CN2172886Y - 微型婴儿报尿器 - Google Patents

Abstract

一种家用尿湿报警装置，由传感电路、控制电路、 声响电路、电源四部分构成。控制电路包括由 CMOS门电路组成的双稳态触发器。声响电路，可 用压电陶瓷发声元件以及CMOS门电路组成的多 谐振荡器构成。持续报尿时，通过传感器的微电流实 际上被切断。

本实用新型体积小、安全、卫生、工作可靠、耗电 少，适合于婴儿日常生活报尿之用。

Description

本实用新型涉及一种家用的尿湿报警装置。

生活中，几乎所有婴儿，特别是新生儿，都使用尿布。由于湿尿布对婴儿是不良刺激物，故最好借助于一种电子装置－婴儿报尿器，或报尿器，比较方便地确定尿布的干湿。婴儿报尿器主要用于婴儿，也适于需要报尿的成人之用。

中国专利申请号85203638是最早有关报尿器的中国专利申请之一，也是典型的报尿器，由传感、控制、声响、电源四部分组成。中国专利公告号CN2037488U公开的一种报尿器，按其原理仍由传感、控制、声响、电源四部分组成，其电路采用CMOS非门－74HC14组成，全机体积与一盒火柴相仿。中国专利公告号CN2125855U公开的一种报尿器，按其基本原理仍由传感、控制、声响、电源四部分构成。只是其控制部分包括分立元件组成的集基耦合双稳态触发器。这为提高报尿率，改善其他技术指标，例如减少或切断持续报尿时通过传感器的微电流，奠定了基础。

本实用新型的目的在于提供一种体积小、安全、卫生、工作可靠、耗电少的婴儿报尿器。

本实用新型的目的是这样来实现的：报尿器，仍由传感、控制、声响、电源四部分组成。由双面敷铜板作成的印刷电极板或埋设在尿布中的电极或固定在尿裤的电极作为传感器，传感器接或经CMOS门电路接由CMOS门电路组成的双稳态触发器输入端。双稳态触发器的输出端接或经CMOS门电路接蜂鸣器。蜂鸣器可以由CMOS门电路组成的多谐振荡器和压电陶瓷发声元件构成。电池作为整个报尿器的电源，以实现本实用新型的目的。

本实用新型，是一种外型体积小，报尿时，特别是长时间报尿时，通过传感器的电量极少，因而是卫生的报尿装置。

附图说明：

图1是本实用新型一个实施例的电原理图，其触发器用两个与非门组成。

图2是本实用新型另一实施例的电原理图，其触发器用两个与非门组成，但两个与非门二输入端并接。本实施例需用低压CMOS工艺、扁平封装的四2输入与非门。

图3是用一般CMOS四2输入与非门实施图2所示的实施例时电路可能的接法。

图4是本实用新型另一实施例的电原理图，其触发器用二个非门组成。

图5是本实用新型另一实施例的电原理图，其触发器用二个或非门组成。

图6是本实用新型可能的其他实施方法的电原理图。

图7是本实用新型可能的其他实施方法的电原理图。

图8是本实用新型可能的其他实施方法的电原理图。

图中元器件的编号是双位数，第一位表示该元器件所在的图号，第二位则表示该元器件在该图中的编号。为使图中需说明的实质内容比较突出，在图5－图8中均不画出传感器，可认为传感器连接在图中所画的可拆卸端子上。此外，图7－图8中均不画出蜂鸣器的具体电原理图，而以其图形符号表示。

参照附图1－图8对本实用新型作进一步描述。

图1所示的报尿器可分为传感电路、控制电路、声响电路、电源四个基本部分。

传感电路，主要是印刷电极板或埋设在尿布中的电极或固定在尿裤的电极作成的传感器S11。传感器与与非门D12输入端相连接的一端是传感器的输出端，另一端经电阻器R13接驱动电源（负电源），是传感器的驱动端。传感器与报尿器电路的其他部分之间可用接插件，例如耳机插头、插座，连接。传感器S11、电阻器R13、电平控制电阻器R14、抗干扰电容器C11组成传感电路。

