阅读说明：本技术 一种尿液的检测装置及方法 (Urine detection device and method ) 是由 房志东 梅珑 项五八 严维平 程旭初 国佳伟 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：一种尿液的检测装置及方法,包括发射电路,其安装于尿液的检测装置的发射端,用以生成并发射检测电波；接收电路,其安装于尿液的检测装置的接收端,用于接收检测电波,据以在发射电路和接收电路之间产生一尿液的湿度感应电磁场,据以感应获取尿湿度感应信号；信号处理电路,藕接发射电路和接收电路,用以获取预设检测阀值,以在尿湿度感应信号的值大于预设检测阀值时,处理尿湿度感应信号,据以产生并显示报警信号,解决了现有技术中的存在的设备操作效率低、用户体验较差的技术问题。(A urine detection device and method, including the transmitting circuit, it installs in the transmitting terminal of the urine detection device, in order to produce and launch and detect the electric wave; the receiving circuit is arranged at the receiving end of the urine detection device and used for receiving the detection electric wave, so that a humidity induction electromagnetic field of urine is generated between the transmitting circuit and the receiving circuit, and a urine humidity induction signal is obtained in an induction manner; the signal processing circuit is coupled with the transmitting circuit and the receiving circuit and used for acquiring a preset detection threshold value, processing the urine humidity sensing signal when the value of the urine humidity sensing signal is larger than the preset detection threshold value, and generating and displaying an alarm signal according to the processed urine humidity sensing signal, so that the technical problems of low equipment operation efficiency and poor user experience in the prior art are solved.)

一种尿液的检测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种护理设备信号采集技术，特别是涉及一种尿液的检测装置及方法。

背景技术

近年以来，老年化越来越加重，护理设备需要对尿不湿尿液快速检测和警报；现有技术中的尿液检测技术需要放置在用户的床单上，对用户的舒适性有影响，其次在尿不湿有少量尿液时，检测有一定的困难性，还需要定期的对尿液检测装置进行清洗或者更换，另一种通过湿度传感器进行检测，传感器需要穿戴，护理人员对用户进行操作比较繁琐，用户穿戴后，用户的体验感产生一定的影响

综上，现有技术中的尿液检测技术存在设备操作效率低、用户体验较差的技术问题。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种尿液的检测装置及方法，用于解决现有技术存在的设备操作效率低、用户体验较差的技术问题。为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种尿液的检测装置，包括：发射电路，其安装于尿液的检测装置的发射端，用以生成并发射检测电波；接收电路，其安装于尿液的检测装置的接收端，用于接收检测电波，据以在发射电路和接收电路之间产生一尿液的湿度感应电磁场，据以感应获取尿湿度感应信号；信号处理电路，藕接发射电路和接收电路，用以获取预设检测阀值，以在尿湿度感应信号的值大于预设检测阀值时，处理尿湿度感应信号，据以产生并播放报警信号。

于本发明的一实施方式中，发射电路，包括：发生器，其输入端连接于信号处理电路，用以生成检测电波；发射组件，其输入端连接于发生器的输出端，用以发射检测电波。

于本发明的一实施方式中，接收电路，包括：滤波接收电路，其输入端连接于发射电路的发射端，滤波接收电路用于根据检测电波生成电磁滤波信号；接收放大电路，其输入端连接滤波接收电路的输出端，接收放大电路用于处理电磁滤波信号为尿湿度感应信号。

于本发明的一实施方式中，滤波接收电路，包括：接收器，用以接收检测电波，以在发射电路和接收电路间形成一湿度感应电磁场；滤波器，其连接于接收器，用以滤波处理检测电波为滤波信号。

于本发明的一实施方式中，滤波器，包括：滤波电容，其连接于接收器；滤波电阻，其连接于所述滤波电容的一端。

于本发明的一实施方式中，信号处理电路，包括：比较电路，其输入端连接接收电路的输出端，用以处理尿湿度感应信号为尿液检测信号；报警电路，其输入端连接比较电路的输出端，用以根据尿液检测信号显示报警信号。

