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Die
Erfindung bezieht sich auf ein System, das im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 beschrieben ist.
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DE 40 30 284 beschreibt
ein Messsystem für
Leitungsrohrnetze, wobei Messelektronik über eine Messleitung mit einem
Feuchtigkeitssensor an einer Messstelle verbunden ist. Ein Schwingkreis
mit einem ersten Kondensator ist am Ausgang der Messelektronik angeordnet,
und ein zweiter Kondensator ist an der Messstelle angeordnet. Ein
trockener Zustand wird bei dem zweiten Kondensator durch Resonanz
mit einer ersten Frequenz angezeigt, ein Bruch der Messleitung wird
durch Resonanz mit einer zweiten höheren Frequenz und ein nasser
Zustand wird an der Messstation durch Resonanz mit stark verringerter
Güte angezeigt.
Diese Anzeigen rühren
aus dem Widerstandsabfall des Feuchtigkeitssensors mit ansteigender
Feuchtigkeit her.
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Es
ist ein Nachteil des bekannten Systems, dass die durch den Sensor über die
Anwesenheit von Feuchtigkeit erzeugten Informationen oft von unzureichender
Zuverlässigkeit
sind. Vielmehr ist solch ein System ziemlich teuer und somit weniger
für die
Verwendung als ein wegwerfbarer Sensor geeignet.
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Die
Erfindung hat als Aufgabe, unter anderem den oben genannten Nachteilen
Rechnung zu tragen und darüber
hinaus eine Zahl von Vorteilen bereitzustellen.
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Das
System entsprechend der Erfindung ist entsprechend mit den Kennzeichen
des Patentanspruchs 1 definiert.
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Es
wurde gefunden, dass die Wirkung der Feuchtigkeit auf das feuchtigkeitsempfindliche
Material und folglich die Anwesenheit von Feuchtigkeit am Sensor
sehr empfindlich und genau aufgezeichnet werden kann. Wenn das feuchtigkeitsempfindliche
Material mit Feuchtigkeit in Kontakt kommt, wird der elektrische
Widerstand anwachsen. Wegen des Anwachsens des elektrischen Widerstands
werden sich die elektrischen Eigenschaften des Resonanzstromkreises ändern, und
die Antwort des Resonanzstromkreises an das Abfragefeld wird sich
dadurch ebenso ändern.
In diesem Zusammenhang ist es sogar vorstellbar, dass auf diese
Weise nicht nur die Anwesenheit von Feuchtigkeit am Sensor detektiert
wird, sondern dass sogar ein Eindruck des Betrags der Feuchtigkeit
erhalten wird, die am Sensor vorhanden ist.
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Der
Sensor entsprechend der Erfindung kann unter anderem in Babywindeln,
Inkontinenzwindeln, Damenbinden, Inkubatoren, Verpackungen für Gemüse und Früchte, auf
der Fahrbahnoberfläche
für die
Erfassung von Regen und am Untergrund beim Anbauen unter Glas verwendet
werden. Ebenso ist es auch möglich, den
Sensor in Trocknungsprozessen einzusetzen wie zum Beispiel in der
Papierindustrie.
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GB 2 192 059 offenbart ein
System zum Überwachen
des Feuchtigkeitsgehalts von Öl
in einem Behälter
durch einen Empfänger
außerhalb
des Gehäuses
durch mechanisch auf das Gehäuse
ausgeübte
Impulse, um einem Generator Energie zuzuführen, der die Kraft für die Übertragung
eines Signals gibt, das durch einen Feuchtigkeitsfühler moduliert
wird. Der Generator kann ein piezoelektrischer Funkengenerator sein,
der einen abgestimmten Stromkreis anregt, der eine Antenne betreibt,
wobei der Q-Faktor des Stromkreises entsprechend dem Widerstand
des Fühlers
variiert wird.
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EP-A-0
329 436 offenbart einen Feuchtigkeits- und Tauerfassungssensor,
der ein Textilerzeugnis und eine Feuchtigkeit fühlende, einen Widerstand aufweisende
Substanz enthält,
die auf dem Textilerzeugnis in einem im Wesentlichen kontinuierlichen
und dispergierten Zustand anhaftet.