控制电路，由两个CMOS二输入端与非门D11、D12，以及电阻器R11、R12、按钮开关SB11组成的双稳态触发器。

声响电路，主要由两个CMOS二输入端与非门D13、D14、电阻器R15、R16、电容器C12组成的门控音频多谐振荡器。压电陶瓷发声元件BL11将多谐振荡器产生的音频脉冲转换为报警的声音信号。多谐振荡器与压电陶瓷发声元件组成的压电蜂鸣器，在本例中即为声响电路。可以用其他蜂鸣器（声响指示器，或讯响器），例如小型电磁蜂鸣器代替压电蜂鸣器。

电源部分，由电池，可用钮扣式干电池，最好是氧化银电池或锌汞电池，供给整机电源。

由图1，使用时，若尿布干燥，报尿器处于待命状态，这时与非门D11的输入端C处于低电平；输入端D，因经电阻器R11与电源正端相接而处于高电平。与非门D11输出端以及与非门D12输入端E为高电平。传感器S11呈高阻抗，与非门D12输入端F高电平，与非门D12输出端以及与非门D13的输入端G为低电平。与非门D13的输出端以及与非门D14二个并接的输入端J、K，以及与非门D13输入端H为高电平。这样，由与非门D13、D14组成的多谐振荡器停振。压电陶瓷发声元件BL11不发声。尿湿时，传感器S11呈低阻抗，传感器B端电位降低，与非门D12输入端F为低电平，与非门D12输出端、与非门D11的输入端C为高电平，与非门D11的输出端、与非门D12的输入端E为低电平。这样，由与非门D11、D12组成的触发器翻转，与非门D13的输入端G为高电平，多谐振荡器起振，压电陶瓷发声元件BL11发声报尿。更换尿布后，仍发声，这时需按按钮开关SB11，使与非门D11输入端D转为低电平，触发器翻转，与非门D13输入端G处于低电平，振荡器停振，压电陶瓷发声元件BL11停止发声报尿。报尿时与非门D12的输入端E处于低电平，传感器S11 A、B两端间电压接近于零，通过传感器的电流接近于零。

图2示本实用新型另一实施例。这是本实用新型典型的实施方法。由两个CMOS二输入端与非门D21、D22、电阻器R22、按钮开关SB21组成双稳态触发器。两个CMOS二输入端与非门D23、D24、电阻器R23、电容器C22组成多谐振荡器。与非门D21、D22、D24的两个输入端各自并接。传感器S21一端与与非门D21的输入端相接，另一端经电阻器R21与电源GB21的正端相接。报尿器待命时与非门D21输入端、与非门D22输出端为低电平，多谐振荡器停振，压电陶瓷发声元件BL21不发声。尿湿时传感器S21呈低阻抗，与非门D21的输入端高电平，触发器翻转，与非门D22输出高电平，多谐振荡器起振，压电陶瓷发声元件BL21发声报尿。更换尿布并按按钮开关SB21后报尿器回到待命状态。报尿时由于与非门D21输入端电平升高，与电源间的电位差减小，通过传感器的微电流不大于0.1μA，相当于手拿一节干电池或一粒钮扣电池时通过手电流的0.6％。

报尿器的四个CMOS二输入端与非门，最好能使用专门制造的采用低压CMOS工艺、只需1.5V电池供电的扁平封装的CMOS四2输入与非门。此外还要求其输入端高电平时与电源正极间电位差很小，以使报尿时通过传感器的电流不大于0.1μA。以这样的集成电路按图2装配成的报尿器，其体积不超过26×23×7mm，约一盒火柴体积的15％。用钮扣电池供电，待命时整机耗电为零（或不大于0.1μA），报尿时耗电约0.1－0.3mA。

图2所示的报尿器，若用普通的CMOS四2输入与非门，例如CD4011、74HC00等，其电源电压不应小于3V，否则，报尿器不能正常工作。此外，如报尿时通过传感器的电流大于1μA，则电阻器R21接电源的一端应断开，串联入一个二极管后改接在与非门D21的输出端，见图3。

