專利名稱：延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采用語(yǔ)音集成電路產(chǎn)生報(bào)訊信號(hào)的延遲式發(fā)信號(hào)或呼叫裝置，尤其是用于嬰兒及生活不能自理人員屎尿潮濕報(bào)訊的延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器。
為了使嬰兒及生活不能自理人員的尿布尿濕后能夠得到及時(shí)更換，以消除感染尿布濕疹的隱患，目前已經(jīng)出現(xiàn)了幾種電路不同但功能相近的電子報(bào)尿線路，其中采用語(yǔ)音集成電路的延遲式尿濕報(bào)警器使用效果較好。目前無(wú)延遲電路的報(bào)尿器均采用即時(shí)報(bào)信，即嬰兒—撒尿，它就立即發(fā)出音響，有時(shí)這種響聲會(huì)驚動(dòng)?jì)雰海鼓虿荒芤淮稳鐾?，待換上新尿布后又會(huì)很快尿濕。而延遲式嬰兒報(bào)尿器帶有延遲電路，能等到嬰兒把尿完全撒完后再發(fā)聲報(bào)信。如新時(shí)代出版社1991年出版的《實(shí)用電子線路集錦》第38～42頁(yè)介紹的延遲式尿濕報(bào)警線路，以及人民郵電出版社1994年出版的《語(yǔ)音、模擬聲和語(yǔ)言集成電路應(yīng)用手冊(cè)》第175～176頁(yè)介紹的采用語(yǔ)音集成電路的延遲式嬰兒報(bào)尿器，還有近期的專利公告號(hào)為CN2325006Y公開(kāi)的報(bào)尿器。由于報(bào)警線路中采用了RC阻容積分延遲電路，因此，在尿布被尿濕后，報(bào)警線路經(jīng)過(guò)一個(gè)短暫的時(shí)間間隔后才發(fā)出報(bào)警聲響。既能使?jié)衲虿嫉玫郊皶r(shí)更換，同時(shí)又減少了尿布的更換次數(shù)。但是，由于所采用的阻容延遲電路中的充電電阻輸入端始終與電源正極相通，即延遲電路始終存在輸入信號(hào)，只能依靠由晶體管和電阻組成的傳感開(kāi)關(guān)電路來(lái)控制延遲電路充電電阻與延遲電容相接的輸出端電位，即通過(guò)控制延遲電路的輸出信號(hào)來(lái)達(dá)到控制觸發(fā)晶體管導(dǎo)通和截止，進(jìn)而由語(yǔ)音集成電路產(chǎn)生報(bào)訊信號(hào)的目的。在尿布未被尿濕而處于守候狀態(tài)的靜態(tài)時(shí)，必須通過(guò)始終飽和導(dǎo)通的分流旁路晶體管使與充電電阻輸出端相連的延遲電容對(duì)地短路，延遲電容正極電位被箝位在低電位，才能保證觸發(fā)晶體管截止，使語(yǔ)音集成電路無(wú)觸發(fā)信號(hào)而不工作；尿布被尿濕后，由于信號(hào)檢測(cè)晶體管導(dǎo)通而使旁路晶體管截止，箝位作用消失，延遲電容被充電，經(jīng)一段時(shí)間延遲后，使觸發(fā)晶體管基極電位不斷上升，當(dāng)上升到晶體管開(kāi)門電平時(shí)由截止變?yōu)閷?dǎo)通，由發(fā)射極輸出高電平，觸發(fā)語(yǔ)音電路產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。因此，靜態(tài)時(shí)由于充電電阻和旁路箝位晶體管中始終有較大電流通過(guò)，而導(dǎo)致靜態(tài)守候時(shí)功耗較大，并且隨延遲時(shí)間的縮短，即充電電阻阻值的減小，使靜態(tài)電流增大，導(dǎo)致靜態(tài)功耗增大。由于尿濕報(bào)警器的工作性質(zhì)決定了其具有靜態(tài)守候時(shí)間很長(zhǎng)而報(bào)警工作時(shí)間很短的特點(diǎn)，因此電池的使用壽命主要由尿布未被尿濕而處于守候狀態(tài)時(shí)的靜態(tài)功耗決定，其次是尿濕后的報(bào)警工作狀態(tài)功耗。這樣，公知的幾種延遲報(bào)警線路的靜態(tài)守候電流都較大，需要使用容量較大的電池，因此都存在靜態(tài)電流大較費(fèi)電、靜態(tài)功耗與延遲時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)、體積較大、重量較重、不便于攜帶的問(wèn)題。在尿布被尿濕到更換尿布期間，公知的幾種報(bào)警線路觸發(fā)電路晶體管發(fā)射極始終為高電平，即尿濕一次只能產(chǎn)生一個(gè)高電平觸發(fā)信號(hào)，因此其報(bào)警信號(hào)根據(jù)語(yǔ)音集成電路所采用的觸發(fā)方式的不同，分為以下兩種情況一種情況是采用不保持觸發(fā)方式，即只發(fā)出一次完整的語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)后便停止報(bào)警，如果此次報(bào)警聲由于某種原因而未被監(jiān)護(hù)人員聽(tīng)到，則即使監(jiān)護(hù)人員再回到被監(jiān)護(hù)者身邊，也不會(huì)通過(guò)報(bào)警器得知尿布已被尿濕的情況，從而失去報(bào)警意義；另一種情況是采用保持觸發(fā)方式，即報(bào)警語(yǔ)音信號(hào)一但產(chǎn)生便會(huì)周而復(fù)始連續(xù)不斷地鳴響，直到人為干預(yù)即關(guān)閉電源或更換尿布為止，如果此時(shí)由于某種原因而不能及時(shí)關(guān)閉電源或更換尿布，則在尿布被尿濕期間語(yǔ)音電路將發(fā)出連續(xù)的語(yǔ)音聲，這樣，一方面會(huì)給嬰兒及周圍的其他人帶來(lái)嚴(yán)重干擾，另一方面由于不間斷地報(bào)警工作會(huì)消耗較多不必消耗的電能，從而使電池的使用壽命降低。另外，由于報(bào)警音量不可調(diào)，而一般的語(yǔ)音電路產(chǎn)生的聲音都較大，突然的大音量報(bào)警聲會(huì)驚嚇?gòu)雰夯蚴箣雰翰话?，干擾嬰兒及其周圍人員的正常生活，同時(shí)也會(huì)因工作電流大而使消耗的電能增加。另外由于濕敏傳感探頭采用一塊硬質(zhì)的小塊印刷電路板或采用兩塊分離的電極或采用印上導(dǎo)電印料的軟質(zhì)塑料片及軟膠導(dǎo)線或用兩根裸銅線在尿布上穿刺縫紉制成，因此存在下述問(wèn)題印刷電路板上兩電極與引線焊接處極易折斷。探頭的使用狀態(tài)決定了其硬質(zhì)基板不能做得較大，否則會(huì)硌人，從而導(dǎo)致了在使用過(guò)程中探頭位置不易固定而產(chǎn)生位移，由于探頭偏離有效探測(cè)區(qū)域而失去尿濕報(bào)警意義。而采用兩塊分離的電極或用兩根裸銅線在尿布上穿刺縫紉制成的濕敏傳感探頭則更不易使用，結(jié)構(gòu)也不太合理。全部采用軟質(zhì)結(jié)構(gòu)的濕敏傳感探頭的機(jī)械強(qiáng)度又較小，使用過(guò)程中較易損壞。
本實(shí)用新型的目的是提供一種在尿濕前的靜態(tài)守候時(shí)功耗很低且靜態(tài)守候時(shí)功耗與延遲時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，尿濕后至更換尿布前的報(bào)濕期間能自動(dòng)發(fā)出有一定時(shí)間間隔的間歇報(bào)訊聲，報(bào)訊結(jié)束后可自動(dòng)復(fù)位，便于攜帶、更易制造和使用的具有間歇報(bào)訊和節(jié)電功能的節(jié)能型便攜延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的解決方案是采用電平或脈沖不保持觸發(fā)方式的語(yǔ)音集成電路。仍采用常用的RC阻容積分延遲電路，但改變了控制阻容積分延遲電路產(chǎn)生延遲信號(hào)的方式，在RC阻容積分延遲電路的輸入端與電源正極之間設(shè)置一個(gè)屬于潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)。該電子開(kāi)關(guān)由CMOS集成門電路或者CMOS模擬開(kāi)關(guān)或者晶體管組成，在濕敏傳感探頭檢測(cè)到潮濕信號(hào)時(shí)輸出高電平，無(wú)潮濕信號(hào)時(shí)輸出低電平。通過(guò)控制充電電阻輸入端電平的高低來(lái)控制對(duì)延時(shí)積分電容充電，使輸出信號(hào)被延遲，進(jìn)而將尿濕信號(hào)延遲傳送到語(yǔ)音集成電路產(chǎn)生報(bào)訊聲。這樣，在尿布未被尿濕的靜態(tài)守候時(shí)，電路的各元件中均無(wú)來(lái)自電源的工作電流，而只有極小的漏電流消耗微量的電能，因此靜態(tài)功耗極低，使用容量較小的扣式電池即可長(zhǎng)期連續(xù)工作。由于靜態(tài)守候時(shí)阻容積分延遲電路中無(wú)電流通過(guò)，因此，靜態(tài)功耗與延遲時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。在阻容積分延遲電路的延遲電容輸出端和音頻功放電路輸出端之間跨接二極管組成電容電荷定時(shí)間歇開(kāi)關(guān)放電電路，利用語(yǔ)音電路報(bào)訊工作期間產(chǎn)生的輸出信號(hào)使功放晶體管導(dǎo)通，通過(guò)二極管和功放晶體管組成的間歇開(kāi)關(guān)放電電路使積分電容定時(shí)間歇放電，在電容上產(chǎn)生較長(zhǎng)時(shí)間間隔的鋸齒波電壓，進(jìn)而自動(dòng)控制觸發(fā)電路產(chǎn)生時(shí)間間隔較長(zhǎng)的間歇觸發(fā)信號(hào)，使語(yǔ)音集成電路產(chǎn)生間歇的報(bào)訊信號(hào)，達(dá)到尿濕后間歇報(bào)訊目的。