[发明专利]使用具有易碎联接件的RF电路的湿度传感器

说明书

技术领域

本发明整体涉及湿度传感器，以及装配此类传感器的制品和系统、和与此类传感器相关的方法。

背景技术

每天数以百万计的年轻人和老年人穿戴尿布。对于这两个群体而言，湿度检查可需要依赖于其他人。就正因医学病症或生活情况而穿戴尿布的成年患者而言，在一些情况下，未被注意到的湿尿布可成为使用者的健康风险。尿布疹和皮肤溃疡仅仅为两种可能的可因长期暴露于湿度而引起的医学病症。对于患者的健康风险以及保健提供者的可能性金钱责任而言，用于增强尿布监测的工艺和工序是有利的。

在一些地方，对于需要使用尿布的成年患者而言的标准监测工序为每四小时监测至少一次患者的失禁。如果患者不能表达其自身的尿布状态，则护理者需要对尿布进行物理检查。为了实现令人满意的物理检查，通常需要物理地转动患者。这可对护士或工作人员造成健康风险，并且对于重症患者而言，可能需要额外的人员或者甚至机械提升装置。将为高度有利的是，通过在不执行物理检查的情况下查询尿布的状态来消除这种耗时且不体面的工序。

其他人已提出可用于尿布中的湿度传感器。参见（例如）美国专利申请公开US2008/0300559（Gustafson等人）。另外参见美国专利申请公开US2004/0064114（David等人)、US2004/0070510（Zhang等人）、US2005/0156744(Pires)、US2006/0058745(Pires)、US2007/0083174（Ales,III等人）、US2008/0132859(Pires)、和US2008/0266123（Ales等人），以及美国专利6,373,395(Kimsey)、6,583,722（Jeutter等人)、6,603,403（Jeutter等人)、和6,774,800（Friedman等人）。然而，湿度传感器在尿布中的广泛应用以及其他用途仍有待去实现。

发明内容

我们已经开发出一系列能够检测湿度并且能够进行远程查询的传感器。这些传感器还与低成本制备技术兼容。我们已经发现，这些传感器不仅可适用于尿布或其他吸收衣服中，而且可适用于其他最终应用（其中希望检测湿度但难以在视觉上或者说是直接地观察湿度）中。此类其他应用可涉及将湿度传感器装配到构造相关的制品（例如，壁板、绝缘材料、地板、屋顶、以及配件和支撑结构）内以检测（例如）来自地下管道、地板下方、墙壁后面、或天花板上面的渗漏。其他应用可涉及将湿度传感器装配到包装件或盒子内以检测（例如）医学或汽车应用中的渗漏或融化。

本文描述了（除了别的以外）传感器，所述传感器包括承载调谐RF电路的第一基板。该电路包括施用到第一基板的导电性图案、电容器、和跳线，这些部件全部设置在第一基板的同侧。导电性图案包括电感线圈以及内部末端和外部末端。跳线将内部末端电耦合到外部末端。跳线还包括易碎联接件，所述易碎联接件在被目标流体接触时在RF电路的运行中产生急剧变化。急剧变化可被远程读出器译为“润湿”状况。易碎联接件与目标流体的接触可将RF电路的阻抗和电阻改变至少5倍、10倍、100倍、或1000倍，并且/或者可导致易碎联接件破裂以产生开式电路，并且/或者可基本上使得RF电路无效。

电容器可包括第一电容器极板和第二电容器极板，所述第一电容器极板选自导电性图案的内部末端和外部末端中的一者，并且所述第二电容器极板选自跳线的第一末端或第二末端。电容器还可包括设置在第一电容器极板和第二电容器极板之间的第一介电材料，所述第一介电材料可溶于目标流体中以提供易碎联接件。

调谐RF电路还可包括相对于最初提到的电容器而言设置在跳线的相对末端的第二电容器，所述第二电容器具有设置在第三电容器极板和第四电容器极板之间的第二介电材料，所述第二材料也溶于目标流体并且也为易碎联接件的一部分。

作为另外一种选择或除此之外，易碎联接件可包括粘合剂，所述粘合剂将跳线连接到基板并且可溶于目标流体中。作为另外一种选择或除此之外，跳线可包括设置在第二基板上的导电性构件，并且第二基板能够在目标流体中溶解、溶胀、或者说是降解以提供易碎联接件。

在一些的情况下，第一介电材料、第二介电材料、和/或第二基板可为或可包括聚乙烯醇(PVA)。在一些情况下，目标流体包括极性液体（例如水）、或者一种或多种水性人类体液。