于本发明的一实施方式中，比较电路，包括：基准电源；比较输入端，其连接于第二放大器的同相输入端及基准电源，用以输入尿湿度感应信号；比较电压装置，其连接于第二放大器的反向输入端，用以生成报警信号。

于本发明的一实施方式中，比较电压装置，包括：处理电源；第二放大器；第一比较电阻，其第一端连接电源，第二端连接第二放大器；第二比较电阻，其与第一比较电阻并联，第一比较电阻和第二比较电阻用于设置检测阀值。

于本发明的一实施方式中，报警电路，包括：报警电源；报警器，其连接第二放大器的输出端和报警电源，报警器用于在尿液检测信号值大于检测阀值时报警；限流电阻，其连接于所述第二放大器与所述报警器之间。

于本发明的一实施方式中，一种尿液检测装置及方法，包括：以发射电路生成并发射检测电波；以接收电路接收检测电波，据以在发射电路和接收电路之间产生一尿液的湿度感应电磁场，据以感应获取尿湿度感应信号；以信号处理电路获取预设检测阀值，以在尿湿度感应信号的值大于预设检测阀值时，处理尿湿度感应信号，据以产生并显示报警信号。

如上所述，本发明提供的一种尿液的检测装置及方法，具有以下有益效果：

本发明提供的一种尿液的检测装置及方法通过电磁信号方式实现非接触式尿不湿检测，基于此方案设计的尿液检测器可以在衣服表面对衣服内的尿不湿进行检测，注重使用者舒适性，对护工的工作量进行一定量的减轻，这种尿不湿检测在不改变尿不湿结构和外形的前提下，能准确的判断尿不湿的是否有尿液状态，操作更加简单，无需维护和穿戴，使患者更加的舒适，本发明提供一种尿液的检测装置，解决了现有技术中的存在的设备操作效率低、用户体验较差的技术问题。

