具体实施方式

所描述的实施例提供了一种扁平导电流体传感器线缆，其能够制造成具有长的长度。扁平导电流体传感器线缆包括柔性基体、两个或更多个扁平导体，以及流体可渗透材料。当导电流体接触导电流体传感器线缆时，流体可渗透材料允许导电流体在两个或更多个导体之间形成导电路径。例如，一些实施例包括具有粘合表面并在延伸方向上延伸的基体。流体可渗透材料设置在基体的粘合表面上。第一和第二未绝缘扁平导体各自横向定位并彼此电绝缘并位于基体和流体可渗透材料之间的层中。第一导体和第二导体各自沿着基体的粘合表面在延伸方向上延伸。基体、第一导体和第二导体和流体可渗透材料被粘附在一起以形成导电流体传感器线缆的层叠结构。层叠结构将第一导体和第二导体密封在基体和流体可渗透材料之间。流体可渗透材料直接覆盖并接触第一导体和第二导体。在存在导电流体的情况下，流体可渗透材料允许导电流体接触第一导体和第二导体并在第一导体和第二导体之间形成导电路径。附接的传感器检测指示导电流体的存在的导电路径，并且可以响应于检测到导电流体的存在而产生信号。

现在参考附图，图1A描绘了其中安装有导电流体感测系统的环境。导电流体感测系统包括导电流体传感器1，导电流体传感器连接到导电流体传感器线缆2。线缆2在表面3上从传感器1延伸。如果流体4的主体流动而与线缆2接触(并且跨越埋置其中的一对导体)，流体在线缆2中的一对导体上形成电阻连接。如本文所用，术语“电阻连接”是电流流过其中的导电路径，其特征在于导电流体介质(电流穿过其中以实现线缆的导体之间的电流流动)的特征阻抗。导电流体传感器1检测导体之间的电流流动，并指示表面3上存在流体。

在实施例中，导电流体传感器线缆2可以制造成长的长度，并且当使用柔性材料制造时，可以方便地存储在卷轴1上，直到准备被使用，如图1B所示。导电流体传感器线缆2有利地制造成具有低成本、易于制造，并且可以切割成任意所需的长度，以便于在现场进行安装和布置。

图2A-2D示出了导电流体传感器线缆2的说明性实施例10。如图2A-2D所示，线缆10包括基体11、粘合层12、导电层13和覆盖层14。基体11由第一表面11_top和第二表面11_bottom限定，并且在延伸方向上沿长度L纵向地延伸。具有顶表面12_top和底表面12_bottom的粘合层12设置成其底表面12_bottom位于基体11的顶表面11_top之上。具有表面13_top、13_bottom的导电层13设置成其底表面13_bottom位于粘合层12的顶表面12_top之上，并且具有表面14_top、14_bottom的覆盖层14设置成其底表面14_bottom位于导电层13的顶表面13_top和粘合层12的顶表面12_top的部分12d之上并与其接触。导电层13包括在基体11的延伸方向上延伸并且设置成并排平行地间隔开的绝缘的第一导体13a和第二导体13b。在一个实施例中，覆盖层14的顶表面14_top形成线缆10的外部表面，而覆盖层14的底表面14_bottom粘附到粘合层12的顶表面12_top的未被导体13a、13b覆盖的部分，从而将导体13a、13b夹在粘合层12和覆盖层14之间，以将导体13a、13b牢固地在线缆10内保持就位。覆盖层14包括覆盖材料，其设置成与第一导体和第二导体直接接触并且设置成当导电流体接触线缆时允许第一导体和第二导体和导电流体之间的流体接触。

在一个实施例中，基体11由柔性材料(即，能弯曲而不破坏的材料)形成，例如聚酰亚胺或聚酯、织物等。柔性材料也可以由通常为刚性的材料(例如，非限制地，FR-4)形成，其厚度减至几十微米，以获得足够的柔性而不会破坏。在其他实施例中，可以使用刚性材料形成基体，例如，作为示例而非限制地，FR-2或FR-4，在这种情况下，线缆2将不是柔性的。

在一个实施例中，使用流体可渗透材料形成覆盖层14，其允许流体从其顶表面14_top到其底表面14_bottom穿过层14。在一个实施例中，覆盖层14使用具有非导电、吸湿、透湿性质的芯吸材料来实现，其在流体存在时表现出毛细管作用或芯吸作用，以拉动流体越过材料和穿过材料。由于不同的芯吸材料以不同的速率吸收流体，因此通过刻意选择用作覆盖层14的特定芯吸材料，可以对于在存在导电流体的情况下越过导体13a、13b形成导电连接的速率实现粗略的控制。在一个实施例中，覆盖层14使用由流体吸收材料形成的芯吸材料来实现，该流体吸收材料在其吸收并保留流体时膨胀或增大。使用这种膨胀型芯吸材料的优点是芯吸材料更有可能产生跨越导体13a、13b的流体接触，并且在芯吸材料有些松散地跨越导体13a、13b形成的情况下保持这种流体接触。另外，取决于所用的膨胀型芯吸材料的类型，在流体存在的情况下在导体13a、13b之间形成导电连接的速率可以基于材料类型而不同，提供了对导电流体感测电路的反应时间的控制的一个方面。非限制性地，合适的芯吸材料的实例包括棉、羊毛、人造丝和其他人造织物、编织材料或其他天然或人造吸收材料或超级吸收材料，包括含有吸收流体的流体膨胀材料(例如超级吸收凝胶或其他材料)的流体可渗透的套管。