图4示本实用新型另一实施例。以非门取代图3中二输入端并接的与非门。工作原理相同。只是在同一芯片上的三非门一2输入与非门无现成产品，需专门制造。

图5所示的报尿器由两个CMOS二输入端或非门D51、D52、电阻器R51、R52、按钮开关SB51组成双稳态触发器。两个CMOS二输入端或非门D53、D54、电阻器R55、R56、电容器C52组成门控音频多谐振荡器。与非门和或非门的区别是相对的，或非门在负信号系统内是与非门，可使图5的报尿器电路设计成以低电平作为控制信号。由此，参照图1的报尿器来理解图5的报尿器工作过程。图5中，电容器C51是抗干扰电容。

以上列举了用两个与非门或者两个非门（反相器）或者两个或非门组成触发器，进而再与其他部分一起构成报尿器的实施例。应该看到，对本实用新型所可能作出的实施例说明总是个别的。对这一专业领域内普通的技术人员运用本实用新型的构思，作一般的灵活应用是可能的。例如，在传感电路与控制电路间加入非门或与非门或或非门，这样，传感器输出的信号在双稳态触发器前得到处理。同理也可在触发器输出端加接非门或与非门或或非门，使输出信号得到附加处理后再控制蜂鸣器。控制电路由所附加的非门或与非门或或非门与双稳态触发器组成。一般来说，双稳态触发器可以用多个门电路组成。

图6示在传感器与双稳态触发器之间加入非门（反相器）的实施例。CMOS反相器D62、D63组成双稳态触发器，反相器D64、D65组成多谐振荡器，压电陶瓷发声元件BL61所需的音频电流取自反相器D66。在传感器与触发器间存在反相器D61。传感器的信号经反相器D61后加到触发器的输入端。控制电路由反相器D61、双稳态触发器、二极管VD61组成。二极管VD61是控制多谐振荡器的器件。当反相器D63输出低电平时，反相器D64输入端被钳位于低电平，因而多谐振荡器停振，反之，当反相器D63输出高电平时，二极管不导通，因而多谐振荡器起振。

图7示在非门D71、D72组成的双稳态触发器输出端加接反相器D73以控制蜂鸣器HA71发声报尿的本实用新型实施例。

图8示用多个反相器，本例中为六个反相器－D81、D82、D83、D84、D85、D86组成的双稳态触发器，进而构成本实用新型实施例。

本实用新型的优点，以图2为例，是：

体积小、安全、卫生、工作可靠、耗电少。

Claims (8)

1、一种由

i.传感电路，包括传感器；

ii.控制电路，包括双稳态触发器；

iii.声响电路，包括蜂鸣器；

iv.电源；

构成的婴儿报尿器，其特征在于所述的双稳态触发器是由CMOS门电路组成的双稳态触发器。

2、根据权利要求1所述的婴儿报尿器，其特征在于所述的双稳态触发器是由CMOS与非门组成的双稳态触发器。

3、根据权利要求1所述的婴儿报尿器，其特征在于所述的双稳态触发器是由CMOS或非门组成的双稳态触发器。

4、根据权利要求1所述的婴儿报尿器，其特征在于所述的双稳态触发器是由CMOS非门组成的双稳态触发器。

5、根据权利要求2所述的婴儿报尿器，其特征在于所述的双稳态触发器是由两个CMOS二输入端与非门，二输入端并接成一输入端，组成的双稳态触发器；传感器的输出端与其中一个门电路的输入端相接，传感器的驱动端经二极管－电阻器串联电路与该门电路输出端连接。

6、根据权利要求5所述的婴儿报尿器，其特征在于蜂鸣器由多谐振荡器和压电陶瓷发声元件组成，且多谐振荡器由两个CMOS二输入端与非门，其中一个二输入端并接成一输入端，组成。

7、根据权利要求4所述的婴儿报尿器，其特征在于所述的双稳态触发器是由两个CMOS非门组成的双稳态触发器；传感器的输出端与其中一个门电路的输入端相接，传感器的驱动端经二极管－电阻器串联电路与该门电路输出端连接。

8、根据权利要求1所述的婴儿报尿器，其特征在于所述的传感器是固定在尿裤上的一对电极。

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