纸尿裤人员是拉尿或拉屎，拉尿或拉屎的多少，以判断是否需要更换纸尿裤。并通过拉尿或拉屎的温度、拉尿或拉屎情况、判断身体健康状态。
3、本发明的纸尿裤一般采用三层，，传导更及时，使用者更舒适。
(四)附图说明
图1是本发明的纸尿裤参数测量设备结构图。
图2是传感器阵列结构图。
图3是由三个传感器阵列沿纸尿裤厚度方向等间距排布的三层纸尿裤示意图。
图4是测量单元结构示意图。
图5是温阻传感组件结构示意图。
图6是测阻传感组件结构示意图。
图7是接口阵列中的温阻测量接口单元结构示意图。
图8是接口阵列中的测阻测量接口单元结构示意图。
图9接口阵列连接示意图。
图10是尿湿情况检测器结构示意图。
图11是纸尿裤中第一层传感组件的分布图。
图12是纸尿裤中第二、三层传感组件的分布图。
图13是图11、图12中IV、V、VI、VII部分的放大图，其中图IV、V、VI、VII分别与图11、12中的相应部分对应。
图14～17为导线选通电路图。
图18、19是电桥测量电路。
图20是阻抗谱测量电路。
图21～24是微处理器电路图。
图25是微处理器程序框图。
图中，1传感器阵列，2测量接口阵列，3尿湿情况检测器，4无线通信，5客户端，6-1～6-n测量单元，7纸尿裤基材，8-1～8-n测量单元接口，9-1～9-m传感组件，9-A温阻导线接口A，9-B温阻导线接口B，9-C温阻导电节点，9-D感温点，9-E-1、9-E-2温阻铜导线，10-A测阻导线接口A，10-E铜导线，10-C测阻导电节点，11导线选通电路，12阻抗谱测量电路，13电桥测量电路，14微处理器，15通信接口，16供电电路，17导线选通控制，18电桥测量电路控制，19阻抗谱测量电路控制，20通信接口控制；
50-1-a、50-1-b、50-2-a、50-2-b、50-3-a,、50-3-b、……50-m-a、50-m-b温阻测量接口单元短路接口，51-1、51-2、……51-m测阻测量接口单元短路接口，52-1-a、52-1-b、52-2-a、52-2-b、52-3-a、52-3-b、52-4-a、52-4-b、52-5-a、52-5-b、52-6-a、52-6-b、52-7-a、52-7-b、52-8-a、52-8-b是纸尿裤中第一层传感组件的测量单元短路接口，53-1-a、53-2-a、53-3-a、53-4-a、53-4-a、53-5-a、53-6-a、53-7-a、53-8-a是纸尿裤中第二或三层传感组件的测量单元短路接口，55-a,55-b电桥测量电路13中的接口，选通电路中的短路接口54-a,54-b。
(五)具体实施方式
参见附图1～3。
测量设备由传感器阵列1、测量接口阵列2、尿湿情况检测器3、无线通信4和客户端5组成；传感器阵列1通过接口陈列与尿湿情况检测器相连，尿湿情况检测器通过无线通信与客户端进行通信。
通过测量同一温阻传感组件的两个导线接口A 9-A、B 9-B的电阻值测得对应点的温度，通过测量同一层非同一传感组件的一对温阻传感组件导线接口A 9-A之间的阻抗谱，或测量同一层非同一传感组件的一对测阻传感组件导线接口A 10-A之间的阻抗谱，分析对应位置的尿湿情况和其小便或大便的成分，通过对比较不同层对应传感组件的阻抗谱检测纸尿裤的尿湿深度。
传感阵列在不同层纸尿裤基材沿纸尿裤厚度方向等距离排列，每个传感器阵列有n组相同的测量单元，每个测量单元由m个长度呈线性增长的传感组件和测量接口单元构成，测量m×n个均匀分布的点的温度，以及m×n个均匀分布的点不同测量点之间的阻抗谱。
参见附图4。
测量单元是由m个长度呈线性增长的传感组件在测量接口单元上等间距分布。含测量单元接口8和传感组件9。
参见附图5、6。
传感组件有接口和感应点，分为温阻传感组件和测阻传感组件，分别与测量接口构成温阻传感测量单元和测阻传感测量单元，纸尿裤中贴近人体的第一层排列温阻传感测量单元，第二、三层排列测阻传感测量单元。温阻传感组件既可测量温度也可测量阻抗谱，测阻传感组件只能测量阻抗谱。
温阻传感组件是由导线接口A 9-A、导线接口B 9-B、温阻导电节点9-C、感温点9-D和温阻铜导线9-E-1、温阻铜导线9-E-2连接而成，其中导线接口A 9-A、导线接口B 9-B、温阻导电节点9-C均是裸露的铜导线，感温点9-D是漆包铂热电阻，温阻铜导线9-E-1、9-E-2为漆包铜线。