在替代实施例中，覆盖层14使用电介质或其他非吸收性但是流体可渗透材料(诸如流体可渗透膜)来实现。在又一改变实施例中，覆盖层14使用沉积在不相接部分中的非流体可渗透材料来实现，以布置成在其间和穿过其中形成空隙(即，不存在覆盖材料)。例如，覆盖层材料可以作为低分辨率的多个点、条、点刻部分施加和布置，其可以为流体可渗透或流体不可渗透的，并且布置成形成空隙部分(即，不存在材料)，该空隙部分通过覆盖层14暴露线缆导体13a、13b的部分。作为通过说明和非限制性地提供的特定示例，可以通过喷涂硅橡胶或其他弹性体或可喷涂电介质(或随后暴露于高热或UV光以用于最终固化的B级粘合剂)的低分辨率涂层来形成覆盖层，其中，低分辨率涂层包括微型点，其布置成在导体13a、13b的表面上在其间形成间隙或空隙(即，不存在覆盖材料14)(如下面参考图7A-7C所讨论的)。在这样的实施例中，微型点在导体13a、13b上形成保护盖14，同时留下微型空隙，其使导体13a、13b暴露并能够在流体流过或聚集在线缆10的顶表面上时将流体收集和保持成与导体13a、13b流体接触。

覆盖层14用于多种目的：(1)形成以允许流体渗透线缆的覆盖，以使得能够形成跨越导体的导电连接；(2)通过与粘合层12联合形成在导体13a、13b上的流体可渗透的固定盖而帮助将导体13a、13b在线缆10的结构内固定就位；(3)当使用芯吸材料实施这种覆盖层14时，其吸收水或其他导电流体并通过毛细管作用将流体芯吸通过导体13a、13b，以更可靠地确保形成了电阻连接以供导电流体传感器1进行检测；(4)特定的流体可渗透材料的选择可以用作对形成电阻连接的速率的粗略的机械控制(帮助快速连接或减慢电阻连接的形成)；(5)其有助于保护导电层13和粘合层12免受环境因素影响；(6)在没有流体的情况下，其将导体13a、13b和与覆盖层14的暴露的表面14_top接触的物体电绝缘，从而有助于当人员和物体接触线缆10时保护这些人员和物体，避免无意地导致跨越导体13a、13b发生短路或形成电阻连接。

在一个实施例中，覆盖层14是流体可渗透材料制成的单个单元(即，单独的单件，或者多个件连接在一起以形成单件)，其优选地覆盖导体13a、13b的第一表面13top的全部或基本上全部、以及粘合层12的第一表面12_top的不被导体13a、13b覆盖的部分12d的全部或基本上全部。这样的实施例在图2A-2E中示出。在替代实施例中，如图5A-5B、6A-6B和7A-7C中最佳地示出，覆盖层14被实施为流体可渗透材料的多个单独的部分，由此每个单独的部分在导体的相应部分上形成盖。优选地，这种流体可渗透材料的单独的部分中的一个或多个也粘附到粘合层12的部分12d上并形成其盖，这样的部分12d在导体13a、13b的每一侧上横向地相邻。在导体13a、13b上形成并在每个导体的两侧上粘附的流体可渗透材料有助于确保导体在暴露于环境条件时牢固地保持就位。在一些实施例中，线缆2(例如，覆盖层14)可以以所需的颜色实现，以便较不显眼，与周围的装饰更好地融合，和/或更美观地令人愉悦。

在一个实施例中，层11、12、13和14以图2A-2D中所示的顺序排列。在替代实施例中，可以存在柔性基体层11和粘合层12之间的各种材料的附加层(未示出)。在另一个替代实施例中，可以完全消除覆盖层14，使得线缆10仅包括柔性基体11、粘合剂12和导体13a、13b。在一个替代实施例中，层14可以通过流体可渗透的套筒或套部件来实现，例如编织纤维套筒，其包封(即围绕)基体11、粘合剂12、导电层13的组合。

图2E描绘了线缆10的双面版本10_DBL，包括如图2A-2D所示的基体层11，以及在基体的一个表面11_top上的粘合层12(指示为12_1)、导电层13(指示为13_1)和覆盖层14(指示为14_1)，并且另外包括设置在柔性基体11的第二表面11_bottom上的第二粘合层12_2、设置在第二粘合层12_2上的第二导电层13_2、以及设置在第二导电层13_2和第二粘合层12_2的部分上的第二覆盖层14_2，如图所示。层12_2、13_2和14_2相对于基体11镜像于层12、13和14(如图2E中示出为12_1、13_1、14_1)，基体在其相应的对立表面11_top和11_bottom上支撑每个层状堆叠(12_1/13_1/14_1和12_2/13_2/14_2)。

图3A-3D描绘了导电流体传感器线缆2的替代实施例30。如图所示，线缆30包括基体31、粘合层32、导电层33和覆盖层34。如图3A、3C、3C_a和3D最佳示出，粘合层32在直接设置在基体31上的不相接的部分35中设置在基体31上。导电层33设置在粘合层32上，并且包括导体33a、33b，其在没有导电流体的情况下彼此电绝缘。图3B_a是图3B的部分38的放大视图。如图3B_a中最佳所示，粘合部分35的顶表面的第一部分36粘附到导体33a、33b的相应的部分的底侧，并且粘合部分35的顶部的第二部分37粘附到覆盖层34的相应的底侧部分。换句话说，导体33a、33b层叠于粘合剂32的部分35之上(垂直地)。

在一个实施例中，如图3B和3B_a最佳所示，粘合部分35包括垂直于线缆30的延伸方向形成的多个粘合条。尽管被示为沉积在基体31上的垂直条，部分35可以为满足将导体33a、33b和覆盖层34的至少部分粘附到基体31中的条件的任何形状和尺寸。例如，在替代实施例(未示出)中，粘合部分35可包括相对于线缆30的延伸方向对角线地布置在基体上的多个条。其他布置可以包括、而非限制性地：在基体上形成交叉条，或其他非连续形状，例如点、粒点、斑点、短线、圆圈、矩形等，只要粘合剂32在基体31上形成为使得部分35(单独地或与其他部分35一起)以将导体33a，33a在基体11和覆盖层34之间固定就位的方式粘附到导体33a、33b的底侧的部分和覆盖层34的底侧的部分即可。