在發(fā)聲報(bào)訊時(shí)，積分電容正極通過(guò)二極管和功放晶體管對(duì)地放電并箝位于低電平，觸發(fā)信號(hào)消失，不保持觸發(fā)方式的語(yǔ)音集成電路的語(yǔ)音信號(hào)繼續(xù)輸出直到完畢后停止。語(yǔ)音信號(hào)停止后，二極管和功放晶體管的箝位作用消失，積分電容被再次充電并延遲觸發(fā)語(yǔ)音電路發(fā)聲，如此循環(huán)，便產(chǎn)生了多次具有一定時(shí)間間隔的報(bào)訊信號(hào)。在阻容積分延遲電路電容輸出端還連接一個(gè)與潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路關(guān)聯(lián)的由二極管或者CMOS模擬開(kāi)關(guān)或者晶體管組成對(duì)地或者低電平點(diǎn)的電容殘余電荷快速泄放電路，該電容殘余電荷快速泄放電路在濕敏傳感探頭檢測(cè)到潮濕信號(hào)時(shí)呈截止?fàn)顟B(tài)，無(wú)潮濕信號(hào)時(shí)呈導(dǎo)通狀態(tài)。使報(bào)訊結(jié)束后電容的殘余電荷快速泄放，保證即使在短時(shí)間內(nèi)再次報(bào)訊也會(huì)具有穩(wěn)定的延遲時(shí)間，而且可以使電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路快速截止，減少無(wú)用功耗。在揚(yáng)聲器接線端的一側(cè)串接可調(diào)限流電阻，使報(bào)訊語(yǔ)音信號(hào)的音量連續(xù)可調(diào)。在濕尿布被更換后，濕敏傳感探頭上的潮濕信號(hào)隨之消失，報(bào)訊器電路自動(dòng)恢復(fù)到初始的靜態(tài)守候狀態(tài)。由于電路耗電很少，可使用扣式電池使報(bào)訊器體積減小、重量減輕，從而使報(bào)訊器便于攜帶。電路中采用常見(jiàn)的少量元件，使報(bào)訊器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造。在小的硬質(zhì)濕敏探頭基板四周增加一個(gè)由橡膠、塑料類材料制成的軟質(zhì)固定片，使探頭位置易于固定且不會(huì)硌人，而且機(jī)械強(qiáng)度較高，使用更方便、壽命更長(zhǎng)。
上述的間歇開(kāi)關(guān)放電電路中二極管跨接在積分電容正極與語(yǔ)音功放晶體管集電極之間，該二極管正極接積分電容正極，二極管負(fù)極接音頻功放電路的功放晶體管集電極并通過(guò)揚(yáng)聲器接或再通過(guò)可調(diào)電阻接電源正極。電容負(fù)極與語(yǔ)音功放晶體管發(fā)射極均接地。積分電容通過(guò)二極管和語(yǔ)音功放晶體管組成的間歇開(kāi)關(guān)放電電路對(duì)地間歇放電。
上述的潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路可以由CMOS集成門電路及電阻組成，CMOS集成門電路作為連接在RC阻容積分延遲電路的輸入端與電源正極之間的電子開(kāi)關(guān)。如果檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路使用一級(jí)非門則在其輸入端對(duì)電源正極接一個(gè)上拉電阻，在靜態(tài)時(shí)使其輸入端處于高電平、輸出端輸出低電平。連接在非門輸入端與地之間的濕敏探頭被尿液接通后，輸入端變?yōu)榈碗娖?，輸出高電平，此高電平通過(guò)阻容積分延遲電路的充電電阻為延遲電容充電，經(jīng)積分延遲后，通過(guò)兩級(jí)非門組成的觸發(fā)電路觸發(fā)語(yǔ)音集成電路產(chǎn)生報(bào)訊信號(hào)。所述的非門也可用與非門、或非門等代替，只要構(gòu)成非的邏輯關(guān)系即可。如將與非門、或非門輸入端并聯(lián)；或者與非門留出一個(gè)輸入端作為控制端后將其余輸入端接電源正極；或者或非門留出一個(gè)輸入端作為控制端后將其余輸入端接地，均能實(shí)現(xiàn)非的邏輯關(guān)系。如果潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路使用一級(jí)輸入端并聯(lián)的與門，則在其輸入端對(duì)地接一個(gè)下拉電阻，在靜態(tài)時(shí)使其輸入端處于低電平、輸出端輸出低電平。連接在與門輸入端與電源正極之間的濕敏探頭被尿液接通后，與門輸入端變?yōu)楦唠娖?，輸出高電平，此高電平通過(guò)積分延遲電路的充電電阻為延遲電容充電，經(jīng)積分延遲后，通過(guò)一級(jí)與門組成的觸發(fā)電路觸發(fā)語(yǔ)音集成電路產(chǎn)生報(bào)訊信號(hào)。
在阻容積分延遲電路的可調(diào)電阻兩端跨接一個(gè)二極管，組成積分電容殘余電荷快速泄放電路，二極管的正極接積分電容正極，使報(bào)訊完畢后積分電容上的殘余電荷通過(guò)此二極管對(duì)處于低電平的非門或者與門的輸出端迅速放電，為下次延遲報(bào)訊做好準(zhǔn)備。
所述的潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)、電容殘余電荷快速泄放電路、電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路也可以由一個(gè)CMOS四雙向模擬開(kāi)關(guān)組成。由雙向模擬開(kāi)關(guān)ES1及下拉電阻構(gòu)成潮濕信號(hào)檢測(cè)電子開(kāi)關(guān)電路。其中雙向模擬開(kāi)關(guān)ES1的輸入/輸出端中的一端接電源正極，另一端接RC阻容積分延遲電路輸入端，其控制端通過(guò)下拉電阻接地。濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極與電源正極相連，另一個(gè)電極接或通過(guò)電阻接雙向模擬開(kāi)關(guān)ES1的控制端。由兩個(gè)雙向模擬開(kāi)關(guān)ES3、ES4及上拉電阻、限流電阻組成電容殘余電荷快速泄放電路。其中一個(gè)雙向模擬開(kāi)關(guān)ES4的輸入/輸出端跨接或者一端與限流電阻串聯(lián)后跨接在積分電容兩端，其控制端通過(guò)上拉電阻接電源正極；另一個(gè)雙向模擬開(kāi)關(guān)ES3的輸入/輸出端跨接在雙向模擬開(kāi)關(guān)ES4的控制端與地之間，其控制端接雙向模擬開(kāi)關(guān)ES1的控制端。采用雙向模擬開(kāi)關(guān)ES2構(gòu)成電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路，其輸入/輸出端中的一端接電源正極，另一端與語(yǔ)音集成電路觸發(fā)端相連，其控制端接積分電容正極。
所述的潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)、電容殘余電荷快速泄放電路也可以由一個(gè)CMOS兩組單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)組成。由一組單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)EW1的一對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)及電阻構(gòu)成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路。單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)EW1的一對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)中的一端接電源正極，另一端接RC阻容積分延遲電路輸入端。另一組單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)EW2的常閉接點(diǎn)及電阻組成電容殘余電荷快速泄放電路。其中單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)EW2的常閉接點(diǎn)跨接或一端與限流電阻串聯(lián)后跨接在積分電容兩端。兩組單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)的內(nèi)部邏輯電路的公共禁止端接地，公共地址控制端通過(guò)下拉電阻接地。濕敏傳感探頭T一個(gè)電極與電源正極相連，另一個(gè)電極接或通過(guò)電阻接單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)的公共地址控制端。
潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路也可以由如下所述的晶體管和電阻等分立元件構(gòu)成的電子開(kāi)關(guān)組成。