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Der
Widerstand des Textilerzeugnisses steigt an, wenn es mit Feuchtigkeit
in Kontakt kommt. Außerdem
wird der Widerstand des Textilerzeugnisses über eine drahtlose Verbindung
zur Messeinheit bestimmt. Dennoch ist das System nicht mit einer
Leseeinheit ausgestattet, die ein Abfragefeld mit einer Frequenz
erzeugt, die mit einer Resonanzfrequenz eines Resonanzschaltkreises
des Sensors korrespondiert, so dass der Resonanzschaltkreis mit
Hilfe des Abfragefeldes in Resonanz gebracht wird.
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Vorzugweise
wird es so angewandt, dass das feuchtigkeitsempfindliche Material
in den Resonanzschaltkreis in solch einer Weise einbezogen ist,
dass der Q-Faktor des Resonanzschaltkreises abnimmt, wenn der Widerstand
des feuchtigkeitsempfindlichen Materials ansteigt. Der Q-Faktor
des intakten trockenen Sensors ist daher hoch. Das bedeutet, dass
der Sensor in diesem Zustand richtig wahrgenommen werden kann. Das
System kann daher auch verwendet werden, um zu prüfen, ob
ein Sensor am Produkt (wie z.B. einer Windel) funktionsfähig vorliegt.
Diese Möglichkeit
ergibt sich nicht bei dem Sensor der oben genannten Technik, weil
dieser Sensor nicht reagiert, wenn die beiden Elektroden nicht kurzgeschlossen
sind.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass der Wechsel der Sensorcharakteristik
reversibel ist. Wenn der Sensor wieder trocknet, wird der Widerstand
des feuchtigkeitsempfindlichen Materials wieder abnehmen.
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In
der oben angeführten,
speziellen Ausführungsform
bedeutet dies, dass der Q-Faktor
des Resonanzschaltkreises wieder ansteigt.
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Entsprechend
einer speziellen Ausführungsform
gilt es, dass der Resonanzschaltkreis wenigstens einen LC Schaltkreis
umfasst. In dieser Verbindung kann der gesamte LC Schaltkreis oder
wenigstens ein Teil des LC Schaltkreises aus dem feuchtigkeitsempfindlichen
Material aufgebaut sein.
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Insbesonders
kann es genutzt werden, dass das feuchtigkeitsempfindliche Material
ein Bindemittel enthält,
das in der Lage ist, bei Feuchtigkeit anzuschwellen, wobei in dem
Bindemittel elektrisch leitfähige
Partikel eingeschlossen sind. Es ist auch möglich, dass das feuchtigkeitsempfindliche
Material ein Bindemittel enthält,
in dem Partikel, die bei Feuchtigkeit anschwellen können, und
elektrisch leitfähige
Partikel eingeschlossen sind. In beiden Fällen stellt Feuchtigkeit ein
Anschwellen des Bindemittels beziehungsweise der Partikel, die anschwellen
können,
sicher. Folglich werden die elektrisch leitfähigen Partikel auseinander
gezogen werden, und die Leitfähigkeit
des feuchtigkeitsempfindlichen Materials wird abnehmen, so dass
der elektrische Widerstand des Materials ansteigt.
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Insbesonders
kann es genutzt werden, dass die Lesevorrichtung ein Alarmsignal
erzeugt, wenn Feuchtigkeit mit Hilfe des Sensors wahrgenommen wird.
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Entsprechend
einer sehr fortschrittlichen Ausführungsform der Erfindung ist
das System auch als ein Identifizierungssystem ausgelegt, bei dem
mindestens ein Sensor einen aktiven elektrischen Stromkreis umfasst,
der mit dem Resonanzschaltkreis verbunden ist, wie bei einem Mikroprozessor,
bei dem ein Informationscode gespeichert ist, dessen Informationscode
an den Resonanzschaltkreis weitergeleitet wird, wenn der Resonanzschaltkreis
mit dem elektromagnetischen Abfragefeld in Resonanz steht, und wobei
die Lesevorrichtung so angeordnet ist, um den Identifizierungscode
mit Hilfe des elektromagnetischen Abfragefeldes zu lesen.
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Das
System kann beispielsweise in vorteilhafter Weise in einem Krankenhaus
verwendet werden, wobei der Sensor verwendet wird, um Feuchtigkeit
in einer Matratze eines Krankenhausbetts zu registrieren. Jeder
Sensor kann dann einen Identifizierungscode aufweisen, der zu einem
bestimmten Krankenhausbett gehört.