在图3A-3D中所示的实施例中，线缆30可以形成为仅包括基体31、在基体31的第一表面31a上的粘合层32、导电层33和覆盖层34。可选地，如图3E所示，可以通过在基体31的第二表面31b上以粘合层32_2、导电层33_2和覆盖层34_2的顺序添加层叠的这些层来形成双面版本的线缆30_DBL。

图4A-4D描绘了导电流体传感器线缆2的替代实施例40。如图所示，线缆40包括基体41、导电层43、粘合层42和覆盖层44。导电层43设置在基体31上，并且包括在没有导电流体的情况下彼此电绝缘的导体43a、43b。导电层43可包括非粘性导体43a、43b或粘性导体。在一个实施例中，导体43a、43b包括导电箔带(包括导电箔，其中，粘合剂设置在所述箔的至少一侧上)。导电层43和基体41之间的粘合剂未在图4A-4E中示出，但是可以选择性地包括粘合剂，以将导体更牢固地在基体31上固定就位。在一个实施例中，导体43a、43b使用导电油墨被直接印刷到基体41上，因此不需要粘合剂。

粘合层42设置在导电层43上方。图4B_a是图4B的部分48的放大视图。如图4B_a最佳所示，粘合部分45的底表面的第一部分46粘附到导体43a、43b的顶表面的相应部分，并且粘合部分45的底部的第二部分47直接粘附到基体41。粘合部分45的顶表面粘附到覆盖层44的相应的底侧部分。在一个实施例中，如图4B和4B_a最佳所示，粘合部分45包括垂直于线缆40的延伸方向形成的多个粘合条。换句话说，粘合层42设置在非相接部分45中，该非相接部分直接接触导体43a、43b的顶侧的部分和基体41的顶侧的部分。

在替代实施例(未示出)中，粘合部分45可包括相对于线缆40的延伸方向对角地布置在基体41上的多个条。其他布置可以包括，而非限制性地：在基体41上形成交叉条，或其他非连续形状，例如点、粒点、斑点、短线、圆圈、矩形等，只要粘合剂42在基体41上形成为使得部分45(单独地或与其他部分45一起)以将导体43a、43b在基体11和覆盖层44之间固定就位的方式粘附到导体43a、43b的顶侧的部分46和基体41的顶侧的部分47、并且其中粘合层42的顶表面粘合到覆盖层44的底侧即可。

在图4A-4D中所示的实施例中，线缆40可以形成为仅包括基体41、在基体41的第一表面上的粘合层42、导电层43和覆盖层44。可选地，如图4E所示，可以通过在基体41的第二表面上以粘合层42_2、导电层43_2和覆盖层44_2的顺序添加层叠的这些层来形成双面版本的线缆40_DBL。

图5A-5B示出了线缆2的另一替代实施例50的自上而下的视图和横截面侧视图，其中线缆50包括柔性基体层51、导电层53和覆盖层54，如图所示。覆盖层54可以是流体可渗透的或非流体可渗透的。支撑层51优选包含支撑带，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。导电层53优选地包括铜或铜/锡，或其他导电、扁平的箔、电线或导电油墨。在其中覆盖层54是非流体可渗透的实施例中，覆盖层54优选包括的粘合剂为双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(BOPET)，例如或其他粘合剂介电膜或密封剂，并且沿着线缆50的延伸方向L设置，并留下周期性的开口55，以使导体53a、53b的部分55a、55b暴露到环境。或者，覆盖层54包括流体可渗透材料并且仍然留下空隙56。在一个实施例中，线缆50可以进一步封装在芯吸材料56中，芯吸材料例如为由天然或人造纤维、织物制成的布或织物、或包裹着膨胀材料的流体可渗透材料。

图6A-6B示出了线缆2的另一替代实施例60的自上而下的视图和横截面侧视图，其中线缆60包括柔性基体层61、导电层63和覆盖层64，如图所示。在该示例中，覆盖层64被施加为单件式材料层，并且包含空隙66(即，覆盖层材料不存在)，通过该空隙，导体63a、63b的部分通过层64暴露以允许流体在其上流动或聚集以接触导体63a、63b。线缆组件(61、62、63、64)可以进一步由外部的流体可渗透的盖覆盖，或者被包裹在外部流体可渗透的套筒65中，以覆盖导体63a、63b的通过覆盖层的空隙66暴露的部分。基体层61优选包含支撑带，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、BoPET或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。导电层53优选地包括铜或铜/锡，或其他导电、扁平的箔、电线或导电油墨。覆盖层64优选地包括粘合BoPET，例如或其它粘合介电膜或密封剂。或者，覆盖层64可以是流体可渗透材料。

图7A-7C示出了线缆2的实施例70，其具有基体层71、粘合层72、包括导体73a、73b的导电层73，以及覆盖层74，其中，覆盖层74包括设置在导电层13和基体/粘合层71/72的暴露部分上的多个微粒75，这例如通过在导体和基体/粘合层71/72的暴露部分的顶表面上施加低分辨率的材料喷涂来实现。如图7B最佳示出，其示出了图7A的线缆70的顶表面的放大部分79，覆盖层74由多个(成千上万或更多)微粒75形成，这些微粒在它们之间形成空隙，以便允许流体透过层74并且接触导体73a、73b的部分。例如，微粒75a覆盖导体73a的一部分，并且微粒75b覆盖导体73b的一部分，但是上述微粒与其他微粒之间存在空隙。因此，导体73a和73b保持部分地暴露以由透过的导电流体接触，然而，大量的微粒作用为形成线缆70的低分辨率保护外盖。