所述的潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)由NPN型晶體管VT2組成；所述的電容殘余電荷快速泄放電路由二極管VD2或者晶體管VT3組成。兩個(gè)同型晶體管VT1、VT2及電阻R1、R3構(gòu)成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路。其中濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線通過(guò)電阻R1與晶體管VT1的基極相連，另一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線與電源正極相連。晶體管VT1的集電極接電源正極，發(fā)射極通過(guò)電阻R3接地。晶體管VT2的基極接晶體管VT1的發(fā)射極，集電極接電源正極，發(fā)射極接RC阻容積分延遲電路輸入端。當(dāng)電容殘余電荷快速泄放電路由二極管VD2組成時(shí)，二極管VD2正極接電容C1正極，負(fù)極通過(guò)共用電阻R3接地；當(dāng)電容殘余電荷快速泄放電路由晶體管VT3組成時(shí)，其基極通過(guò)公共電阻R3接地，發(fā)射極接電容C1正極，集電極接地。
上述的潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路也可以由兩個(gè)不同型晶體管VT1、VT6及電阻R1、R2、R3組成，其中由PNP型晶體管VT6組成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)。濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線通過(guò)電阻R1與晶體管VT1基極相連，另一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線與電源正極相連。晶體管VT1集電極通過(guò)電阻R2接電源正極，發(fā)射極通過(guò)電阻R3接地。晶體管VT6基極接晶體管VT1集電極，發(fā)射極接電源正極，集電極接RC阻容積分延遲電路輸入端。所述的電容殘余電荷快速泄放電路仍由二極管VD2或者晶體管VT3組成。當(dāng)電容殘余電荷快速泄放電路由二極管VD2組成時(shí)，二極管VD2正極接電容C1正極，負(fù)極通過(guò)共用電阻R3接地；當(dāng)電容殘余電荷快速泄放電路由晶體管VT3組成時(shí)，其基極通過(guò)公共電阻R3接地，發(fā)射極接電容C1正極，集電極接地。
由于上述解決方案中在RC阻容積分延遲電路輸入端與電源正極之間設(shè)置了靜態(tài)時(shí)無(wú)電流通過(guò)的傳感檢測(cè)電子開(kāi)關(guān)，靜態(tài)時(shí)整個(gè)電路中僅有微量的漏電流通過(guò)，使靜態(tài)功耗大大降低，靜態(tài)電流僅為幾微安，另外電路中增加了間歇開(kāi)關(guān)放電電路和音量調(diào)節(jié)電路，即使在報(bào)訊工作時(shí)也很省電，故采用扣式電池也能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。本報(bào)訊器檢測(cè)到潮濕信號(hào)后可自動(dòng)延遲報(bào)訊，更換尿布后能自動(dòng)恢復(fù)到監(jiān)測(cè)狀態(tài)。由于采用了自動(dòng)定時(shí)間歇報(bào)訊方式，既可及時(shí)提醒監(jiān)護(hù)人更換尿布又不會(huì)給嬰兒及周圍的人帶來(lái)過(guò)大的干擾。制成的報(bào)訊器體積小、重量輕、便于攜帶和使用、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、探頭結(jié)構(gòu)更合理。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1是由CMOS非門組成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)和電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路，由兩個(gè)二極管組成電容電荷定時(shí)間歇開(kāi)關(guān)放電電路和電容殘余電荷快速泄放電路，進(jìn)而組成本報(bào)訊器的第一個(gè)實(shí)施方式的電路原理圖。
圖2是由CMOS與非門組成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)，由兩個(gè)二極管組成電容電荷定時(shí)間歇開(kāi)關(guān)放電電路和電容殘余電荷快速泄放電路，進(jìn)而組成本報(bào)訊器的第二個(gè)實(shí)施方式的電路原理圖。
圖3是由CMOS與門組成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)和電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路，由兩個(gè)二極管組成電容電荷定時(shí)間歇開(kāi)關(guān)放電電路和電容殘余電荷快速泄放電路，進(jìn)而組成本報(bào)訊器的第三個(gè)實(shí)施方式的電路原理圖。
圖4是由一個(gè)CMOS四雙向模擬開(kāi)關(guān)組成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)、電容殘余電荷快速泄放電路、電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路，由一個(gè)二極管組成電容電荷定時(shí)間歇開(kāi)關(guān)放電電路，進(jìn)而組成本報(bào)訊器的第四個(gè)實(shí)施方式的電路原理圖。
圖5是由一個(gè)CMOS兩組單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)組成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)和電容殘余電荷快速泄放電路，由一個(gè)二極管組成電容電荷定時(shí)間歇開(kāi)關(guān)放電電路，進(jìn)而組成本報(bào)訊器的第五個(gè)實(shí)施方式的電路原理圖。
圖6是由兩個(gè)同型晶體管級(jí)聯(lián)組成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路，后級(jí)晶體管作為電子開(kāi)關(guān)，由兩個(gè)二極管組成電容電荷定時(shí)間歇開(kāi)關(guān)放電電路和電容殘余電荷快速泄放電路，進(jìn)而組成本報(bào)訊器的第六個(gè)實(shí)施方式的電路原理圖。
圖7是由兩個(gè)不同型晶體管級(jí)聯(lián)組成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路，后級(jí)晶體管作為電子開(kāi)關(guān)，由一個(gè)二極管組成電容電荷定時(shí)間歇開(kāi)關(guān)放電電路，由一個(gè)晶體管組成電容殘余電荷快速泄放電路，進(jìn)而組成本報(bào)訊器的第七個(gè)實(shí)施方式的電路原理圖。
圖8是本報(bào)訊器的一個(gè)帶軟質(zhì)固定片的濕敏傳感探頭的具體結(jié)構(gòu)圖。
圖9是本報(bào)訊器的一個(gè)帶軟質(zhì)固定片并且在其上均勻分布多個(gè)小探頭組成的濕敏傳感探頭的一個(gè)具體結(jié)構(gòu)圖。
本延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器，主要由電源、濕敏傳感探頭、潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路、阻容積分延遲電路、電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路、語(yǔ)音信號(hào)產(chǎn)生電路、音頻功放電路、電容電荷定時(shí)間歇開(kāi)關(guān)放電電路、電容殘余電荷快速泄放電路組成。
語(yǔ)音集成電路IC1按通常的方式與電源正極VCC和地GND相接，例如采用電平不保持觸發(fā)方式的HL-9301B，電源正端VDD接電源正極VCC，電源負(fù)端VSS接地GND，振蕩阻容元件按語(yǔ)音電路說(shuō)明連接，即振蕩器輸入、輸出端即OSC1和OSC2兩端接振蕩電阻Rf，其語(yǔ)音信號(hào)輸出端O/P與功放晶體管VT5基極相連，晶體管VT5發(fā)射極接地，集電極通過(guò)揚(yáng)聲器B和可調(diào)電阻RP2接電源正極VCC，使揚(yáng)聲器B的音量可調(diào)。采用其它形式語(yǔ)音電路時(shí)，其振蕩阻容元件均可按相應(yīng)的語(yǔ)音電路說(shuō)明連接。
電池E上可以串接電源開(kāi)關(guān)K，以便在不使用時(shí)將電源關(guān)斷，也可以不設(shè)電源開(kāi)關(guān)。電容C3并聯(lián)接在電源正極VCC與地GND之間，以減小或消除電路工作時(shí)電源的交流內(nèi)阻，延長(zhǎng)電池的使用壽命。