附图说明

图1显示为本发明的尿液的检测装置连接示意图。

图2显显示为图1中的发射电路1在一实施例中的具体元件连接示意图。

图3显示为图1中的接收电路2在一实施例中的具体元件连接示意图。

图4显示为图1中的信号处理电路3在一实施例中的具体元件连接示意图。

图5显示为本发明的尿液的检测方法流程步骤示意图。

元件标号说明

1 发射电路

2 接收电路

3 信号处理电路

11 发生器

12 发射组件

R1 第一电阻

R2 第二电阻

R3 第三电阻

R4 第四电阻

C1 第一电容

C2 第二电容

C3 第三电容

J1 发射器

U1d 波形放大器

21 滤波接收电路

22 接收放大电路

211 滤波器

R5 第五电阻

R6 第六电阻

R7 滤波电阻

R8 第八电阻

C4 滤波电容

C5 第五电容

D1 整流二极管

D2 钳位二极管

J2 接收器

31 比较电路

32 报警电路

VCC 基准电源

TP1 比较输入端

311 比较电压装置

U1B 第二放大器

R9 第一比较电阻

R10 第二比较电阻

R11 限流电阻

C6 第六电容

LED1 报警器

1’ 尿不湿

步骤标号说明

图5 S1～S3

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1，显示为本发明的尿液的检测装置连接示意图，如图1所示，尿液的检测装置包括发射电路1、接收电路2和信号处理电路3，发射电路1，其安装于尿液的检测装置的发射端，用以生成并发射检测电波，在一实施例中，本发明中发射电路1例如信号发生电路和信号处理电路3例如信号监测电路可以采用例如不同种类的芯片或阻容原件实现。本方案中的部分比较器电路可以替换成三极管电路，可直接或者间接的使其功能；接收电路2，其安装于尿液的检测装置的接收端，用于接收检测电波，据以在发射电路1和接收电路2之间产生一尿液的湿度感应电磁场，据以感应获取尿不湿1’的尿湿度感应信号，在一实施例中，本发明可基于例如电磁场自由空间中液体例如尿液媒介的传输过程中产生反射和折射，通过信号发生电路生成例如方波或正余弦波等信号，作用于发射电路1和接收电路2，以生成特定区域的电磁场；信号处理电路3，藕接发射电路1和接收电路2，用以获取预设检测阀值，以在尿湿度感应信号的值大于预设检测阀值时，处理尿湿度感应信号，据以产生并显示报警信号，在一实施例中，当有尿不湿接近发射电路1和接收电路2间的空间磁场时，例如此时尿不湿没有尿液时，对发射电路1和接收电路2之间的磁场会产生一定的影响，检测电路信号值没到达阀门值，又例如此时尿不湿有尿液时，对发射电路1和接收电路2之间的磁场会产生的影响，且达到所设定的阀门值时，装置对外提示警报，提醒使用者尿不湿有尿液，在一实施例中，尿液的检测装置可检测例如尿不湿或护理床床单等的尿液湿度，在本实施例中，尿液的检测装置的发射电路1和接收电路2可采用非接触式的例如电磁场感应的检测方式对例如尿不湿、护理床床单和被护理者的穿着的衣物等，被测的被护理者可避免进行姿势调整，且避免护工接触尿液，在本实施例中，尿液的检测装置可通过将发射电路1和接收电路2对准例如尿不湿、护理床床单和被护理者的穿着的衣物，以将被测部分置于尿液湿度检测电磁场内。

请参阅图2，显示为图1中的发射电路1在一实施例中的具体元件连接示意图，如图2所示，发射电路1包括发生器11和发射组件12，发生器11，其输入端连接于信号处理电路3，用以生成检测电波，在一实施例中，发射电路可由例如第一电阻R1和第二电阻R2产生电阻分压，第一电阻R1连接第二电阻R2，以得出波形的有效值，在一实施例中，第三电阻R3连接第一电容C1的阳极，第三电阻R3和第一电容C1可进行充放电，在本实施例中，第二电容C2是反馈电容第二电容连接波形放大器的同相输入端，第二电容C2起震荡作用，第三电容C3用于隔直流通交流，第四电阻R4阻抗匹配，第三电容C3连接第四电阻R4，在一实施例中，分压电阻可为例如某一电路串联的导体的电阻，在总电压不变的情况下，在某一电路上串联一个例如分压电阻，以起到分压的作用，使得一部分电压将降在例如分压电阻上，使该部分电路两端的电压减小，在一实施例中，波形发生器例如方波发生电路或正弦波发生电路能产生例如方波及正弦波输出，波形发生器可在例如放大电路的基础上加上例如正反馈形成，在一实施例中，波形发生器是各类波形发生器和信号源的核心电路，信号发生电路可基于自激振荡原理产生各种波形的输出信号，以产生例如正弦、三角、锯齿、正方形、矩形波、脉冲序列和噪声等，在一实施例中，方波例如矩形波的发生电路，其波形可呈例如三角形，在一实施例中，调节例如滑动变阻器也可改变波形的例如形状比例及大小等。在一实施例中，可在例如放大电路里加入正反馈以产生例如方波等，放大电路可包括例如正反馈网络电路和放大电路等；发射组件12，其输入端连接于发生器11的输出端，用以发射检测电波，在一实施例中，波形放大器U1d与其他器件构成例如一波形发生器和发射电路，其中发射器J1可为例如发射天线，发射器J1连接第四电阻R4。