In dieser Weise ist es nicht nur möglich, aufzuzeichnen, dass
eine Matratze nass geworden ist, sondern auch, welche Matratze nass
geworden ist.
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Das
System kann ferner eine zentrale Regeleinrichtung umfassen, welche
gegebenenfalls drahtlos mit wenigstens einer Lesevorrichtung verbunden
ist, um Informationen über
die Anwesenheit von Feuchtigkeit an wenigstens einem Sensor zu erhalten.
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In
dem Beispiel des oben angeführten
Krankenhauses kann die zentrale Regeleinrichtung beispielsweise
in dem Raum einer Krankenschwester eingerichtet werden. Die Lesevorrichtung
kann in den verschiedenen Räumen
von Patienten eingerichtet werden. Auf diese Weise kann zentral
aufgezeichnet werden, in welchem Raum welches Bett eine nasse Matratze
bekommen hat.
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Die
Erfindung wird nun mehr im Detail mit Bezug auf die Zeichnung erläutert, wobei:
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1 eine
mögliche
Ausführungsform
eines Systems zum Ermitteln der Anwesenheit von Feuchtigkeit entsprechend
der Erfindung zeigt;
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2 die Übertragungscharakteristik
eines Resonanzschaltkreises eines Sensors des Systems der 1 zeigt;
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3 eine
erste alternative Ausführungsform
eines Sensors des Systems der 1 zeigt;
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4a eine
zweite alternative Ausführungsform
des Sensors des Systems der 1 zeigt;
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4b das
Diagramm eines elektrisch gleichwertigen Schaltkreises des Sensors
der 4a zeigt;
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5a schematisch
einen relativ trockenen Zustand des feuchtigkeitsempfindlichen Materials
von einem der Sensoren der 1, 3, 4a und 4b zeigt;
und
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5b das
feuchtigkeitsempfindliche Material der 5a zeigt,
wenn dieses relativ feucht ist.
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In
der 1 wird ein System zum Ermitteln der Anwesenheit
von Feuchtigkeit mit der Bezugsnummer 1 bezeichnet. Das
System umfasst eine Zahl elektronischer Sensoren 2.i (i
= 1, 2,..., n) zum Ermitteln der Anwesenheit von Feuchtigkeit. Das
System umfasst weiterhin wenigstens eine Lesevorrichtung 4.1,
um Informationen von den Sensoren 2.2 über die Anwesenheit von Feuchtigkeit
zu erhalten.
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Jeder
der Sensoren 2.i umfasst einen Resonanzschaltkreis 6,
der in gestrichelten Linien gezeigt wird, der wenigstens teilweise
aus einem feuchtigkeitsempfindlichen Material 8 gebildet
wird. In diesem Beispiel umfasst der Resonanzschaltkreis einen LC
Schaltkreis 10, 12, in dem das feuchtigkeitsempfindliche
Material 8 enthalten ist. Das feuchtigkeitsempfindliche
Material ist von einer Art, dessen elektrischer Widerstand ansteigt, wenn
das Material mit Feuchtigkeit in Kontakt kommt.
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Die
Lesevorrichtung 4.1 umfasst sendende und empfangende Mittel 14 zum
Erzeugen eines elektromagnetischen Abfragefeldes. Das elektromagnetische
Abfragefeld umfasst wenigstens eine Frequenzkomponente, die mit
einer Resonanzfrequenz des Resonanzschaltkreises 6 korrespondiert.
In diesem Beispiel hat der Resonanzschaltkreis nur eine Resonanzfrequenz
f0. Das elektromagnetische Abfragefeld hat
dann auch eine Frequenz f0. Es ist deutlich
beobachtet worden, dass es auch möglich ist, dass das elektromagnetische Abfragefeld
mehrere Frequenzen umfasst, beispielsweise weil es in der Frequenz
verschoben werden kann.
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Die
Funktionsweise des Apparats ist wie im Folgenden beschrieben wird.
