即在朝向地心的表面,
[0037]-同時測量傳感器中電極的第一對電極的兩個電極之間的電容,并且
[0038]-基于測得的電容計算吸收材料中液體量的估計值。
[0039]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中,該方法還包括以下步驟:
[0040]-跨傳感器中的電極的第二對電極的兩個電極施加交流電壓,第二對電極被設(shè)置為在一個區(qū)域的相對側(cè)布置,該區(qū)域中的物質(zhì),該物質(zhì)的存在是希望被估計的,例如糞便,可以預期會出現(xiàn),
[0041]-同時測量傳感器中的第二對電極的兩個電極之間的電容,并且
[0042]-基于測得的電容計算物質(zhì)例如糞便,存在于第二對電極的兩個電極附近的估計值。
[0043]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中,該方法還包括以下步驟:
[0044]-在一側(cè)的第二對電極和另一側(cè)的接觸面之間施加交流電壓,該接觸面被設(shè)置為與人體電接觸,
[0045]-同時測量一側(cè)的第二對電極和另一側(cè)的接觸面之間的電容,并且
[0046]-基于測得的電容計算物質(zhì)例如糞便,存在于第二對電極和身體之間的估計值。
【附圖說明】
[0047]本發(fā)明的一些【具體實施方式】根據(jù)附圖在下文中更詳細地說明,其中
[0048]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個【具體實施方式】的用于改裝用途的傳感器從外部觀看的示意圖,
[0049]圖2示出了從后面觀看的圖1的傳感器,
[0050]圖3示出了圖1的傳感器,其中外層的一部分被去除以使傳感器的內(nèi)層部分可見,
[0051]圖4示出了圖2的傳感器,其中后側(cè)層的一部分被去除以使傳感器的內(nèi)層部分可見,
[0052]圖5示出了圖1和3的傳感器通過其中A-A線所標示的橫截面,
[0053]圖6示出了圖1的傳感器通過其中B-B線所標示的橫截面,
[0054]圖7示出了從安裝了圖1-6的傳感器的內(nèi)部觀看的尿布的示意圖,
[0055]圖8示出了圖7的尿布和傳感器沿其中C-C線所標示的橫截面,并標示了電場,
[0056]圖9示出了圖7的尿布和傳感器沿其中D-D線所標示的橫截面,并標示了電場,
[0057]圖10示出了相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)記錄器(發(fā)射器)從前面觀看的示意圖,
[0058]圖11示出了從側(cè)面觀看的圖10的數(shù)據(jù)記錄器(發(fā)射器),
[0059]圖12示出了從后面觀看的圖10的數(shù)據(jù)記錄器(發(fā)射器),以及
[0060]圖13示出了根據(jù)本發(fā)明一個【具體實施方式】的具有尿布、傳感器和數(shù)據(jù)記錄器的完整功能單兀的立體不意圖。
[0061]附圖作為本發(fā)明如何能實現(xiàn)的實施例再現(xiàn),并且應當認為對保護范圍是非限定性的,保護范圍由權(quán)利要求所主張。
【具體實施方式】
[0062]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個【具體實施方式】的完整的傳感器1的實施例,其具有親膚及防潮電絕緣外層2,其中指示了穿過外層2及第一非液體吸收絕緣層(電介質(zhì))9(圖1中未示出)的開口提供了從外部至用于電容式液體檢測的第一電極7的電接入。外層2可以,例如,由塑料薄膜組成。
[0063]圖2從后側(cè)示出了同樣的傳感器1,其由后側(cè)層3覆蓋,其中穿過后側(cè)層3的開口提供了至用于電容式液體傳感的第二及最里面電極4的電接入,且其中穿過后側(cè)層3的兩個另外的開口及第二非吸濕絕緣層(電介質(zhì))5(圖2中未示出)提供了至用于電容式糞便檢測的第一 6及第二 8電極的電接入。傳感器1的后側(cè)層3優(yōu)選為帶粘性的防潮及電絕緣層,例如雙面膠帶。
[0064]圖3示出了外層2縮短的傳感器1,從而暴露出部分的電介質(zhì)5、9,用于電容式糞便檢測的電極6、8及后側(cè)層3。事實上,外層2覆蓋了整個傳感器1,但內(nèi)層5、6、8、9出于解釋的原因以這種方式示出。用于電容式糞便檢測的電極6、8—起構(gòu)成了用于檢測糞便的電容式傳感器。
[0065]圖4從后側(cè)示出了傳感器1,這一次縮短了后側(cè)層3,從而暴露出部分的用于電容式液體檢測的第二電極4及第二電介質(zhì)5。事實上,后側(cè)層3覆蓋了整個傳感器1,但內(nèi)層4-9出于解釋的原因以這種方式示出。第二電介質(zhì)5也被縮短了。事實上,其覆蓋了整個傳感器1,如圖3所示。用于電容式液體檢測的電極4、7及第二電介質(zhì)5 —起構(gòu)成了用于檢測液體量的電容式傳感器。用于液體檢測的電極4、7的長度對應于需要測量的液體吸收材料的長度。在圖4中,還示出了用于電容式糞便檢測的電極6、8,第一電介質(zhì)9及外層2。用于電容式糞便檢測的電極6、8的長度被調(diào)節(jié)以適合尿布中的面積,在其中可預見會出現(xiàn)糞便。