请参阅图3，显示为图1中的接收电路2在一实施例中的具体元件连接示意图，如图3所示，接收电路包括滤波接收电路21和接收放大电路22，滤波接收电路21，其输入端连接于发射电路1的发射端，滤波接收电路21用于根据检测电波生成电磁滤波信号，在一实施例中，可由例如第五电阻R5和第六电阻R6构成基准电路，在本实施例中，第五电阻R5和第六电阻R6连接于第一放大器U1A的同相输入端，在一实施例中，第四电容C4和第七电阻R7连接，第四电容C4和第七电阻R7可构成例如滤波电路；接收放大电路22，其输入端连接滤波接收电路2的输出端，接收放大电路22用于处理电磁滤波信号为尿湿度感应信号，在一实施例中，第八电阻R8和第七电阻R7构成放大电路，在本实施例中，第八电阻R8连接于第一放大器U1A的反相输入端，第五电容C5隔直流通交流，在本实施例中，第五电容C5连接第二放大器U1A的输出端，第五电容C5连接第八电阻R8，在一实施例中，整流二极管D1可用于整流，整流二极管D1与第五电容C5连接，在一实施例中，整流二极管可用于将交流电转变为直流电的半导体器件。二极管具有单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。在本实施例中，取信号规格可为例如正半周，在一实施例中，钳位二极管D2可以起例如钳位作用，钳位二极管D2连接第五电容C5，在一实施例中，整流二极管可用于将交流电转变为直流电的半导体器件。二极管具有单方向导电性。在电路中，电流可从二极管的正极流入，负极流出。整流二极管可包含例如一个PN结，包括例如正极和负极两个端子。

请参阅图3，滤波接收电路21包括接收器J2和滤波器211，接收器J2，用以接收检测电波，以在发射电路1和接收电路2间形成一湿度感应电磁场；滤波器211，其连接于接收器J2，用以滤波处理检测电波为滤波信号，在一实施例中，第一放大器U1A与其他器件可构成一信号滤波及其放大电路，在一实施例中，接收器J2可为例如接收天线，在一实施例中，常用的滤波电路包括例如无源滤波和有源滤波。在一实施例中，若滤波电路元件由例如无源元件(电阻、电容、电感)组成，则该滤波电路为无源滤波电路。在一实施例中，无源滤波的主要形式有例如电容滤波、电感滤波和复式滤波。

请参阅图3，滤波器211包括滤波电容C4和滤波电阻R7，滤波电容C4连接于接收器J2；滤波电阻R7，其连接于滤波电容C4的一端，在一实施例中，滤波器211例如滤波电路可用于例如滤去整流输出电压中的纹波，滤波电容C4和滤波电阻R7可采用电抗元件例如电阻、电容或电感等相连组成，如在负载电阻两端并联例如电容器，或与例如负载串联电感器，以及由例如电容或电感连接而成的各种滤波电路，在一实施例中，滤波器211例如滤波电路可减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，以使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。

请参阅图4，显示为图1中的信号处理电路3在一实施例中的具体元件连接示意图，如图4所示，信号处理电路3包括比较电路31和报警电路32，比较电路31，其输入端连接接收电路2的输出端，用以处理尿湿度感应信号为尿液检测信号，在一实施例中，第一比较电阻R9和第二比较电阻R10提供比较电压，在本实施例中，第一比较电阻R9和第二比较电阻R10连接于放大器的反相输入端，在一实施例中，下拉电阻R11可对信号下拉处理，下拉电阻连接于放大器的同相输入端，第六电容C6可对电磁检测信号滤波，LED1是发光二极管与限流电阻R12相连；报警电路32，其输入端连接比较电路31的输出端，用以根据尿液检测信号发出报警信号。

请参阅图4，比较电路31包括基准电源VCC、比较输入端TP1和比较电压装置311，基准电源VCC；感应输入端TP1，其连接于第二放大器U1B的同相输入端，用以输入尿湿度感应信号，在一实施例中，整流二极管可将交流电转变为直流电，在一实施例中，常见的放大器芯片有例如LM324、LM358、uA741、TL081\2\3\4、OP07、OP等；比较电压装置311，其连接于第二放大器U1B的反向输入端，用以生成报警信号，在一实施例中，电压比较器可对两个输入电压的大小进行比较，判断出其中哪一个比较大。