Um zu prüfen,
ob Feuchtigkeit am Sensor 2.i anwesend ist, wird das elektromagnetische
Abfragefeld mit Hilfe der Sender-Empfänger-Einheit 14 bei
der Frequenz f0 übertragen. Wenn der Sensor
nicht feucht ist, bedeutet dies, dass der Widerstand des feuchtigkeitsempfindlichen
Materials 8 gering ist. Das bedeutet, dass der Q-Faktor
des LC Schaltkreises hoch ist. Wenn der Resonanzschaltkreis deswegen
in das Abfragefeld eingebracht wird, wird der Resonanzschaltkreis
in Resonanz zu schwingen anfangen und deswegen bei der Frequenz
f0 schwingen. Mit Hilfe der Sender-Empfänger-Einheit 14 wird
aufgezeichnet, dass sich der Resonanzschaltkreis 6 im Schwingen
befindet. Die Informationen über
die Anwesenheit von Feuchtigkeit am Sensor 2.i wird so
durch die Sender-Empfänger-Einheit 14 drahtlos
erhalten und wird über
die Leitung 16 der Lesevorrichtung 4.1 an eine
Signalverarbeitungseinheit 18 des Lesevorrichtung weitergeleitet.
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Die
Signalverarbeitungseinheit 18 kann beispielsweise einen
Grenzwertschaltkreis enthalten, um zu bestimmen, ob die Antwort
des Resonanzschaltkreises 6 sich oberhalb oder unterhalb
eines bestimmten Wertes befindet. Ist die Antwort oberhalb dieses
bestimmten Wertes, dann kann daraus geschlossen werden, dass der
Sensor trocken ist, und ist die Antwort unterhalb dieses vorbestimmten
Wertes, dann kann daraus geschlossen werden, dass der Sensor nass
ist. In diesem Fall kann ein Alarmsignal von der Signalverarbeitungseinheit 18 in
einer bekannten Weise erzeugt werden.
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Das
feuchtigkeitsempfindliche Material 8 kann in verschiedener
Weise angewandt werden. So kann der Sensor 2.i beispielsweise
aus einem schichtartigen Trägermaterial 20 zusammengesetzt
sein, bei dem Schichten des leitfähigen Materials den Resonanzschaltkreis 6 bilden,
die durch an sich bekannte Techniken eingesetzt werden. In diesem
Beispiel umfasst dieser Resonanzschaltkreis unter anderem eine Spule 10 und einen
Kondensator 12. Die Spule 10 und der Kondensator 12 können jeder
beispielsweise aus Kupfer hergestellt sein. Das feuchtigkeitsempfindliche
Material 8 kann auf dem Trägermaterial 20 als
ein getrennter Widerstand angeordnet sein. Sowohl die Spule 10,
als auch der Kondensator 12 und der feuchtigkeitsempfindliche Widerstand 8 sind
in der Form von Linienzügen
angeordnet.
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Es
ist auch möglich,
dass das Material des LC Schaltkreises selber aus einem feuchtigkeitsempfindlichen
Material hergestellt ist. Solch ein Resonanzschaltkreis wird in 4a gezeigt.
In 4a ist daher wenigstens ein Teil der Spule 10 und/oder
des Kondensators 12 aus einem feuchtigkeitsempfindlichen
Material hergestellt.
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4b zeigt
das Diagramm des elektrisch gleichwertigen Schaltkreises davon,
der deswegen mit dem Diagramm des in 1 gezeigten
Sensors korrespondiert.
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Die
Verwirklichung der feuchtigkeitsabhängigen Leitfähigkeit
des feuchtigkeitsempfindlichen Materials kann beispielsweise erhalten
werden durch Mischen von elektrisch leitfähigen Partikeln D, vorzugsweise
von Silber enthaltenden, mit einem Bindemittel B, das in der Lage
ist, in Wasser anzuschwellen, in solch einer Weise, dass die Partikel
D einen kontinuierlichen Kontakt aufweisen, was bedeutet, dass sich
die Konzentration der Partikel oberhalb der Perkolationsschwelle
befindet (siehe auch 5a). Die Schichtdicke der so
gebildeten leitfähigen
Beschichtung 8 kann von einer Größenordnung sein wie sie beispielsweise
durch Siebdrucken aufgebracht werden kann (10 – 500 μm). Durch Kontakt mit Wasser
wird das Bindemittel B anschwellen, so dass die elektrisch leitfähigen Partikel
auseinander getrieben werden und der kontinuierliche Kontakt unterbrochen
wird. Das bedeutet, dass die Konzentration der Partikel D unter
die Perkolationsschwelle fällt
(siehe 5b).
