CN113208193A - 一种可编程式电子烟气压传感器及电子烟 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可编程式电子烟气压传感器及电子烟，包括：线路板和检测吸气负压信号的气压感应元件，安装在线路板上罩住气压感应元件的外壳，安装在所述线路板上位于外壳内的MCU控制器，MCU控制器预设一个或多个吸气负压阈值，并对应每个吸气负压阈值输出不同的控制信号。本发明通过将电子烟的主控芯片MCU控制器直接集成在气压传感器内，并可输出不同的控制器信号，使气压传感器的功能更加丰富，为产品的差异化和多样化提供途径，同时使产品具备更高的集成化效应，优化系统成本。

Description

一种可编程式电子烟气压传感器及电子烟

技术领域

本发明电子烟传感器领域，特别是涉及一种可编程式电子烟气压传感器及电子烟。

背景技术

电子烟通常是将烟液经过雾化器雾化供使用者使用，烟液在制作时，去除了焦油等危害身体的物质，消除了对于人体的危害。现有的电子烟设备是由电池组件、核心控制组件、雾化器组件及气压传感器依次固定连接构成，此类电子烟碍于当下电子烟气压传感器功能单一的局限，后端MCU只能从气压传感器中得到ON/OFF的信号，无法从使用者吸气动作时获得更加动态的负压数据，同时导致气压传感器的集成度不够。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中的气压传感器集成度不够的技术问题，提出一种可编程式电子烟气压传感器及电子烟。

本发明采用的技术方案是：

本发明提出了一种可编程式电子烟气压传感器，包括：线路板和检测吸气负压信号的气压感应元件，安装在线路板上罩住气压感应元件的外壳，安装在所述线路板上位于所述外壳内的MCU控制器，所述MCU控制器预设多个吸气负压阈值，并对应每个吸气负压阈值输出不同的控制信号。

MCU控制器具体包括：对比吸气负压信号与吸气负压阈值的处理单元和Flash存储器。还包括：通讯端口、ADC接口、IO应用端口和功率输出端口。

线路板上安装气压感应元件的位置设有通气孔。所述外壳上设有进气孔，且进气孔与气压感应元件错位设置。

进一步的，外壳上设有遮挡进气孔的防尘网。

优选地，所述气压感应元件为MEMS硅烟传感器。

本发明还提出一种电子烟，包括：雾化器、电池、触控板、振动马达、LED灯和上述的电子烟气压传感器。

雾化器的功率大小根据所述MCU控制器的控制信号进行控制器。

与现有技术比较，本发明通过将电子烟的主控芯片MCU控制器直接集成在气压传感器内，并可输出不同的控制器信号，使气压传感器的功能更加丰富，为产品的差异化和多样化提供途径，同时使产品具备更高的集成化效应。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的结构框图；

图2为本发明实施例的剖面示意图；

图3为本发明实施例的俯视图；

图4为本发明实施例中的控制框图。

1、线路板；2、气压感应元件；3、芯片；4、外壳；5、通气孔；6、进气孔；7、防尘网；8、焊盘。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。

如图1至3所示，本发明提出了一种可编程式电子烟气压传感器，包括：线路板1、气压感应元件2、外壳4和MCU控制器3。气压感应元件2和MCU控制器3安装在线路板1的正面，气压感应元件2用于检测吸气负压信号，MCU控制器3可以预设多个吸气负压阈值，并且对应每个吸气负压阈值输出不同的控制信号，实现动态输出模式。通过将电子烟的主控芯片MCU控制器直接集成在气压传感器内，并且MCU控制器可以输出不同的控制器信号，能够使气压传感器的功能更加丰富，为产品的差异化和多样化提供途径，同时使产品具备更高的集成化效应。