下述實(shí)施方式的濕敏傳感探頭T均可由固定在絕緣基板上的距離較近且彼此絕緣的兩個(gè)導(dǎo)電探測(cè)電極[M1、M2]及與之分別電連接的兩根軟導(dǎo)線構(gòu)成。若在濕敏探頭兩電極連線之間并聯(lián)一個(gè)小電容，可以吸收來(lái)自探頭的干擾脈沖，會(huì)使電路工作更加可靠。采用CMOS集成電路的各實(shí)施例中，探測(cè)電極最好串接一只10千歐或更大的電阻R1后再與CMOS集成電路輸入腳相接，此電阻可減少與能產(chǎn)生靜電的材料接觸時(shí)所產(chǎn)生的意外損害。
下述RC阻容延遲電路由電阻R4、可調(diào)電阻RP1與電容C1串聯(lián)組成，其中可調(diào)電阻RP1與電容C1正極相連接，接點(diǎn)為A，作為阻容延遲電路的輸出端，阻容延遲電路的輸入端為電阻R4的非接可調(diào)電阻端，電容C1負(fù)極接地GND。
下述各實(shí)施例中，在阻容積分延遲電路電容輸出端和音頻功放電路輸出端之間均有一個(gè)受音頻功放電路輸出信號(hào)控制的電容電荷定時(shí)間歇開(kāi)關(guān)放電電路，它由二極管VD1和與音頻功放電路共用的功放晶體管VT5組成，其中二極管VD1正極接阻容積分延遲電路輸出端即電容C1正極，二極管VD1負(fù)極接音頻功放電路的功放晶體管VT5集電極并通過(guò)揚(yáng)聲器B接或者再通過(guò)可調(diào)電阻RP2接電源正極VCC。當(dāng)探頭電極被尿液接通后，電源經(jīng)潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)通過(guò)電阻R4和RP1向電容C1緩慢充電使其正極電位不斷升高，經(jīng)一段時(shí)間后使電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路輸入電壓達(dá)到閾值電平，通過(guò)電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路，觸發(fā)語(yǔ)音電路工作，經(jīng)放大后產(chǎn)生語(yǔ)音報(bào)訊信號(hào)。同時(shí)在功放晶體管VT5導(dǎo)通期間集電極變?yōu)榈碗娢?，二極管VD1正向?qū)?，電容C1通過(guò)二極管VD1及晶體管VT5放電，并使電容C1正極箝位在低電平，同時(shí)使電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路輸入電壓降到閾值電壓以下而截止，輸出低電平，由于語(yǔ)音電路采用不保持觸發(fā)方式，在語(yǔ)音電路播完樂(lè)曲最后一個(gè)音符后自動(dòng)停止。語(yǔ)音停止后，晶體管VT5截止，集電極恢復(fù)高電位，又使二極管VD1反偏截止，箝位作用消失，為電容C1的再次充電做好準(zhǔn)備，完成一次延遲報(bào)訊。如果此時(shí)未及時(shí)更換尿布，則潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)輸出仍為高電平，此高電平經(jīng)電阻RP1和R4再次給電容C1充電，此時(shí)語(yǔ)音電路仍不工作，經(jīng)一段時(shí)間延遲后再次產(chǎn)生高電平觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)語(yǔ)音電路產(chǎn)生報(bào)訊信號(hào)，同時(shí)二極管VD1再次導(dǎo)通，使電容C1再次放電并箝位于低電平，語(yǔ)音電路曲終自停。如此循環(huán)，直至更換尿布或關(guān)閉電源為止，從而達(dá)到間歇報(bào)訊目的。由于在尿濕至更換尿布之前這段時(shí)間內(nèi)，每間隔一定時(shí)間才報(bào)訊一次，從而不至于給嬰兒及家長(zhǎng)帶來(lái)過(guò)多的影響。同時(shí)也使報(bào)訊期間消耗的電能大大減少。
圖1是本實(shí)用新型延遲式監(jiān)護(hù)濕敏電子報(bào)訊器的第一個(gè)實(shí)施方式的電路原理圖。
非門F1及電阻R7構(gòu)成潮濕信號(hào)檢測(cè)電子開(kāi)關(guān)，控制RC阻容延遲電路與電源的通斷，以提供延遲輸入信號(hào)，并保證靜態(tài)時(shí)RC阻容延遲電路中無(wú)電流通過(guò)。濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線與地GND相連，另一個(gè)電極接或通過(guò)保護(hù)電阻R1接非門F1輸入端。非門F1輸入端還通過(guò)上拉電阻R7接電源正極VCC，其輸出端接阻容延遲電路的輸入端。非門F2、F3級(jí)聯(lián)組成電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路。其中非門F2輸入端與電容C1正極相連，輸出端與非門F3輸入端相連；非門F3的輸出端接語(yǔ)音集成電路IC1的觸發(fā)端TRIG。二極管VD2跨接在可調(diào)電阻RP1的兩端，其正極接電容C1正極，在報(bào)迅結(jié)束后的靜態(tài)時(shí)，使電容C1上的殘存電荷通過(guò)電阻R4迅速向低電平的非門F1的輸出端泄放。二極管VD1正極接A點(diǎn)，負(fù)極接晶體管VT5集電極，組成電容C1的間歇開(kāi)關(guān)放電電路，以產(chǎn)生由語(yǔ)音集成電路IC1輸出信號(hào)控制的定時(shí)間歇觸發(fā)信號(hào)，通過(guò)對(duì)電容C1的不斷充放電，經(jīng)電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路在語(yǔ)音集成電路IC1的觸發(fā)端TRIG上產(chǎn)生定時(shí)間歇觸發(fā)信號(hào)，由語(yǔ)音集成電路IC1發(fā)出間歇報(bào)訊信號(hào)。
此延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器的工作是這樣實(shí)現(xiàn)的。平時(shí)由于尿布干燥而使探測(cè)電極間呈高阻態(tài)，非門F1輸入端與地之間無(wú)電流。由于非門F1輸入端通過(guò)上拉電阻R7接電源正極VCC而呈高電平，輸出端為低電平，使積分延遲電路無(wú)輸入信號(hào)，即無(wú)電流通過(guò)，語(yǔ)音集成電路IC1不產(chǎn)生報(bào)訊信號(hào)。由于此時(shí)晶體管VT5截止，集電極高電位，使二極管VD1反偏截止。
當(dāng)探頭電極被尿液接通后探測(cè)電極間呈低阻態(tài)而產(chǎn)生輸入信號(hào)，使非門F1輸入端由高電平變?yōu)榈碗娖?，輸出端由低電平變?yōu)楦唠娖?，此高電平通過(guò)RC阻容積分延遲電路將輸入信號(hào)延遲一定時(shí)間后輸出，使非門F2的輸入端經(jīng)一定時(shí)間延遲后達(dá)到閾值電壓變?yōu)楦唠娖剑?jīng)非門F2、F3反相，在非門F3輸出端產(chǎn)生高電平觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)語(yǔ)音電路，經(jīng)放大后產(chǎn)生語(yǔ)音報(bào)訊信號(hào)。同時(shí)由于晶體管VT5的導(dǎo)通而使集電極變?yōu)榈碗娢?，二極管VD1正向?qū)?，電容C1通過(guò)二極管VD1及晶體管VT5放電，使非門F2的輸入電壓降到閾值電壓以下，由高電平變?yōu)榈碗娖?，非門F3輸出低電平，由于語(yǔ)音電路采用不保持觸發(fā)方式，在語(yǔ)音電路播完最后一個(gè)音符后自動(dòng)停止。語(yǔ)音停止后，晶體管VT5截止，集電極恢復(fù)高電位，又使二極管VD1反偏截止，為電容C1的再次充電做好準(zhǔn)備，完成一次延遲報(bào)訊。如果此時(shí)未及時(shí)更換尿布，則非門F1輸出仍為高電平，此高電平經(jīng)電阻R4和可調(diào)電阻RP1再給電容C1充電，此時(shí)語(yǔ)音電路仍不工作，經(jīng)延遲后在非門F3輸出端再次產(chǎn)生高電平觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)語(yǔ)音電路再次發(fā)聲報(bào)訊。同時(shí)二極管VD1再次導(dǎo)通，使非門F2輸入電平降低，非門F3輸出低電平。如此循環(huán)，直至更換尿布為止，從而達(dá)到間歇報(bào)訊目的。在尿濕至更換尿布之前這段時(shí)間內(nèi)，由于每間隔一定時(shí)間才報(bào)訊一次，因此不至于給嬰兒及家長(zhǎng)帶來(lái)過(guò)多的影響。同時(shí)也使報(bào)訊期間消耗的電能大大減少。
該電路至少還可以做以下改變1.將電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路中的非門F2、F3用一個(gè)晶體管VT4或用一個(gè)與門Y2代替。若使用晶體管VT4則基極接電容C1正極，集電極接電源正極VCC，發(fā)射極接語(yǔ)音集成電路IC1的觸發(fā)端TRIG，見(jiàn)圖2。使用與門Y2則輸入端接電容C1正極，輸出端接語(yǔ)音集成電路IC1的觸發(fā)端TRIG，見(jiàn)圖3。