应当理解，图5A-5B、6A-6B和7A-7B中描述的任何覆盖层54、64或74可以用作图2A-2E、3A-3E和4A-4E中所示实施例中的任何一个相应覆盖层14、34或35的实施方式。另外，应该理解，线缆实施例10、30、40、...90中的每一个可以进一步被包裹在流体可渗透的套筒中或以其他方式被覆盖在流体可渗透材料(除了包括在相应的线缆实施例中的相应覆盖层之外)中。

图8A-8D示出了线缆2的另一个替代实施例80。在该实施例中，线缆80包括基体层81、粘合层82和覆盖层84，其中，至少一对相互绝缘的导体83a、83b编织、缝制、针织、编制或以其他方式结合到覆盖层84中。在一个实施例中，导体83a、83b包括导电细线、导电扁平带、电线或其他导电材料。其中结合有导体83a、83b的覆盖层84通过粘合层82粘附到基体层81。

粘合层82可包括连续的粘合体，覆盖层84和缝制导体83a、83b的部分设置在其上。在替代实施例中(图8A-8D中未示出，但是以类似于图3A-3D中所示的部分35的实施方式实现的)，粘合层82设置在基体81上的非连续部分上，其在基体81上定位成使得当线缆80组装时，粘合部分的第一部分粘附到导体83a、83b并且粘合部分的第二部分粘附到覆盖层84的部分。在一个实施例中，类似于图3A-3D中所示的实施方式，粘合部分包括垂直于线缆80的延伸方向形成的多个粘合条。在替代实施例中，粘合部分可包括多个条，所述条相对于线缆80的延伸方向对角线地布置，或者可以形成为交叉阴影线形(使粘合剂交叉以在粘合层中形成孔)或其他非连续形状，例如点、短线、圆圈、矩形等，其中粘合剂82在基体81上形成为使得粘合剂部分(单独地或与其他粘合剂部分一起)以将导体83c、83d通过粘合剂82和盖84固定就位的方式粘附到导体83c、83d的部分，以及覆盖层84的部分。

在一个实施例中，导体83a、83b的部分85暴露在线缆80的外表面上，而导体83a、83b的其他部分在覆盖层84的暴露表面内或下方受到保护。导体83a、83b的暴露部分85的尺寸取决于针织尺寸和/或编织或针织图案。在图8E所示的替代实施例中，覆盖层84的特征在于桩(特征在于厚度t_pile)，该桩在外表面上突出距离t_pile，并且超过在线缆80的外表面上的导体83a、83b的突起t_conductor，使得导体83a、83b由于覆盖层84的材料的密度和桩而基本上被保护免受物体和人的外部接触。在线缆80的外表面上的较厚的织物桩t_pile允许覆盖层84的织物作为在暴露的导体83和与线缆80的外表面上的织物桩接触的物体之间的弱绝缘体。

图9A-9E示出了线缆2的另一个替代实施例90。在该实施例中，线缆90包括基体层91，其中，至少一对相互绝缘的导体92a、92b编织、缝制、针织、编制或以其他方式结合到基体层91中。在一个实施例中，基体层91包括能够吸收和芯吸液体的布、织物或网状物。导体92a、92b包括导电细线、导电扁平带或电线。类似于结合图8A-8E的讨论，导体92a、92b可以根据基体层91的桩t_pile相对于导体92a、92b的桩t_conductor和/或编织或针织图案而或多或少地暴露。

值得注意的是，为了便于理解，每个线缆实施例10、30、40…90以夸大的尺寸在附图中示出。特别地，夸大了每个所示实施例10、30、40…90中各个层的相对于的宽度的厚度，以便能够示出各个线缆的结构。在实践中，每个线缆实施例通常是大约几毫米的宽度，一百或更多个微米的厚度，以及几厘米到几米的长度。在说明性实施例中，例如，线缆10可以在导体之间具有3mm的间隔，并且可以具有如下表1所示的示例尺寸：

各种材料可以用于线缆2的每个实施例10、30、40…90的基体、基底、粘合剂、导体和芯吸/覆盖层中的每一者。基体/支撑件/基底层可以举例地但非限制性地，使用介电材料，例如双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(BOPET)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或其他聚酯或聚酰胺膜或电绝缘材料。基体/支撑件/基底层也可以使用诸如用天然或人造的非导电纤维构成的布、织物、网状物等的芯吸材料来实现。优选地，如本文所讨论的，基体是柔性的；或者，基体可以是刚性的或半刚性的，例如使用诸如FR-2或FR-4的材料。

粘合剂材料的实例包括但不限于非导电树脂、粘合剂和/或环氧树脂。在一些实施例中，粘合剂是B级粘合剂，其可以通过分配或印刷来施加，然后使用潜伏性(低反应性)固化剂部分地固化，使得其保持在可粘合状态。一旦放置了组成部分(例如，基体、导体、覆盖层)，将B级粘合剂暴露于高热量或UV光以用于最终固化。在一个实施例中，基体和粘合层的组合是预先制造的粘合性柔性BoPET带，例如Melinex和Hostaphan粘合带。应当理解，粘合剂的特征在于电绝缘性能，以防止在导体之间的通过粘合剂的电流。此外，在导体可以具有直接接触基体的部分的实施例中，应理解，基体本身必须相应地是电绝缘的，以防止在导体之间的通过基体的电流。

使用导电材料(例如，但不限于银、银油墨、铜、镀锡铜、金、镍、铝等)实现导电层或导体。在实施例10、20…90中的每一个中的导体优选地是扁平导电箔(其可包括粘合带、扁平电线或印刷导电油墨，但也可以是圆电线、导电细线、导电迹线等。

在一个实施例中，基体和导电层一起包括扁平柔性线缆(FFC)，其使用BoPET带和层叠或粘附在其上的扁平箔而制造。使用B级粘合剂将芯吸/覆盖层粘附到FFC上。这种结构支持非常便宜的制造工艺、耐用的线缆，并通过连接到线缆的水传感器促进准确的可靠性。