[0066]圖5示出了如圖1和3中的傳感器1以A-A線所標示的橫截面。其示意性地描繪了包括如上所述的外層2和后側(cè)層3的傳感器1的可能性設(shè)計的實施例。電介質(zhì)5、9由電絕緣材料構(gòu)成,例如泡棉膠帶、聚乙烯泡沫、紙或應用在印刷工藝中的彈性液體聚合物,該聚合物隨后固化。四個電極4、6、7、8由導電材料制成,例如銅、鋁、鐵、石墨涂層或?qū)щ娋酆衔?,且可以用粘合劑類似膠帶一樣安裝,或是在印刷工藝中直接施加于由電介質(zhì)5和9構(gòu)成的載體上。
[0067]圖6示出了如圖1中的傳感器1以B-B線所標示的橫截面,具有如上所述的外層2和后側(cè)層3。還如之前所述地示出了用于電容性糞便檢測的電極6、8以及第二電介質(zhì)5。
[0068]圖7不出了從內(nèi)部觀看的任意類型的尿布。尿布的表層15出于解釋的原因部分打開顯示,以示出尿布內(nèi)部的液體吸收材料16。事實上,表層15覆蓋了整個尿布。從尿布后邊緣可以看到傳感器1跨過尿布內(nèi)的區(qū)域,預期糞便會在此出現(xiàn)。因此,傳感器被設(shè)置為測量糞便的存在。
[0069]圖8示出了圖7中的尿布和傳感器1沿C-C線所標示的橫截面。當跨電容式液體傳感器的電極4、7施加交流電壓時,在液體吸收材料16的內(nèi)部形成電場17。當跨電容式糞便傳感器的電極6、8施加交流電壓時,跨過尿布區(qū)域在傳感器的表面和穿著尿布的人體之間形成電場18,該尿布區(qū)域中可預計會出現(xiàn)糞便。
[0070]圖9示出了圖7中的尿布和傳感器1沿D-D線所標示的橫截面。傳感器1可以被緊固至尿布表面,使用例如膠水。還能看到電場18,當在跨電容式糞便傳感器的電極6、8施加交流電壓時形成。
[0071]圖10是根據(jù)本發(fā)明一個【具體實施方式】的數(shù)據(jù)記錄器10的示意性主視圖,其中殼體11包含電子器件(測量電路、加速度計、GPS、GSM調(diào)制解調(diào)器、電源及無線電模塊等)以及電池,橡膠鉸鏈12被安裝,用于通過例如磁鐵接觸,跨過尿布的前邊緣緊固殼體11,且身體傳感器13產(chǎn)生電連接至穿著尿布的人的身體。數(shù)據(jù)記錄器10、尿布及傳感器1 一起構(gòu)成了完整功能的液體及糞便檢測單元19。
[0072]圖11示出了圖10的數(shù)據(jù)記錄器,從具有殼體11、橡膠鉸鏈12、身體傳感器13及插頭14的一側(cè)觀看,插頭14產(chǎn)生電連接至傳感器1的四個電極4、6、7、8。
[0073]圖12是同樣的數(shù)據(jù)記錄器10的后視圖,其中插頭14行使對于傳感器1的四個電極4、6、7及8的接觸部分的功能。因此,插頭14通過如圖1和2所示的位于傳感器1頂部的為此目的設(shè)計的開口產(chǎn)生電連接至四個電極4、6、7、8,這樣數(shù)據(jù)記錄器10可以容易地與傳感器1 一起安裝。
[0074]圖13示出了以立體圖示的一種任意尿布,其外部上安裝了傳感器1,以及數(shù)據(jù)記錄器10。傳感器1位于尿布縱向上的中央。這三個部分一起構(gòu)成了液體及糞便檢測單元19,這三個部分在整個系統(tǒng)中分別運作。
[0075]單元19通過數(shù)據(jù)記錄器10行使功能,數(shù)據(jù)記錄器10跨用于電容式液體檢測的兩個電極4、7施加交流電壓,例如2Vac,以例如10kHz的頻率,同時測量電極4、7之間的電容。由于液體傳感器(由兩個電極4、7及第二電介質(zhì)5組成)產(chǎn)生電場17至尿布中的液體吸收材料16中去,測得的電容將取決于液體吸收材料16的介電性能。這利用了干燥及潮濕/濕潤的液體吸收材料16之間的物理差異。水(及尿液)的介電常數(shù)大約比空氣的介電常數(shù)高80倍。介電常數(shù)的這種差異對電場17的影響被利用于本設(shè)計中。測得的電容與尿布中液體量之間的關(guān)系大致是線性的,始終具有正斜率(存在的液體越多,則測得的電容越高)。有利地,第二電極4的寬度可以約為第一電極7的寬度的50%,如圖5中大致所示的。
[0076]用于電容式糞便檢測的電極6、8檢測尿布中糞便的存在。傳感器通過數(shù)據(jù)記錄器10行使功能,數(shù)據(jù)記錄器10在用于電容式糞便檢測的兩個電極6、8之間施加交流電壓,例如2Vac,以例如10kHz的頻率,同時測量電極6、8之間的電容。這些電極6、8通過圖3_5所示的兩個電介質(zhì)層5、9與周圍電絕緣及電容絕緣。如圖3及4所示,第一電介質(zhì)