2.將潮濕信號(hào)檢測(cè)電子開(kāi)關(guān)非門F1用與門Y1代替，同時(shí)將其輸入端與濕敏探頭的連接做相應(yīng)改變，即與門Y1輸入端通過(guò)下拉電阻R8接地，濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極與電源正極VCC相連，另一端通過(guò)保護(hù)電阻R1和與門Y1輸入端相連，保證與門Y1輸出端在靜態(tài)時(shí)為低電平，非門F2、F3用一個(gè)與門Y2代替，與門的全部輸入端連在一起形成一個(gè)總輸入端。見(jiàn)圖3。
3.所述的非門全部用與非門或者或非門代替，其全部輸入端連在一起形成一個(gè)總輸入端，構(gòu)成非的邏輯關(guān)系，見(jiàn)圖2。
圖4是本實(shí)用新型延遲式監(jiān)護(hù)濕敏電子報(bào)訊器的第四個(gè)實(shí)施方式的電路原理圖。
所述的潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)、電容殘余電荷快速泄放電路、電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路由一個(gè)CMOS四雙向模擬開(kāi)關(guān)組成。由雙向模擬開(kāi)關(guān)ES1及電阻R8構(gòu)成潮濕信號(hào)檢測(cè)電子開(kāi)關(guān)電路。其中雙向模擬開(kāi)關(guān)ES1的輸入/輸出端中的一端接電源正極VCC，另一端接RC阻容積分延遲電路輸入端，其控制端通過(guò)下拉電阻R8接地。濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極與電源正極VCC相連，另一個(gè)電極接或通過(guò)電阻R1接雙向模擬開(kāi)關(guān)ES1的控制端。由雙向模擬開(kāi)關(guān)ES3、ES4及電阻R9、R5組成電容殘余電荷快速泄放電路。其中雙向模擬開(kāi)關(guān)ES4的輸入/輸出端跨接或者一端與限流電阻R5串聯(lián)后跨接在電容C1兩端，其控制端通過(guò)上拉電阻R9接電源正極VCC；雙向模擬開(kāi)關(guān)ES3的輸入/輸出端跨接在雙向模擬開(kāi)關(guān)ES4的控制端與地GND之間，其控制端接雙向模擬開(kāi)關(guān)ES1的控制端。采用雙向模擬開(kāi)關(guān)ES2構(gòu)成電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路，其輸入/輸出端中的一端接電源正極VCC，另一端與語(yǔ)音集成電路觸發(fā)端TRIG相連，其控制端接電容C1正極。
靜態(tài)守候時(shí)，探頭電極間呈高阻態(tài)，下拉電阻R8將模擬開(kāi)關(guān)ES1和ES3的控制端置于低電平，兩模擬開(kāi)關(guān)均斷開(kāi)。上拉電阻R9將模擬開(kāi)關(guān)ES4的控制端置于高電平，模擬開(kāi)關(guān)閉合導(dǎo)通。模擬開(kāi)關(guān)ES2的控制端因接地而呈低電平，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。RC阻容延遲電路中無(wú)電流通過(guò)，整個(gè)電路處于監(jiān)控狀態(tài)。當(dāng)探頭探測(cè)到潮濕信號(hào)后，模擬開(kāi)關(guān)ES1和ES3的控制端通過(guò)低阻的探頭接電源正極而被置于高電平，兩模擬開(kāi)關(guān)均閉合導(dǎo)通。由于模擬開(kāi)關(guān)ES3的導(dǎo)通，使模擬開(kāi)關(guān)ES4的控制端接地變?yōu)榈碗娖剑M開(kāi)關(guān)ES4由閉合導(dǎo)通變?yōu)閿嚅_(kāi)截止。同時(shí)電源通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)ES1對(duì)阻容延遲電路中的電容C1充電。經(jīng)一定延遲時(shí)間后，電容C1正極電位達(dá)到模擬開(kāi)關(guān)ES2控制端閾值電壓，開(kāi)關(guān)閉合導(dǎo)通，觸發(fā)報(bào)訊。間歇報(bào)訊電路也開(kāi)始工作，揚(yáng)聲器發(fā)出間歇報(bào)訊聲。監(jiān)護(hù)人聞?dòng)嵏鼡Q尿布后，潮濕信號(hào)消失，模擬開(kāi)關(guān)ES1和ES3的控制端重新置于低電平，兩模擬開(kāi)關(guān)均斷開(kāi)。報(bào)訊結(jié)束。同時(shí)模擬開(kāi)關(guān)ES4的控制端恢復(fù)高電平，模擬開(kāi)關(guān)閉合導(dǎo)通。電容C1上的殘余電荷通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)ES4對(duì)地快速泄放，整個(gè)電路迅速恢復(fù)到初始的靜態(tài)守候狀態(tài)。
當(dāng)然，此實(shí)施例中的電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路也可用常用的晶體管觸發(fā)方式或由CMOS集成門電路組成。電阻R1為防靜電保護(hù)電阻。除非電容C1容量特別大，一般可不使用防止大的放電電流損壞模擬開(kāi)關(guān)的限流保護(hù)電阻R5。
圖5是本實(shí)用新型延遲式監(jiān)護(hù)濕敏電子報(bào)訊器的第五個(gè)實(shí)施方式的電路原理圖。
本實(shí)施例中的潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)和電容殘余電荷快速泄放電路由一個(gè)CMOS兩組單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)組成。由一組單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)EW1的一對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)及下拉電阻R8構(gòu)成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路。單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)EW1的一對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)中的一端接電源正極VCC，另一端接RC阻容積分延遲電路輸入端。另一組單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)EW2的常閉接點(diǎn)及電阻R5組成電容殘余電荷快速泄放電路。其中單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)EW2的常閉接點(diǎn)跨接或一端與限流電阻R5串聯(lián)后跨接在電容C1兩端。兩組單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)的內(nèi)部邏輯電路Logic的公共禁止端INT接地，公共地址控制端ADD通過(guò)下拉電阻R8接地。濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極與電源正極VCC相連，另一個(gè)電極接或通過(guò)保護(hù)電阻R1接單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)的公共地址控制端ADD。
在此實(shí)施例中，公共禁止端接地呈低電平，使公共地址控制端電平的高低可控制模擬開(kāi)關(guān)的通斷。在靜態(tài)守候時(shí)，由于公共地址控制端接下拉電阻R8而呈低電平，模擬開(kāi)關(guān)EW1常開(kāi)接點(diǎn)斷開(kāi)，模擬開(kāi)關(guān)EW2的常閉接點(diǎn)閉合。電容C1不被充電，整個(gè)電路處于不報(bào)訊的監(jiān)控狀態(tài)。當(dāng)探頭被尿液接通后，公共地址控制端通過(guò)探頭接電源正極，電位升為高電平，開(kāi)關(guān)動(dòng)作。模擬開(kāi)關(guān)EW2的常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，同時(shí)模擬開(kāi)關(guān)EW1的常開(kāi)接點(diǎn)閉合。電源通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)EW1對(duì)RC阻容積分延遲電路中的電容C1充電，并延遲觸發(fā)語(yǔ)音電路產(chǎn)生間歇報(bào)訊信號(hào)。換尿布后，公共地址控制端恢復(fù)低電平，模擬開(kāi)關(guān)也恢復(fù)到初始的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。即模擬開(kāi)關(guān)EW2的常閉接點(diǎn)閉合導(dǎo)通，同時(shí)模擬開(kāi)關(guān)EW1的常開(kāi)接點(diǎn)斷開(kāi)，報(bào)訊結(jié)束。電容C1上的殘余電荷通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)EW2對(duì)地快速泄放，整個(gè)電路迅速恢復(fù)到初始的靜態(tài)守候狀態(tài)。