测阻传感组件由导线接口A 10-A、铜导线10-E、测阻导电节点10-C构成，其中，测阻导线接口A 10-A、测阻导电节点10-C均是裸露的铜电阻，铜导线10-E为漆包铜线。
参见附图7～9。
所述测量接口阵列2由测量单元接口构成，测量单元接口有两种形式：温阻测量单元接口和测阻测量单元接口；温阻测量单元接口与温阻传感组件连接，测阻测量单元接口与测阻传感组件连接。
温阻测量单元接口为接插件，接插件有温阻测量接口单元短路接口。
50-1-a、50-1-b、50-2-a、50-2-b、50-3-a、50-3-b……50-m-a、50-m-b为温阻测量接口单元短路接口。其中，温阻测量接口单元短路接口50-1-a、50-2-a、50-3-a、50-4-ba…50-m-a与各温阻传感组件的9-A连接，而50-1-b、50-2-b、50-3-b、……50-m-b与各温阻传感组件的9-b连接。
测阻测量单元接口为接插件，接插件有测阻测量接口单元短路接口，测阻测量接口单元短路接口分别与各测阻传感组件的导线接口A 10-A对应连接。图8中，51-1、51-2、……51-m均与各测阻测量接口单元短路接口A 10-A对应连接。
见图9。测量接口阵列是由n个连有传感组件的测量单元接口首尾相连而成，纸尿裤的每层都有一组测量接口阵列。8-n为第n个测量单元接口。
参见附图10。
尿湿情况检测器由导线选通电路11-1～11-3、阻抗谱测量电路控制12、电桥测量电路13、微处理器14、通信接口15、供电电路16、导线选通控制17-1～17-3、电桥测量电路控制18、阻抗谱测量电路控制19和通信接口控制20组成。
微处理器通过导线选通控制17-1～17-3、电桥测量电路控制18、阻抗谱测量电路控制19、通信接口控制20分别与导线选通电路11-1～11-3、电桥测量电路13、阻抗谱测量电路12、通信接口15连接，并通过导线选通控制17-1～17-3、电桥测量电路控制18、阻抗谱测量电路控制19、通信接口控制20分别对导线选通电路11-1～11-3、电桥测量电路13、阻抗谱测量电路12、通信接口15进行控制。
阻抗谱测量电路用于测量电极选择电路组合的电路的阻抗谱。
电桥测量电路用于测量电极选择电路组合的电路的电阻。
通信接口用于与客户端进行通信。通信接口可以为无线通信接口，RS485通信接口，RS232通信接口，USB通信接口。
参见附图14～17。
导线选通电路由多路开关组成。导线选通电路分两路，分别与两组导线接口连接。从温阻导线接口或测阻导线接口中选择一个导线接口与阻抗谱测量电路或电桥测量电路相连。
电极选择芯片，由7片美国国家半导体公司的芯片MM74HC4051组成，U1～U7，以及1片美国国家半导体公司的芯片MM74HC4052组成，U8。其中，I-9-A(1，1)、I-9-B(1，1)、I-9-A(1，2)、I-9-B(1，2)、I-9-A(1，3)、I-9-B(1，3)、I-9-A(1，4)、I-9-B(1，4)分别与温阻测量接口单元中的52-1-a、52-1-b、52-2-a、52-2-b、52-3-a、52-3-b、52-4-a、52-4-b短路连接；I-9-A(2，1)、I-9-B(2，1)、I-9-A(2，2)、I-9-B(2，2)、I-9-A(2，3)、I-9-B(2，3)、I-9-A(2，4)、I-9-B(2，4)分别与温阻测量接口单元中的52-5-a、52-5-b、52-6-a、52-6-b、52-7-a、52-7-b、52-8-a、52-8-b短路连接；II-9-A(1，1)、II-9-A(1，2)、II-9-A(1，3)、II-9-A(1，4)、II-9-A(2，1)、II-9-A(2，2)、II-9-A(2，3)、II-9-A(2，4)分别与第二层的温阻测量接口单元中的53-1-a、53-2-a、53-3-a、53-4-a、53-5-a、53-6-a、53-7-a、53-8-b短路连接；III-9-A(1，1)、III-9-A(1，2)、III-9-A(1，3)、III-9-A(1，4)、III-9-A(2，1)、III-9-A(2，2)、III-9-A(2，3)、III-9-A(2，4)分别与第三层的温阻测量接口单元中的53-1-a、53-2-a、53-3-a、53-4-a、53-5-a,、53-6-a、53-7-a,、53-8-b短路连接。