因此，描述的实施例可以形成为仅在基体层上具有粘合剂，而不在覆盖层上具有粘合剂。例如，B级粘合剂可以设置在基体层上，并且导体放置并粘附在基体层上。为流体可渗透材料的覆盖层粘附到设置在基体层上的不被导体覆盖的粘合剂。因此，粘合剂不设置在覆盖层上，允许覆盖层保持流体可渗透，并且因此作为流体传感器起作用。

在操作中，每个线缆实施例10、20、…90通过将嵌入线缆内的电绝缘导体(通过流体可渗透的层或布置成形成穿过其中的空隙的覆盖层)暴露至安装线缆的环境而用作导电流体传感器线缆(待与导电流体感测电路一起操作)。当导电流体与线缆102接触时，覆盖层(通过流体可渗透材料和/或在层材料之间留出空隙而实现)允许流体透过层。当使用芯吸材料实现覆盖层时，芯吸材料吸收流体，拉动其通过芯吸材料，以确保流体形成导电流体主体，该导电流体主体在否则为绝缘(即，在没有流体的情况下)的导体之间形成电阻连接。通过毛细管作用，芯吸材料增强了流体跨越两个导体的可能性以确保检测流体存在。线缆102的导体连接到导电流体感测电路(下文中讨论)，其基于流过电阻连接的电流而检测并指示导电流体的存在，所述电阻连接由跨过线缆102的导体的导电流体形成。

图10示出了说明性的导电流体感测系统100。系统100包括导电流体感测电路121，其具有电连接到输入连接器123的第一输入节点122a和第二输入节点122b。连接器123被配置为在将导电流体传感器线缆2的一端插入连接器123时，接收、保持输入节点122a、122b，并将输入节点电连接到导电流体传感器线缆102的相应的第一导体和第二导体103a、103b。在一实施例中，导电流体感测电路121包括开关电路125，其在开关输出节点124上产生一个或多个驱动信号，其状态指示跨越线缆102上的导体103a、103b的导电流体的存在或不存在。电子开关在本领域中是公知的；因此，开关电路125可以根据任何合适的开关电路来实现，所述开关电路在线缆102连接到导电流体感测电路121时，基于跨过导体103a、103b的电流或所测量的电阻而产生驱动信号。

参考图11，并且非限制性地，在一个实施例中，导电流体感测电路121中的电子开关125包括PNP型晶体管126，该PNP型晶体管具有连接到电压源Vcc的发射极E、通过电流限制电阻R1连接到电路接地的集电极C，以及通过电流限制电阻R2连接到电路Vcc并且还通过电流限制电阻R3连接到连接器123的输入节点中的一个122a的基极B。另一输入节点122b连接到电路接地。节点124上的驱动信号在晶体管集电极C处连接。在没有通过线缆102的导体103a、103b上的导电流体的情况下，晶体管126处于截止模式，并且在发射极E和集电极C之间没有电流流动。当导电流体形成连接导体103a、103b的通路时，电阻连接(所示为电阻R4)允许通过R2的电流流动，驱动基极-发射极电压VBE。当通过R4的电流充足时，基极-发射极电压VBE被充分驱动以克服晶体管126的阈值电压VT，允许从发射极E到集电极C的电流流动，并最终将驱动信号节点124驱动到接近随后电路使用的Vcc(对应于高级逻辑电平)的电压水平。如将理解的那样，除图11所示的实施例之外，其他实施例可以实现其他模拟和/或数字电路，以作为导电流体感测电路121的一部分。

连接器123可以以各种方式实现以接收、保持线缆102，并将线缆电连接到导电流体感测电路121。优选地，连接器123允许线缆102被插入，然后稍后被移除，以允许线缆容易地安装和更换，而不需要打开导电流体感测电路121的壳体和/或焊接连接。

在一个实施例中，连接器123包括零插入力(ZIF)连接器，其被配置为接收FFC线缆。在这样的实施例中，要插入ZIF连接器中的线缆的端接端通常需要添加到线缆的端部的加强件。图12A和12B描绘了例如可以在图2A-2D的线缆10的端部上实现的线缆的示例性端接端18。如图12B所示，线缆10的端接端18可包括加强件16，加强件在线缆的端接端18处在基体11的底侧上以粘合剂15粘附。另外，盖14不完全延伸到端接端18，以暴露导体13a、13b以连接到ZIF连接器(未示出)的导电终端。在一个实施例中，加强件16优选地包括支撑带，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。

在一个实施例中，连接器123集成到导电流体感测电路121的电路和壳体中，并且包括允许线缆20的端部插入并由连接器123保持的特征，由此连接器形成线缆102的导体103a、103b和导电流体感测电路121的连接器输入节点122a、122b之间的电连接。优选地，连接器123是自给自足的并且不需要外部压接工具以将线缆102电连接到电路121。优选地，连接器123也不需要在线缆的端部上的任何额外的端接结构或支撑件——例如，连接器连接到线缆的原始端部，其中线缆的原始端部不包括任何额外的加强件、连接器或其他结构。

图12A-12L示出了连接器123的实施例200，其可用于将线缆2连接到导电流体感测电路121，并且可用于附接到线缆的原始端部(即，没有额外的连接器、终端加强件或者在线缆端部上实施的其他结构)，从而允许导电流体传感器线缆被切割到任意长度并立即使用，而无需添加额外的接口以附接到连接器123。