該電路可作以下改變，同樣可實(shí)現(xiàn)上述功能探頭原接電源正極一端改接地，另一端仍通過(guò)電阻接公共地址控制端。接地的下拉電阻R8改接電源正極變?yōu)樯侠娮?。將模擬開(kāi)關(guān)EW1的常閉接點(diǎn)和模擬開(kāi)關(guān)EW2的常開(kāi)接點(diǎn)接入電路原位置。上述改變?nèi)钥杀３衷陟o態(tài)守候時(shí)模擬開(kāi)關(guān)EW1斷開(kāi)、模擬開(kāi)關(guān)EW2閉合導(dǎo)通。尿濕報(bào)訊時(shí)模擬開(kāi)關(guān)EW1閉合導(dǎo)通、模擬開(kāi)關(guān)EW2斷開(kāi)。
圖6是本實(shí)用新型延遲式監(jiān)護(hù)濕敏電子報(bào)訊器的第六個(gè)實(shí)施方式的電路原理圖。
濕敏傳感探頭T的兩個(gè)導(dǎo)電探測(cè)電極中的一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線通過(guò)電阻R1與晶體管VT1基極相連，另一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線與電源正極VCC相連。RC阻容積分延遲電路中電阻R4與可調(diào)電阻RP1串聯(lián)后的輸出端與延遲電容C1正極相接，接點(diǎn)為A，電容C1負(fù)極接地GND。調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP1即可改變電容C1的充電速率，從而改變延遲時(shí)間的長(zhǎng)短。電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路中晶體管VT4基極接A點(diǎn)，集電極接電源正極VCC，發(fā)射極與語(yǔ)音集成電路IC1的觸發(fā)端TRIG相連。語(yǔ)音集成電路IC1按通常的方式與電源正極VCC和地GND相接，振蕩阻容元件按語(yǔ)音電路說(shuō)明連接。晶體管VT5發(fā)射極接地，可調(diào)電阻RP2與揚(yáng)聲器B的任一端串聯(lián)，接在晶體管VT5集電極和電源正極VCC之間，構(gòu)成音量調(diào)節(jié)電路，以產(chǎn)生報(bào)訊信號(hào)。所述的信號(hào)檢測(cè)電路中晶體管VT1的集電極接電源正極VCC，發(fā)射極通過(guò)電阻R3接地。晶體管VT2的基極接晶體管VT1的發(fā)射極，集電極接電源正極VCC，發(fā)射極接RC阻容延遲電路輸入端。晶體管VT1、VT2及電阻R1、R3構(gòu)成潮濕信號(hào)檢測(cè)電子開(kāi)關(guān)，控制RC阻容延遲電路與電源的通斷，以提供延遲輸入信號(hào)，并保證靜態(tài)時(shí)RC阻容延遲電路中無(wú)電流通過(guò)。二極管VD2正極接A點(diǎn)，負(fù)極通過(guò)電阻R3接地，構(gòu)成電容C1在報(bào)訊結(jié)束后的靜態(tài)時(shí)電容殘存電荷泄放電路。二極管VD1正極接A點(diǎn)，負(fù)極接功放晶體管VT5集電極，組成電容C1的間歇開(kāi)關(guān)放電電路，以產(chǎn)生由語(yǔ)音集成電路IC1輸出信號(hào)控制的定時(shí)間歇觸發(fā)信號(hào)，通過(guò)對(duì)電容C1的不斷充放電，經(jīng)電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路在語(yǔ)音集成電路IC1的觸發(fā)端TRIG上產(chǎn)生定時(shí)間歇觸發(fā)信號(hào)，由語(yǔ)音集成電路IC1發(fā)出間歇報(bào)訊信號(hào)。
此延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器的工作是這樣實(shí)現(xiàn)的。平時(shí)由于尿布干燥而使探測(cè)電極間呈高阻態(tài)，晶體管VT1基極電阻R1被懸空無(wú)偏流而截止，使積分延遲電路無(wú)輸入信號(hào)，語(yǔ)音集成電路IC1不產(chǎn)生報(bào)訊信號(hào)。由于此時(shí)VT5截止，集電極高電位，使二極管VD1反偏截止。當(dāng)探頭電極被尿液接通后，在晶體管VT1基極產(chǎn)生偏流而導(dǎo)通，產(chǎn)生輸入信號(hào)，同時(shí)在電阻R3上產(chǎn)生電壓降。由于電阻R3上端電位升高，二極管VD2反偏截止，同時(shí)晶體管VT2導(dǎo)通。電源通過(guò)晶體管VT2、電阻R4和RP1向電容C1緩慢充電，使其正極電位不斷升高，經(jīng)延遲后使晶體管VT4基極產(chǎn)生偏流而導(dǎo)通，在語(yǔ)音電路IC1的觸發(fā)端TRIG上產(chǎn)生高電平觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)語(yǔ)音電路，經(jīng)放大后產(chǎn)生語(yǔ)音報(bào)訊信號(hào)。同時(shí)在功放晶體管VT5導(dǎo)通期間集電極變?yōu)榈碗娢?，二極管VD1正向?qū)ǎ娙軨1通過(guò)二極管VD1及功放晶體管VT5放電，使晶體管VT4的基極輸入電壓降到閾值電壓以下而截止，輸出低電平。由于采用不保持觸發(fā)方式，語(yǔ)音電路繼續(xù)工作，并在播完最后一個(gè)音符后自動(dòng)停止。語(yǔ)音停止后，晶體管VT5截止，集電極恢復(fù)高電位，又使二極管VD1反偏截止，為電容C1的再次充電做好準(zhǔn)備，完成一次延遲報(bào)訊。如果此時(shí)未及時(shí)更換尿布，則晶體管VT1輸出仍為高電平，此高電平經(jīng)電阻RP1和R4再次給電容C1充電，此時(shí)語(yǔ)音電路仍不工作，經(jīng)一段時(shí)間延遲后再次產(chǎn)生高電平觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)語(yǔ)音電路產(chǎn)生報(bào)訊信號(hào)，同時(shí)二極管VD1再次導(dǎo)通，使晶體管VT4基極電平降低而截止，語(yǔ)音電路再次工作，曲終自停。如此循環(huán)，直至更換尿布或關(guān)閉電源為止，從而達(dá)到間歇報(bào)訊目的。由于在尿濕至更換尿布之前這段時(shí)間內(nèi)，每間隔一定時(shí)間自動(dòng)報(bào)訊一次，從而不至于給嬰兒及家長(zhǎng)帶來(lái)過(guò)多的影響。同時(shí)也使報(bào)訊期間消耗的電能大大減少。電阻R4可保證在電阻RP1調(diào)至最小時(shí)仍有一定的延遲時(shí)間，同時(shí)在此條件下的報(bào)訊期間又可減小電源通過(guò)晶體管VT2、二極管VD1、晶體管VT5至地回路的電流。
在揚(yáng)聲器B的任一接線端串接可調(diào)電阻RP2使語(yǔ)音信號(hào)輸出音量可調(diào)，使報(bào)訊信號(hào)既能被監(jiān)護(hù)人聽(tīng)到又不致產(chǎn)生過(guò)大聲音而影響休息或驚嚇著嬰兒，并且工作電流也會(huì)減小。
電路中二極管VD2的作用是在更換尿布使報(bào)訊結(jié)束后，使電容C1上的殘余電荷通過(guò)電阻R3及二極管VD2快速泄放，為再次報(bào)訊作準(zhǔn)備。同時(shí)又使晶體管VT4迅速截止，從而減少了無(wú)用功耗。報(bào)訊結(jié)束后，晶體管VT1截止，電阻R3上無(wú)電流通過(guò)，電阻R3上端為低電位。此時(shí)電容C1上的殘余電荷使二極管VD2正偏導(dǎo)通，并通過(guò)電阻R3對(duì)地快速泄放。
圖7是本實(shí)用新型延遲式監(jiān)護(hù)濕敏電子報(bào)訊器的第七個(gè)實(shí)施方式的電路原理圖。
濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線通過(guò)電阻R1與晶體管VT1基極相連，另一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線接電源正極VCC。電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路晶體管VT4基極接A點(diǎn)，集電極接電源正極VCC，發(fā)射極與語(yǔ)音集成電路IC1的觸發(fā)端TRIG相連。晶體管VT1、VT6及電阻R1、R2、R3構(gòu)成潮濕信號(hào)檢測(cè)電子開(kāi)關(guān)，控制RC阻容延遲電路與電源的通斷，以提供延遲輸入信號(hào)，并保證靜態(tài)時(shí)RC阻容延遲電路中無(wú)電流通過(guò)。電源正極VCC通過(guò)電阻R2接晶體管VT1集電極，晶體管VT1發(fā)射極通過(guò)電阻R3接地GND。晶體管VT6基極接晶體管VT1集電極，發(fā)射極接電源正極VCC，集電極接RC阻容延遲電路的輸入端。晶體管VT3基極通過(guò)電阻R3接地GND，發(fā)射極接A點(diǎn)，集電極接地，構(gòu)成電容C1殘存電荷快速泄放電路，在報(bào)訊結(jié)束后的靜態(tài)時(shí)，使電容C1上的殘存電荷通過(guò)晶體管VT3迅速泄放，從而使晶體管VT4迅速截止。二極管VD1正極接A點(diǎn)，負(fù)極接晶體管VT5集電極，組成電容C1的間歇開(kāi)關(guān)放電回路，以產(chǎn)生由語(yǔ)音集成電路IC1輸出信號(hào)控制的定時(shí)間歇觸發(fā)信號(hào)，通過(guò)對(duì)電容C1的不斷充放電，經(jīng)電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路在語(yǔ)音集成電路IC1的觸發(fā)端TRIG上產(chǎn)生定時(shí)間歇觸發(fā)信號(hào)，由語(yǔ)音集成電路IC1發(fā)出間歇報(bào)訊信號(hào)。電源正極VCC通過(guò)可調(diào)電阻RP2與揚(yáng)聲器B串聯(lián)，使揚(yáng)聲器B的音量可調(diào)。