I-Ax、I-Bx分别从温阻导线接口中选择第一(I)层传感组件的温阻导线接口A、和温阻导线接口B；I-Ay从温阻导线接口中选择第一(I)层传感温阻导线接口A，且与I-Ax选择的接口不同；II-Ax、II-Ay分别从测阻导线接口中选择第二(II)层传感组件的两个不同测阻导线接口A；III-Ax、III-Ay分别为从测阻导线接口中选择第三(III)层传感组件两个不同测阻导线接口A；54-a,54-b为功能选择后的端口。
A1,B1,C1,A2,B2,C2,A3,B3,C3,A4,B4,C4,A5,B5,C5,A6,B6,C6,A7,B7与微控制器连接，以控制输入地址码；54-a,54-b分别与电桥测量电路的55-a,55-b短路连接，同时分别与阻抗谱测量电路的POLE1,POLE2短路连接。
参见附图18、19。
尿湿情况检测器中的电桥测量电路的连接口55-a,55-b分别与导线选通电路11中的接口54-a,54-b短路连接；模数转换器数据输出接口CLK-1、CLK-2与微处理器的IO接口连接。模数转换器采用的芯片为ADS1252，美国Texas Instruments公司生产。
参见附图20。
阻抗谱测量电路的主要芯片为AD5933，美国ANALOG DEVICES公司生产；其中，接口POLE1,POLE2与导线选通电路中的接口两端短路连接，SCL,SDA与微处理器的阻抗测量控制接口连接。
参见附图21-24。
微处理器通过导线选通控制17-1～17-3、电桥测量电路控制18、阻抗谱测量电路控制19、通信接口控制20分别与导线选通电路11-1～11-3、电桥测量电路13、阻抗谱测量电路12、通信接口15连接，并通过导线选通控制17-1～17-3、电桥测量电路控制18、阻抗谱测量电路控制19、通信接口控制20分别对导线选通电路11-1～11-3、电桥测量电路13、阻抗谱测量电路12、通信接口15进行控制。
微处理器芯片:U10,Atmel公司，AR91RM9200。图中，A1,B1,C1分别与电极选择电路中芯片U1的A,B,C连接；E1,D1,F1分别与电极选择电路中芯片U2的A,B,C连接；A2,B2,C2分别与电极选择电路中芯片U3的A,B,C连接；E2,D2,F2分别与电极选择电路中芯片U4的A,B,C连接；AR1,BR1,CR1分别与电极选择电路中芯片U5的A,B,C连接；AC1,BC1,CC1分别与电极选择电路中芯片U6的A,B,C连接；AL1,BL1,CL1分别与电极选择电路中芯片U7的A,B,C连接；AR2,BR2分别与电极选择电路中芯片U8的A,B连接；CR2,AC2,BC2分别与电极选择电路中芯片U1,U2,U3的INH连接；CC2与电极选择电路中芯片U4,U5的INH连接；AL2与电极选择电路中芯片U6,U7的INH连接；BL2与电极选择电路中芯片U8的INH连接。SDA,SCL与阻抗谱测量电路的SDA,SCL连接，RXD2,TXD2与M905R-433无线透明传输模块的接收和发送接口连接。
微处理器的控制流程是：
第一步：通过控制导线选通电路Ax 11-1和导线选通电路Bx 11-2，依次选择同一温阻传感组件的温阻导线接口A 9-A、温阻导线接口B 9-B分别与电桥测量电路13的接口55-a、接口55-b连接，依次测量所有温阻传感组件导线接口A、导线接口B两端电阻值，并存储；
第二步：通过控制导线选通电路Ax 11-1和导线选通电路Ay 11-3，依次选择第一层两个不同温阻传感组件对的温阻导线接口A 9-A,分别连接到阻抗谱测量电路的POLE1和POLE2，依次测量第一层所有不同的两个温阻传感组件对的导线接口A 9-A之间的阻抗谱，并存储；
第三步：通过控制导线选通电路Ax 11-1和导线选通电路Ay 11-3，依次选择第二层两个不同测阻传感组件对的测阻导线接口A 10-A,分别连接到阻抗谱测量电路接口POLE1和POLE2，依次测量第二层所有不同的两个测阻传感组件对的测阻导线接口A10-A之间的阻抗谱，并存储；
第四步：通过控制导线选通电路Ax和导线选通电路Ay，依次选择第三层两个不同测阻传感组件对的测阻导线接口A 10-A,分别连接到阻抗谱测量电路POLE1和POLE2，依次测量第三层所有不同的两个测阻传感组件对的测阻导线接口A 10-A之间的阻抗谱，并存储；
第五步：通过通信接口将上述测量值传送给客户端，并返回第一步。
本实施例系统及其配套系统供电。通信接口采用郑州一领电子科技有限公司M905R-433无线透明传输模块，上位机和微处理器各接一个，构成无线通信接口。客户端为电脑或手机。