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Anstelle
des Bindemittels, das in der Lage ist, in Wasser anzuschwellen,
können
auch Partikel, die in Wasser anschwellen können, in Kombination mit den
elektrisch leitfähigen
Partikeln verwendet werden, während
das angewandte Bindemittel selber nicht fähig sein muss, in Wasser anzuschwellen,
aber in größerem oder
kleinerem Grade wasserempfindlich ist. Die Natur und Konzentration
der Partikel, die in der Lage sind, anzuschwellen, sowie die Natur
und Konzentration des Bindemittels sind Parameter, die geeignet
sind, die Geschwindigkeit und den Grad des Anschwellens anzupassen.
Ein bestimmtes Kennzeichen des Ma terials in Hinblick auf die Feuchtigkeit
kann daher erhalten werden. Zwei Beispiele von Rezepturen für wasserempfindliche,
elektrisch leitfähige
Materialien sind:
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Als
leitfähige
Partikel können
verschiedene Materialarten und -formen gewählt werden. Beispiele sind Metalle
wie z.B. Silber Kupfer, rostfreier Stahl, Aluminium und Zink in
Form von Granulaten, Fasern, Flocken, Kügelchen usw.. Auch Materialien
wie beispielsweise Ruß,
Graphit oder intrinsisch leitfähiges
Polymer können prinzipiell
verwendet werden.
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Durch
geeignetes Zusammensetzen des feuchtigkeitsempfindlichen Beschichtungsmaterials
kann der Feuchtigkeitssensor mit üblichen Beschichtungs- und
Drucktechniken wie Siebdrucken, Drucken mit einer Kugel, Beschichten
durch Walzen, Beschichten durch Sprühen usw. hergestellt werden.
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Wie
angegeben, kann das feuchtigkeitsempfindliche Material 8 in
den Resonanzschaltkreis in solch einer Weise einbezogen werden,
dass der Q-Faktor des Resonanzschaltkreises abnimmt, wenn der Widerstand
des feuchtigkeitsempfindlichen Materials ansteigt.
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In 2 Kurve
A gibt die Übertragungsfunktion
H des Resonanzschaltkreises 6 an, wenn das feuchtigkeitsempfindliche
Material trocken ist, das bedeutet, wenn der Q-Faktor groß ist. Dann
gibt B die Kurve an, die erhalten wird, wenn das feuchtigkeitsempfindliche
Material nass ist, was darin resultiert, dass der Q-Faktor abnimmt.
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Das
Sender-Empfänger-Mittel 14 kann
als ein Übertragungssystem
zum Wahrnehmen eines elektromagnetischen Antwortsignals, das vom
Sensor 2.i erzeugt wird, als Antwort für ein elektromagnetisches Abfragefeld
gestaltet sein. Tatsächlich,
wenn der Resonanzschaltkreis durch das elektromagnetische Abfragefeld zum
Schwingen gebracht ist, wird es daher ein elektromagnetisches Antwortsignal
senden, das umgekehrt durch das Sender-Empfänger-Mittel 14 wahrgenommen
werden kann. Hierauf wird Bezug genommen, dass es ein grundsätzlich bekanntes
Sendersystem ist. Das Signalverarbeitungsgerät 18 kann mit Hilfe
der Intensität
der ermittelten Antwortsignals feststellen, in welchem Ausmaß der Sensor 2.i mit
Feuchtigkeit in Kontakt steht. Für
den oben genannten Sensor, auf welchen es zutrifft, dass der Q-Faktor
abnimmt, wenn der Sensor in Kontakt mit Wasser kommt, kann das Signalverarbeitungsgerät 18 einen
Schwellwertschaltkreis umfassen, um zu bestimmen, ob die wahrgenommene
Intensität
unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt. Ist er tatsächlich unterhalb
eines vorbestimmten Wertes, dann kann daraus geschlossen werden,
dass der Sensor 2.i nass ist, und es kann ein Alarmsignal
produziert werden, falls gewünscht.
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Es
ist dennoch auch möglich,
dass die Sender-Empfänger-Einheit
so wie ein an sich bekanntes Absorptionssystem ausgelegt ist. Wenn
der Resonanzschaltkreis 6 durch das elektromagnetische
Abfragefeld in Schwingungen versetzt ist, wird diese Energie vom
elekt romagnetischen Abfragefeld absorbiert werden. Diese Energieabsorption
kann in der Sender-Empfänger-Einheit 14 in
einer an sich bekannten Weise festgestellt werden. Wenn der Sensor
trocken ist und daher einen großen
Q-Faktor aufweist, wird viel Energie vom elektromagnetischen Abfragefeld
aufgenommen werden. Andererseits wird wenig oder keine Energie vom
elektromagnetischen Abfragefeld aufgenommen werden, wenn der Sensor
feucht ist.