靜態(tài)守候時(shí)，晶體管VT1基極電阻R1被懸空無(wú)偏流而截止，晶體管VT6無(wú)基極偏流也截止，電路處于監(jiān)控狀態(tài)。探頭被尿液接通后，晶體管VT1基極有偏流而導(dǎo)通，電阻R2、R3有電流通過(guò)而產(chǎn)生電壓降。電阻R3上端電位升高，晶體管VT3截止；電阻R2下端電位降低，晶體管VT6導(dǎo)通。電源通過(guò)晶體管VT6、電阻R4和可調(diào)電阻RP1對(duì)電容C1充電，并經(jīng)晶體管VT4延遲觸發(fā)語(yǔ)音電路產(chǎn)生間歇報(bào)訊信號(hào)。更換尿布后，晶體管VT1基極無(wú)偏流再次截止，電阻R2、R3無(wú)電流通過(guò)而不產(chǎn)生電壓降。電阻R2下端電位升高至與電源正極同電位，晶體管VT6截止，報(bào)訊結(jié)束。電阻R3上端電位降低，晶體管VT3導(dǎo)通，電容C1上的殘存電荷通過(guò)晶體管VT3對(duì)地快速泄放，從而使晶體管VT4迅速截止。電路快速恢復(fù)到初始的靜態(tài)守候狀態(tài)。殘余電荷泄放電路也可以采用如圖6所示的由二極管VD2組成的方式。
圖8是本實(shí)用新型延遲式監(jiān)護(hù)濕敏電子報(bào)訊器的濕敏傳感探頭的一個(gè)具體結(jié)構(gòu)圖。
圖中M1、M2為固定在硬質(zhì)絕緣基板N上兩個(gè)探測(cè)電極，在與濕敏傳感探頭T中硬質(zhì)絕緣基板N相連的四周還有一層比硬質(zhì)絕緣基板N大的薄片狀軟質(zhì)絕緣固定片P。該固定片P可由橡膠或塑料等制成。這種結(jié)構(gòu)可使探頭位置易于固定且不會(huì)硌人，而且機(jī)械強(qiáng)度較高，使用更方便、壽命更長(zhǎng)。探測(cè)電極可以是由導(dǎo)電橡膠制成的梳狀電極或其它公知的材料和形狀。
圖9是本實(shí)用新型延遲式監(jiān)護(hù)濕敏電子報(bào)訊器的濕敏傳感探頭的另一個(gè)具體結(jié)構(gòu)圖。
圖中濕敏傳感探頭T由多個(gè)均勻分布在薄片狀軟質(zhì)絕緣固定片P上的小傳感探頭[T1～Tn]組成，每個(gè)小傳感探頭固定在硬質(zhì)絕緣基板N上的距離較近且彼此絕緣的兩個(gè)導(dǎo)電探測(cè)電極[M1-n、M2-n]與其它小傳感探頭上的對(duì)應(yīng)電極并聯(lián)相連，并與兩根軟導(dǎo)線分別電連接。這種結(jié)構(gòu)的傳感探頭探測(cè)靈敏度更高，探測(cè)范圍更大。這種結(jié)構(gòu)更適用于癱瘓?jiān)诖驳牟∪耸褂谩?br> 權(quán)利要求1.一種延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器，包括電源、濕敏傳感探頭、潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路、阻容積分延遲電路、電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路、語(yǔ)音信號(hào)產(chǎn)生電路及音頻功放電路。其中語(yǔ)音信號(hào)產(chǎn)生電路可采用電平不保持觸發(fā)方式或邊沿不保持觸發(fā)方式的語(yǔ)音集成電路阻容積分延遲電路中可調(diào)電阻的一端與電容C1正極相連接，其接點(diǎn)接電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路，電容C1負(fù)極接電路公共參考地，(以下簡(jiǎn)稱地)，其特征在于i)、所述潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的一個(gè)由CMOS集成門電路或者CMOS模擬開(kāi)關(guān)或者晶體管組成的電子開(kāi)關(guān)連接在阻容積分延遲電路電阻輸入端與電源正極之間，控制RC阻容積分延遲電路與電源的通斷，該電子開(kāi)關(guān)僅在濕敏傳感探頭檢測(cè)到潮濕信號(hào)時(shí)才輸出高電平，無(wú)潮濕信號(hào)時(shí)輸出低電平；ii)、在阻容積分延遲電路電容輸出端和音頻功放電路輸出端之間還有一個(gè)受音頻功放電路輸出信號(hào)控制的電容電荷定時(shí)間歇開(kāi)關(guān)放電電路，所述的電容電荷定時(shí)間歇開(kāi)關(guān)放電電路由二極管VD1和與音頻功放電路共用的功放晶體管VT5組成，其中二極管VD1正極接阻容積分延遲電路輸出端即電容C1正極，二極管VD1負(fù)極接音頻功放電路的功放晶體管VT5集電極并通過(guò)揚(yáng)聲器B接或者再通過(guò)可調(diào)電阻RP2接電源正極VCC；iii)、在阻容積分延遲電路電容輸出端還連接一個(gè)與潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路關(guān)聯(lián)的由二極管或者CMOS模擬開(kāi)關(guān)或者晶體管組成的對(duì)電路公共參考地或者低電平點(diǎn)的電容殘余電荷快速泄放電路，該電容殘余電荷快速泄放電路在濕敏傳感探頭檢測(cè)到潮濕信號(hào)時(shí)呈截止?fàn)顟B(tài)，無(wú)潮濕信號(hào)時(shí)呈導(dǎo)通狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器，其特征在于所述的潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)由CMOS集成門電路非門或者與門或者或門組成；所述的電容殘余電荷快速泄放電路由二極管組成，該二極管VD2跨接在阻容積分延遲電路可調(diào)電阻RP1的兩端，其正極接電容C1正極。當(dāng)采用非門組成電子開(kāi)關(guān)時(shí)，由非門F1及電阻R7構(gòu)成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路。其中濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線與地GND相連，另一個(gè)電極接或通過(guò)電阻R1接非門F1輸入端。非門F1輸入端還通過(guò)上拉電阻R7接電源正極VCC，輸出端通過(guò)由電阻R4和可調(diào)電阻RP1和電容C1串聯(lián)組成的RC阻容積分延遲電路接地。當(dāng)采用與門組成電子開(kāi)關(guān)時(shí)，由與門Y1及電阻R8構(gòu)成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路，與門的全部輸入端連在一起形成一個(gè)總輸入端。其中濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線與電源正極VCC相連，另一個(gè)電極接或通過(guò)電阻R1接與門Y1輸入端。與門Y1輸入端還通過(guò)下拉電阻R8接地GND，輸出端通過(guò)由電阻R4和可調(diào)電阻RP1和電容C1串聯(lián)組成的RC阻容積分延遲電路接地。上述與門也可用或門替代，除留一個(gè)輸入端外其余閑置輸入端全部接地。所述的電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路可以由兩級(jí)非門或者一級(jí)與門組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器，其特征在于所述的非門全部用與非門或者或非門代替，其每個(gè)門的輸入端全部合并在一起形成一個(gè)總輸入端，或者除留一個(gè)輸入端作為控制端外，與非門的其余閑置輸入端接電源正極，或非門的其余閑置輸入端接地，構(gòu)成非的邏輯關(guān)系。也可采用其它CMOS集成門電路構(gòu)成非或者與或者或的邏輯關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器，其特征在于所述的潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)由CMOS雙向模擬開(kāi)關(guān)組成；所述的電容殘余電荷快速泄放電路也由CMOS雙向模擬開(kāi)關(guān)組成；所述的電于開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路也由CMOS雙向模擬開(kāi)關(guān)組成。