请参阅图4，比较电压装置311包括第二放大器U1B、第一比较电阻R9和第二比较电阻R10；第二放大器U1B；第一比较电阻R9，其第一端连接基准电源VCC，第二端连接第二放大器U1B；第二比较电阻R10，其与第一比较电阻R9串联，第一比较电阻R9和第二比较电阻R10用于设置检测阀值，在一实施例中，比较的结果用输出电压的高和低来表示。电压比较器可以采用例如集成比较器，也可以采用例如运算放大器组成。由集成运算放大器组成的比较器，其输出电平在最大输出电压的正极限值和负极限值之间摆动，当要和数字电路相连接时，必须增添附加电路，对它的输出电压采取箝位措施，使它的高低输出电平，满足数字电路逻辑电平的要求。

请参阅图4，报警电路32包括报警电源VCC和报警器LED1，报警电源VCC；报警器LED1，其连接第二放大器的输出端和报警电源VCC，报警器LED1用于在尿液检测信号值大于检测阀值时报警，在一实施例中，第二放大器U1B与其他器件构成信号处理电路例如比较器电路，TP1输入接收电路输出的稳定的直流，在本实施例中，发光二极管LED1显示是否有尿液，在无尿液时LED1亮，有尿液时LED1灭，限流电阻R12，其连接于第二放大器U1B与报警器LED1之间。

请参阅图5，显示为本发明的尿液的检测方法流程步骤示意图，如图5所示，一种尿液的检测方法包括：S1、以发射电路1生成并发射检测电波，在一实施例中，本发明中发射电路1例如信号发生电路和信号处理电路3例如信号监测电路可以采用例如不同种类的芯片或阻容原件实现。本方案中的部分比较器电路可以替换成三极管电路，可直接或者间接的使其功能；S2、以接收电路2接收检测电波，据以在发射电路1和接收电路2之间产生一尿液的湿度感应电磁场，据以感应获取尿湿度感应信号，在一实施例中，本发明可基于例如电磁场自由空间中液体例如尿液媒介的传输过程中产生反射和折射，通过信号发生电路生成例如方波或正余弦波等信号，作用于发射电路1例如发射电极和接收电路2快例如接收电极，以生成特定区域的电磁场；S3、以信号处理电路3获取预设检测阀值，以在尿湿度感应信号的值大于预设检测阀值时，处理尿湿度感应信号，据以产生并显示报警信号，在一实施例中，当有尿不湿接近发射电路1和接收电路2间的空间磁场时，例如此时尿不湿没有尿液时，对发射电路1和接收电路2之间的磁场会产生一定的影响，检测电路信号值没到达阀门值，又例如此时尿不湿有尿液时，对发射电路1和接收电路2之间的磁场会产生的影响，且达到所设定的阀门值时，装置对外提示警报，提醒使用者尿不湿有尿液。

本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。

本发明提供的一种尿液的检测装置及方法用于尿不湿尿液状态检测，提供通过信号发生装置在两个电极产生的空间电磁场变化，检测外部有无尿液的方法及实现方案。此设计适用于透过棉质衣服表面对衣服下的尿不湿进行尿液进行检测，适用于老年人、儿童穿戴纸尿裤尿液检测，本发明通过电磁信号方式实现非接触式尿不湿检测，基于此方案设计的尿液检测器可以在衣服表面对衣服内的尿不湿进行检测，注重使用者舒适性，对护工的工作量进行一定量的减轻，这种尿不湿检测在不改变尿不湿结构和外形的前提下，能准确的判断尿不湿的是否有尿液状态，操作更加简单，无需维护和穿戴，使患者更加的舒适，本发明提供一种尿液的检测装置，解决了现有技术中的存在的设备操作效率低、用户体验较差的技术问题，具有很高的商业价值和实用性。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。