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Über die
Leitung 16 können
wieder Informationen an das Signalverarbeitungsgerät 18 bereitgestellt werden
in Form des Energiebetrags, die vom elektromagnetischen Abfragefeld
aufgenommen wurde. Die Lesevorrichtung 41 kann dann auf
der Basis des Energiebetrags, der durch den wenigstens einen Sensor
absorbiert wurde, bestimmen, in welchem Ausmaß der wenigstens eine Sensor
in Kontakt mit Feuchtigkeit steht. Insbesonders kann es wieder genutzt
werden, dass das Signalverarbeitungsgerät 18 einen Schwellwertschaltkreis
umfasst, um zu bestimmen, ob der aufgenommene Energiebetrag unterhalb
eines vorbestimmten Wertes ist.
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Vorzugsweise
kann genutzt werden, dass jeder Sensor 2.i weiterhin einen
aktiven elektronischen Schaltkreis umfasst, beispielsweise als ein
Mikroprozessor 22, bei dem ein Identifizierungscode gespeichert wird,
der zu dem Sensor 2.i gehört. Der Mikroprozessor ist
mit dem Resonanzschaltkreis 6 verbunden. Wenn der Resonanzschaltkreis
im Abfragefeld ist, kann ein Teil des erzeugten Stroms, der im Resonanzschaltkreis erzeugt
ist, mit Hilfe beispielsweise einer Diode 23 gleichgerichtet
werden und kann dem Mikroprozessor 22 bereitgestellt werden.
In Reaktion darauf wird der Mikroprozessor die gespeicherten Identifizierungscodes
dem Resonanzschaltkreis zur Verfügung
stellen. Das im Resonanzschaltkreis erzeugte Antwortsignal als Antwort an
das elektromagnetische Abfragefeld wird dann mit Hilfe des Identifizierungscodes
moduliert. Dieser Identifizierungscode kann mit der Sender-Empfänger-Einheit 14 wahrgenommen
werden und der Signalverarbeitungseinheit 18 bereitgestellt
werden. Die Signalverarbeitungseinheit 18 kann dann bestimmen,
von welchem Sensor 2.i eine Antwort festgestellt worden
ist. Solch ein System ist außerordentlich
wichtig, wenn es wie in dem vorliegenden Beispiel eine Vielzahl
an Sensoren 2.i umfasst. Wenn zu einer gegebenen Zeit die
Antwort von einem oder mehreren Sensoren wegfällt, weil der betreffende Sensor
in Kontakt mit Feuchtigkeit gerät, kann
es mit Hilfe der Lesevorrichtung 4.1 nachgewiesen werden,
welcher Identifizierungscode nicht mehr länger empfangen wird, und deswegen,
welcher Sensor in Kontakt mit Feuchtigkeit steht.
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Solch
ein System kann in vorteilhafter Weise in einem Krankenhaus verwendet
werden, in welchem jede Matratze einen Sensor 2.i enthält. Wenn
eine der Matratzen dann feucht wird, kann diese mit Hilfe der Lesevorrichtung 4.1 festgestellt
werden, und darüber
hinaus kann ermittelt werden, welcher Sensor, und deswegen welche
Matratze betroffen ist. Die Krankenschwester kann dann beginnen,
den Patienten zu wechseln, falls erforderlich.
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Das
System kann weiterhin mit einer zentralen Regeleinheit 24 und
einer Vielzahl von Lesevorrichtungen 4.i (i = 1, 2,...,
m) ausgebaut werden. Jede Lesevorrichtung 4.i ist gegebenenfalls
drahtlos mit der zentralen Regeleinheit 24 verbunden, um
Informationen über
die Anwesenheit von Feuchtigkeit an einem der Sensoren 2.i zu
erhalten. Für
die Verwendung kann eine Lesevorrichtung 4.i eingerichtet
werden, beispielsweise in jedem Raum eines Krankenhauses. Darüber hinaus
kann eine Zahl an Betten mit Matratzen in jedem Raum aufgestellt
werden, bei dem jede der Matratzen einen Sensor 2.i mit
einem bestimmten Identifizierungscode enthält. Wenn eine der Matratzen
in den Räumen
feucht wird, kann folglich ein Alarmsignal an der zentralen Regeleinheit 24 erzeugt
werden, so dass eine Krankenschwester unmittelbar feststellen kann,
welcher Sensor mit Feuchtigkeit in Kontakt gekommen ist.