图13A是示出附接到感测电路121的连接器200的平面图。如图13C最佳所示，连接器200具有主体，其具有用于接收线缆102的端部的通道。该通道包括平面底座部分和位于平面底座部分的每一侧上的一对垂直侧壁。内部的平面底座部分基本上是线缆的宽度加上较小的相对公差，以允许宽松的插入和装配，但是又足够紧以使得插入其中的线缆被自然地引导并且在通道的侧壁之间基本上居中。壳体的通道包括一对坐置在或以其他方式嵌入平面底座部分的导电轨道。导电轨道的间隔使得当线缆102插入连接器的通道时，轨道与在线缆2上的导体103a、103b对齐。换句话说，轨道的间隔和节距基本上与线缆102上的导体的间隔和节距匹配。每个导电轨道包括多个刺穿突起，该刺穿突起从轨道向外突出并进入由通道限定的空间。在一个实施例中，每个刺穿突起均具有朝向通道的入口定向的平滑的底座部分和至少一个朝向通道的后部定向的刺穿末端。这允许当插入线缆时，线缆沿着突起的平滑的底座部分滑动而不被刺穿突起刺穿，从而允许容易的安装。

如图13B和13C最佳所示，平面底座部分还可包括一个或多个保持突起，其可以形成在模制的连接器主体中，或者可选地，可以坐置于或以其他方式嵌入平面底座部分的不被导电轨道占据的一个或多个区域中。在一个实施例中，保持突起是刺穿销，当线缆102的端部插入通道并且保持盖坐置于其上时，所述刺穿销将刺穿线缆102的不导电部分。在一个实施例中，保持突起的特征还在于具有平滑的底座部分并且定向成使得平滑的底座部分朝向通道的入口。或者，如图13B最佳所示，保持突起从平面底座部分的表面突出得不如导电轨道的刺穿突起那么远。以这种方式，在插入线缆期间，保持突起不会干扰线缆插入通道。

连接器200还包括保持盖，其具有附接或模制在其底侧上的模制的压缩块，该模制的压缩块包括腔或凹陷部，该腔或凹陷部定位成当保持盖恰当地装配在通道上方时基本上符合穿刺突起和保持突起在通道中的各自的位置。保持盖沿通道壳体的一个侧壁的上边缘通过铰链附接，铰链允许所述盖从打开位置(图13D)到关闭位置(图13E)旋转。保持盖还包括保持夹。在一实施例中，保持夹在与铰链相对的边缘上被模制到盖中。保持夹包括钩状边缘，其与非铰接的侧壁的外表面内形成的相对的钩状边缘配合。因此，参考图13F-13L，在操作中，在保持盖处于打开位置时，线缆102被放置在连接器通道的入口(图13F)，然后朝通道后方滑动(图13G)，直到它接触所述通道的后壁(图13H)。然后保持盖被旋转到关闭位置(图12I)。随着所述保持盖旋转到关闭位置，所述压缩块接触线缆102并施加压力到线缆102的表面上，这进而将线缆102的相对表面按压到轨道的刺穿突起和通道的保持突起上。如图13J-13L最佳所示，随着所述保持盖被完全旋转到位，轨道的刺穿突起刺穿通过线缆102的基体、导体和盖，并且特别是刺穿线缆102的导体103a、103b，由此形成线缆的导体103a、103b和电路121的输入节点122a、122b之间的电子连接。相似地，通道的保持突起刺穿线缆102的其中不存在导体的区域，从而在线缆上形成保持，从而线缆在连接器200的通道内被牢固地保持就位。

再次参考图10，存在于驱动信号节点124上的驱动信号D可以有利地用于驱动后续电路。例如，在一个实施例中，节点124上的驱动信号D驱动处理器120的一个或多个输入，该处理器驱动其他电路以实现基于导电流体感测电路121的驱动信号(D)的输出(在节点124上)的状态的各种操作。示例性而非限制性地，处理器120可以是中央处理单元(CPU)、微处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列(PLA)等。处理器120可以经由总线(未示出)连接到计算机存储器127，使得处理器120可以访问存储在存储器127中的编程指令和/或数据。示例性而非限制性地，存储器127可以是RAM、ROM、PROM、FPROM、FEPROM、EEPROM、闪存或现在已知或此后开发的任何其他合适的计算机可读存储器或组件中的一个或多个。来自导电流体感测电路121的驱动信号D可以直接或间接地(例如，经由处理器120，如图10所示，或通过附加电路(未示出))驱动一个或多个报警装置/电路，例如音频警报器128、视觉警报器(如照明LED或其他照明装置129或在显示器130上显示文本或图形)。存在于驱动信号节点124上的驱动信号D还可以直接或间接地被用于致动自动关闭阀门和/或控制继电器131。

可以通过将节点124直接电连接至相应致动装置128、129、130、131的输入端来直接实现装置128、129、130、131中任意一者的致动。或者，可以通过一个或多个中间电路、电气设备、控制器和/或网络通信来间接地实现致动。例如，在图10中，致动装置128、129、130、131的每个由处理器120控制，处理器响应于节点124上的驱动信号D的状态致动这样的相应装置。在一实施例中，装置128、129、130、131的致动可以进一步基于来自一个或多个其他传感器134的输入，包括但不限于检测温度、湿度、位置等的传感器。在替代实施例中，节点124上的驱动信号D可以直接连接到致动装置128、129、130、131中的一个或多个以实现这种装置的直接致动。

处理器120还可以被配置为控制一个或多个传输模块132以为了传输警报，例如文本消息、电话呼叫、电子邮件等。传输模块132传输指示跨过导电流体传感器线缆102的导体103a、103b的导电流体的存在(或不存在)的信息，和/或基于该信息测量的电流和/或电阻。在实施例中，传输模块132可以包括以下中的一个或多个：蜂窝调制解调器和天线；具有天线的IEEE 802.11a/b/g/n WiFi模块；或者实现在其他RF频带中的传输协议和相应的合适传输协议(例如，ISM频带、433MHz或915MHz、蓝牙、ZigBee等)的RF收发器和天线。导电流体感测系统100还可以包括附加电路，例如但不限于用于蜂窝传输模块的用户标识模块(SIM)卡135、用于检测和使用或传输GPS坐标的GPS模块133、其他传感器134，例如温度传感器、湿度传感器等。系统100包括一个或多个电源136。在一个实施例中，系统100使用一个或多个电池电源自供电。在一些实施例中，电源136可以替代地或另外地包括AC/DC转换器，并通过连接到电网或其他AC电源的AC电源插座连接到AC电源。在一些实施例中，电池电源可以是可充电的，例如通过AC/DC转换器和AC电源(例如通过太阳能电池或其他类似电源)。