由雙向模擬開(kāi)關(guān)ES1及電阻R8構(gòu)成潮濕信號(hào)檢測(cè)電子開(kāi)關(guān)電路。其中雙向模擬開(kāi)關(guān)ES1的輸入/輸出端中的一端接電源正極VCC，另一端通過(guò)由電阻R4和可調(diào)電阻RP1和電容C1串聯(lián)組成的RC阻容積分延遲電路接地，其控制端通過(guò)下拉電阻R8接地。濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極與電源正極VCC相連，另一個(gè)電極接或通過(guò)電阻R1接雙向模擬開(kāi)關(guān)ES1的控制端。由雙向模擬開(kāi)關(guān)ES3、ES4及電阻R9、R5組成電容殘余電荷快速泄放電路。其中雙向模擬開(kāi)關(guān)ES4的輸入/輸出端跨接或者一端與限流電阻R5串聯(lián)后跨接在電容C1兩端，其控制端通過(guò)上拉電阻R9接電源正極VCC；雙向模擬開(kāi)關(guān)ES3的輸入/輸出端跨接在雙向模擬開(kāi)關(guān)ES4的控制端與地GND之間，其控制端接雙向模擬開(kāi)關(guān)ES1的控制端。采用雙向模擬開(kāi)關(guān)ES2構(gòu)成電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)電路，其輸入/輸出端中的一端接電源正極VCC，另一端與語(yǔ)音集成電路觸發(fā)端TRIG相連，其控制端接電容C1正極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器，其特征在于所述的潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)由CMOS單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)組成；所述的電容殘余電荷快速泄放電路也由CMOS單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)組成。由一組單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)EW1的一對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)及電阻R8構(gòu)成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路。單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)EW1的一對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)中的一端接電源正極VCC，另一端通過(guò)由電阻R4和可調(diào)電阻RP1和電容C1串聯(lián)組成的RC阻容積分延遲電路接地。另一組單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)EW2的常閉接點(diǎn)及電阻R5組成電容殘余電荷快速泄放電路。其中單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)EW2的常閉接點(diǎn)跨接或一端與限流電阻R5串聯(lián)后跨接在電容C1兩端。兩組單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)的內(nèi)部邏輯電路Logic的公共禁止端INT接地，公共地址控制端ADD通過(guò)下拉電阻R8接地。濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極與電源正極VCC相連，另一個(gè)電極接或通過(guò)電阻R1接單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)的公共地址控制端ADD。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器，其特征在于所述的潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)由晶體管VT2組成；所述的電容殘余電荷快速泄放電路由二極管VD2或者晶體管VT3組成。晶體管VT1、VT2及電阻R1、R3構(gòu)成潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路。其中濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線通過(guò)電阻R1與晶體管VT1的基極相連，另一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線與電源正極VCC相連。晶體管VT1的集電極接電源正極VCC，發(fā)射極通過(guò)電阻R3接地。晶體管VT2的基極接晶體管VT1的發(fā)射極，集電極接電源正極VCC，發(fā)射極通過(guò)由電阻R4和可調(diào)電阻RP1和電容C1串聯(lián)組成的RC阻容積分延遲電路接地。當(dāng)電容殘余電荷快速泄放電路由二極管VD2組成時(shí)，二極管VD2正極接電容C1正極，負(fù)極通過(guò)共用電阻R3接地；當(dāng)電容殘余電荷快速泄放電路由晶體管VT3組成時(shí)，其基極通過(guò)公共電阻R3接地，發(fā)射極接電容C1正極，集電極接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器，其特征在于所述的潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的電子開(kāi)關(guān)由晶體管VT6組成；所述的電容殘余電荷快速泄放電路由二極管VD2或者晶體管VT3組成。相應(yīng)的潮濕信號(hào)檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路由晶體管VT1、VT6及電阻R1、R2、R3組成。濕敏傳感探頭T的一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線通過(guò)電阻R1與晶體管VT1基極相連，另一個(gè)電極經(jīng)導(dǎo)線與電源正極VCC相連。晶體管VT1集電極通過(guò)電阻R2接電源正極VCC，發(fā)射極通過(guò)電阻R3接地GND。晶體管VT6基極接晶體管VT1集電極，發(fā)射極接電源正極VCC，集電極通過(guò)由電阻R4和可調(diào)電阻RP1和電容C1串聯(lián)組成的RC阻容積分延遲電路接地。當(dāng)電容殘余電荷快速泄放電路由二極管VD2組成時(shí)，二極管VD2正極接電容C1正極，負(fù)極通過(guò)共用電阻R3接地；當(dāng)電容殘余電荷快速泄放電路由晶體管VT3組成時(shí)，其基極通過(guò)公共電阻R3接地，發(fā)射極接電容C1正極，集電極接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器，其特征在于與所述的濕敏傳感探頭T中帶有探測(cè)電極的硬質(zhì)絕緣基板N相連的四周還有一層比硬質(zhì)絕緣基板N大的薄片狀軟質(zhì)絕緣固定片P。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器，其特征在于所述的濕敏傳感探頭T由多個(gè)均勻分布在薄片狀軟質(zhì)絕緣固定片P上的小傳感探頭[T1～Tn]組成，每個(gè)小傳感探頭由固定在絕緣基板N上的距離較近且彼此絕緣的兩個(gè)導(dǎo)電探測(cè)電極[M1-n、M2-n]組成，每個(gè)小傳感探頭與其它小傳感探頭上的對(duì)應(yīng)電極并聯(lián)相連，并與兩根軟導(dǎo)線分別電連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種采用語(yǔ)音集成電路的節(jié)能型便攜延遲式濕敏電子監(jiān)護(hù)報(bào)訊器。主要用于屎尿潮濕報(bào)訊。它在阻容延遲電路輸入端與電源之間設(shè)置一個(gè)電子開(kāi)關(guān)。在阻容延遲電路輸出端和音頻功放電路輸出端之間設(shè)置一個(gè)受功放電路輸出信號(hào)控制的電容電荷定時(shí)間歇放電電路。它還有一個(gè)受潮濕檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路控制的電容殘余電荷快速泄放電路。具有靜態(tài)守候功耗極小、能間歇報(bào)訊及自動(dòng)復(fù)位、對(duì)嬰兒的聲音干擾極小、節(jié)能、便攜、易制作的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G08B3/10GK2405564SQ99250408
公開(kāi)日2000年11月15日 申請(qǐng)日期1999年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月29日
發(fā)明者盧崇劭 申請(qǐng)人:盧崇劭