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Die
Erfindung ist keineswegs auf die oben genannten Ausführungsformen
begrenzt. Daher kann das feuchtigkeitsempfindliche Material 8 beispielsweise
auch in dem Resonanzschaltkreis in solch einer Weise eingeschlossen
werden, dass der Q-Faktor des Resonanzschaltkreises ansteigt, wenn
der Widerstand des feuchtigkeitsempfindlichen Materials ansteigt.
Ein Beispiel hiervon wird in 3 gezeigt.
In diesem Beispiel ist das feuchtigkeitsempfindliche Material 8 parallel
zu dem LC Schaltkreis 10, 12 in Form eines Widerstands
geschaltet. Wenn der Sensor der 3 trocken
ist, wird der Widerstand des feuchtigkeitsempfindlichen Materials 8 gering
sein und wird folglich tatsächlich
einen Kurzschluss im LC Schaltkreis 10, 12 verursachen.
Das bedeutet, dass der Sensor der 3 kaum,
wenn überhaupt,
auf das Abfragefeld reagieren wird, wenn der Sensor trocken ist.
Andererseits wird, wenn der Sensor mit Feuchtigkeit in Kontakt gerät, der Widerstand
des feuchtigkeitsempfindlichen Materials ansteigen, und der Kurzschluss
wird allmählich
beseitigt werden. Dies führt
zu dem Ergebnis, dass in diesem Fall der LC Schaltkreis reagieren
wird, wenn er in das oben genannte Abfragefeld eingebracht wird.
Diese Reaktion kann dann mit Hilfe der Lesevorrichtung wahrgenommen
werden, sowohl wenn die Lesevorrichtung als ein Übertragungssystem ausgelegt
ist, als auch, wenn es als ein Absorptionssystem ausgelegt ist.
Wenn deswegen ein elektromagnetisches Antwortsignal empfangen wird,
wenn es wahrgenommen wird, dass Energie von dem elektrischen Abfragefeld
aufgenommen wird, kann daraus geschlossen werden, dass der entsprechende
Sensor feucht ist.
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Im
Beispiel der 3 umfasst der Sensor wieder
den zuvor diskutierten Mikroprozessor. Wenn der Sensor der 3 reagiert,
kann der Identifizierungscode dann auch direkt an die Sender-Empfänger-Einrichtung
gesandt werden, so dass mit Hilfe der Lesevorrichtung direkt festgestellt
werden kann, welcher Sensor reagiert, in anderen Worten, welcher
Sensor nass ist. Die Übertragung
des Resonanzschaltkreises der 3 ist daher
so, dass Kurve A der 2 zutreffend ist, wenn der Sensor
nass ist, und Kurve B, wenn der Sensor trocken ist. Es ist auch
vorstellbar, dass jeder Sensor 2.i einen Resonanzschaltkreis
mit einer einzigartigen Resonanzfrequenz fi mit
fi ≠ tj umfasst, wenn i ≠ j ist. Beim Aussenden eines
Abfragefeldes steigt seine Frequenz in einer zuvor bekannten Weise,
wobei festgestellt werden kann, ob ein Sensor 2.i feucht
ist, während
zur selben Zeit die Frequenz fi und folglich
die Identität
des Sensors festgestellt werden kann.
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Weiterhin
ist auch vorstellbar, dass andere Prinzipien eingesetzt werden,
so dass der elektrische Widerstand des Materials des LC Schaltkreises
geändert
wird. Als Beispiel kann angeführt
werden, dass sich der elektrische Widerstand des intrinsisch leitfähigen Polymers
wie beispielsweise Polyanilin, Polypyrrol oder Polythiophen, in
denen Salze oder Ionen enthalten sind, unter dem Einfluss von Wasser ändert. In
diesem Fall kann insbesondere in dem Beispiel Urin ermittelt werden.
Es wird ausdrücklich
angesprochen, dass in jeder dieser Ausführungsformen der Mikroprozessor
weggelassen werden kann.
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Solche
Varianten werden daher dafür
gehalten, unter den Umfang der Erfindung zu fallen.