参考图14，在一个实施例中，导电流体传感器线缆2可以与水传感器警报通知系统连接而被使用。在一个实施例中，包括附接在其上的导电流体传感器线缆的一个或多个导电流体感测系统320a、320b、320m(例如图10的各个系统100，线缆102附接在其上)安装在环境300中。如果、并且当导电流体感测系统320a、320b、320m因为在其相应的连接的线缆上检测到导电流体而被触发，相应的系统320a、320b、320m制定消息并向通信集线器310传输。通信集线器310接收消息并将相应的消息传输到在启用因特网的计算机上执行的通知服务器330(例如在云端)，其进一步通过移动设备上的应用程序通知来以文本消息、电子邮件、电话等通知用户。在一个实施例中，感测系统320a、320b、320m的每个包括天线321a、321b、321c，其被调制成使用诸如433MHz、915MHz、蓝牙、ZigBee或WiFi的协议来传输消息。集线器310包括局部范围天线，用于从感测系统320a、320b、320m接收消息，并且还包括用于将消息传输到远程通知服务器330的远程天线。在一个实施例中，远程天线和传输模块实现一个或多个中距离和/或长距离协议，包括WiFi、蜂窝(例如LTE、LTE-CAT-M1、LTE-NB-IoT等)和其他因特网协议。上述传输还可以致动其他电气和/或机械装置，例如自动水关闭阀、继电器和其他机械控制装置。

尽管在图13A-E中示出为包括两个导体103a、103b，但是可以采用任何数量的导体。例如，如图15A-B所示，线缆102的一个实施例可包括三个导体，1502a、1502b、1502c。在一个实施例中，导体1502中的两个可以通过跳线(未示出)连接在一起，并且另一个导体1502可以保持与其他两个导体电绝缘。在这种布置中，可以检测线缆102中的断裂(例如，通过导电流体感测系统100)，因为将导体1502中的两个连接在一起将形成源自并返回感测系统100的电流路径电路。如果线缆102断裂，由连接的导体1502形成的电路路径也将破坏。具有第三、电绝缘的导体还允许导电流体在连接的导体中的一个或两个与电绝缘导体之间形成电流路径，从而除了感测断裂的线缆之外还提供流体感测能力。可以为其他有益目的设想其他数量的导体。

图15B示出了线缆102的侧视图，其包括基体1504(以及可选地是粘合层(未示出))、导电层1502'和覆盖层1506。在一些实施例中，线缆102的整个厚度可约为0.013英寸，线缆102的宽度可约为0.4英寸。在一些实施例中，导电层1502'可约为0.003英寸，并且每个导体1502a、b、c的宽度可约为0.062英寸，并且每个导体可以由大约0.038英寸的间隙分隔。在一些实施例中，基体层1504可包括厚度约为0.001英寸的聚酯和厚度约为0.0015英寸的粘合剂。

图16A-16D是扁平柔性线缆和连接器组件1600的等轴测图、俯视图、侧视图和前视图。如图16A-16D所示，扁平柔性流体感测线缆可以包括第一长度的扁平线缆1604a和第二长度的扁平线缆1604b，其可以通过可选的线缆延伸连接器1606连接。第一长度的扁平线缆1604a和第二长度的扁平线缆1604b中的每一个可以实施为本文描述的线缆102的各种实施例。例如，说明性的线缆长度1604a和1604b可以具有设置在基体1620上的四个导体1608a-d，但是如本文所述，可以采用其他数量的导体。如图所示，线缆长度1604a可以具有以预成形连接器1616端接的一个端部，该预成形连接器以公立体插座连接器1602(例如，3.5mm公立体插座)端接线缆1604a。如图16B所示，公立体插座1602可以具有一个或多个导电触点，示出为触点1602a-d，其可以连接到导体1608a-d的相应的一个。

在一些实施例中，线缆延伸连接器1606可以是具有多个倒钩1624的压接连接器，所述多个倒钩用于当顶部扣钩1610a和1610b分别闭合在线缆长度1604a和1604b上时刺穿基体1620(和/或流体可渗透的覆盖层，在图16A-16D中未示出)。如图所示，线缆延伸连接器1606可以具有第一压接侧以压接第一线缆(例如，线缆长度1604a)，以及第二压接侧以压接第二线缆(例如，线缆长度1604b)。如图所示，每个压接侧可以具有相应的顶部扣钩1610a和1610b，其与连接器主体1623的相应的闩锁1622a和1622b相互作用，使得顶部扣钩在相应的线缆上锁定于闭合位置。

每个压接侧可以具有当顶部扣钩1610a和1610b分别在线缆长度1604a和1604b上闭合时刺穿基体1620(和/或未在图16A-16D中示出的流体可渗透的覆盖层)的相应的一组倒钩1624a、1624b。通常，每个导体1608a-d可以具有相应的一组倒钩1624。顶部扣钩1610a、1610b中的每一个可以具有相应的线缆楔形部1618a、1618b，以将线缆长度1604a和1604b牢固地压到倒钩1624a、1624b上，以确保基体和/或流体可渗透的盖被倒钩穿透，并且在倒钩1624和每个线缆长度1604a、1604b的相应导体1608之间建立电连接。

在其他实施例中，线缆长度1604a可以是线缆102的这样的预成形长度，其以预成形的线缆延伸连接器端接，其中预成形的线缆延伸连接器是3.5mm母立体插座连接器。类似地，线缆长度1604b可以是线缆102的这样的预成形长度，其在一端以公立体插座(例如连接器1616和插座1602)端接，该公立体插座可以连接到线缆长度1604的母立体插座连接器。类似地，线缆长度1604b可以在其另一端以母立体插座端接，从而使用户能够使用预成形的线缆长度来将线缆的长度调节到所需的长度。在其他实施例中，公和母立体插座连接器可以实施为具有诸如图16-18中所述的压接连接器，使用户可以创建自定义长度的线缆，但仍然采用立体插座终端。在其他实施例中，线缆的节段可以通过预成形的或压接跳线连接器(未示出)端接。跳线连接器可以将导体1608a-d中的两个或更多个连接在一起，这可以使线缆102具有其他功能，例如用于检测断裂或损坏的线缆，或者在连接到线缆的两个或更多个装置之间传送电信号。

图17A-17F是处于打开构造的扁平线缆压接连接器组件的等轴测图、俯视图、仰视图、左视图、右视图和前视图，图18A-18F是处于关闭构造的扁平线缆压接连接器组件的等轴测图、俯视图、仰视图、左视图、右视图和前视图。如图17和18所示，压接连接器1700可以具有经由铰链组件1710连接到底部主体1714的顶部扣钩1702。顶部扣钩1702包括闩锁1704，其与在底部主体1714上的闩锁捕获部1716相互作用。当顶部扣钩1702关闭时，闩锁捕获部1716可以接合闩锁1704使得顶部扣钩1702保持闭合，并且顶部扣钩1702的线缆楔形部1708牢固地按压线缆(未示出)抵靠线缆倒钩1720的齿1722。

线缆倒钩1720中的每一个可以对应于线缆中待被压接的导体中的给定的一个。当顶部扣钩1702被锁定到位时(例如，当闩锁捕获部1716接合闩锁1704)时，线缆倒钩1720的齿1722可以刺穿线缆102的基体和/或流体可渗透的盖，从而与线缆102的导体建立电连接。因此，通过顶部扣钩1702和底部主体1714之间的固定连接，确保了相应的导体和相应的线缆倒钩之间的电连接。线缆倒钩1720中的每一个可以连接到连接器引脚1718(或是连接器引脚的一个连续部分)，从而允许线缆导体电连接到接收连接器引脚1718的接收器，例如导电流体感测系统100。在一些实施例中，底部主体1714可包括一个或多个安装螺钉1712a、1712b，用于将压接连接器1700牢固地安装到导电流体感测系统100或一些其他的舱壁或接收器。

图19A-19E是图17A-17F和图18A-18F的扁平线缆连接器组件的连接器引脚和线缆倒钩组件的等轴测图、俯视图、右视图、左视图和前视图。如图19A-19E所示，每个连接器引脚和线缆倒钩组件1900可以具有相应的引脚部分1908和倒钩部分1904，其具有齿1906和安装臂1902，以将组件1900牢固地在底部主体1714内安装就位。

所描述的实施例提供了一种扁平导电流体传感器线缆，其能够制造成长的长度。扁平导电流体传感器线缆包括柔性基体、两个或更多个扁平导体，以及流体可渗透材料。当导电流体接触导电流体传感器线缆时，流体可渗透材料允许导电流体在两个或更多个导体之间形成导电路径。例如，一些实施例包括具有粘合表面并在延伸方向上延伸的基体。流体可渗透材料设置在基体的粘合表面上。第一和第二未绝缘扁平导体各自横向定位并彼此电绝缘并位于基体和流体可渗透材料之间的层中。第一导体和第二导体各自沿着基体的粘合表面在延伸方向上延伸。基体、第一导体和第二导体以及流体可渗透材料被粘附在一起以形成导电流体传感器线缆的层叠结构。层叠结构密封位于基体和流体可渗透材料之间的第一导体和第二导体。流体可渗透材料直接覆盖并接触第一导体和第二导体。在存在导电流体的情况下，流体可渗透材料允许导电流体接触第一导体和第二导体并在第一导体和第二导体之间形成导电路径。附接的传感器检测指示导电流体的存在的导电路径，并且可以响应于检测到导电流体的存在而产生信号。

尽管已经描述了用于说明性目的的实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。例如，本文中提到“一个实施例”或“实施例”是指与该实施例结合描述的特定特征、结构或特性可以包括在所要求保护的主题的至少一个实施例中。在说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”不一定是指同一实施例，也不一定是互相排除另一实施例的单独的或替代的实施例。这同样适用于“实施方式”一词。

如在本申请中所使用的那样，单词“示例性”和“说明性”在本文中用于表示作为示例、实例或图示。本文所述的任何方面或设计作为“示例性”或“说明性”不一定被解释为相对于其他方面或设计是优选或有利的。出于该描述的目的，术语“联接”、“进行联接”、“联接的”、“连接”、“进行连接”或“连接的”是指本领域已知的或者以后开发的任何方式，其中允许在两个或更多个元件之间传输能量，并且可以预期(但并非需要)一个或多个附加元件的插置。

在说明书和权利要求中使用的方向术语(例如，上、下、平行、垂直等)的程度上，这些术语仅旨在帮助描述实施例，并且不旨在以任何方式限制权利要求。这些术语不需要精确性(例如，精确的垂直或精确的并行性等)，而是，正常的公差和范围也是适用的。类似地，除非另有明确说明，否则每个数值和范围应该被解释为近似，如同单词“约”、“大致”或“基本上”加在值或值的范围之前那样。

还应理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，本领域技术人员可以对本文所描述和示出的部件的细节、材料和布置进行各种改变。