MCU控制器3具体包括：对比吸气负压信号与吸气负压阈值发出控制信号的处理单元和Flash存储器，同时还设计了丰富的资源拓展接口，用于对应电子烟的其他组件，主要包括：通讯端口、ADC接口、IO应用端口和功率输出端口，可供客户设计灯效，振动，触控，充放电等功能。因为内部集成了Flash存储器，具有擦写保护功能，用户可根据自身产品需求进行编程设定，实现产品差异化的价值追求。

如图3、图4所示，在具体的实施例中，线路板1是圆形的，且线路板1上设有通气孔5，气压感应元件2安装在通气孔5的上方，其正面上安装有一个带有进气孔6的外壳4，线路板1的背面平整，留有贴片焊盘8，可实现表面SMT贴装。外壳4是一个底面开口的圆柱体，中间形成一个半包围的空腔，顶面设有一个圆形的进气孔6。外壳4开口的底面与线路板1的正面贴合，安装在线路板1上的MCU控制器3和气压感应元件2位于空腔内。外壳4上方的进气孔6下方为MCU控制器3，与气压感应元件2的位置相对错开，形成了一个L型气道结构。这种结构设计很好避免了外部的液体和烟油直接透过外壳4的进气孔6滴落在气压感应元件2上，从而有效的提高了传感器的防水防油性能。再者，相比于传统气压感应装置，本发明的进气孔6数目只有一个，且孔径小，大大减小液体和烟油侵入的几率。外壳4采用黄铜镀镍材质，能提供很好的物理保护和防电磁干扰的作用，并且使用锡膏焊接在线路板上，使气密性良好。此外，进气孔6上贴有防尘网7，用于防范颗粒物经由进气孔落入器件内部，引发系统功能障碍。

本实施例中，MCU控制器3使用硅胶固定在线路板1上，位于进气孔6的下方，气压感应元件2使用树脂胶固定在线路板1上。且MCU控制器3通过金线与气压感应元件2实现电信号桥接，为气压感应元件2提供稳定的偏执电压，并处理来自气压感应元件2采集到的气压数据。同时，MCU控制器3由环氧树脂（黑色胶）密封，当液体或者烟油滴落在其上方时，并不影响传感器的正常使用，可靠性高。

气压感应元件为 MEMS硅烟传感器。它采用微米级的CMOS芯片工艺生成的硅基传感芯片，一致性高（高精度的制造工艺加上统一稳定的偏执电压）、体积小（0.95*0.95*0.5mm）、耐高温。MEMS硅烟传感器相较于传统PPS振膜，有以下显著优点：①温漂小，对温度变化不敏感，温度补偿算法设计较为简单；②设计有偏置电压电路，这种电路使感应膜片由无电荷状态变成统一的带电状态，从而提升感应器的一致性；③感应膜片面积小，感应膜片直径为50um，而传统膜片直径为4.5mm。膜片面积越小，则在振动，撞击，跌落时，具备更微小的形变量，有利于减少误触发的不良现象发生。

本发明还提出一种电子烟，包括电池、雾化器、触控板、振动马达、LED灯、PCB板和上述电子烟传感器，电子烟传感器安装在PCB板上。如图4所示，MCU控制器可以根据不同的吸气负压阈值给雾化器、振动马达、LED灯发送控制信号，其中雾化器的功率大小根据MCU控制器的控制信号进行控制，具体可以设置为雾化器对应不同的控制信号设置有多档功率，使不同的吸气负压阈值对应不同的雾化器功率，吸力越大，则雾化器的功率越大，达到动态调节功率输出的效果。LED灯、振动马达等也可以按照同样的控制方式进行预设，丰富电子烟的使用体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可编程式电子烟气压传感器，包括：线路板和检测吸气负压信号的气压感应元件，安装在线路板上罩住气压感应元件的外壳，其特征在于，安装在所述线路板上位于所述外壳内的MCU控制器，所述MCU控制器预设一个或多个吸气负压阈值，并对应每个吸气负压阈值输出不同的控制信号。

2.如权利要求1所述的可编程式电子烟气压传感器，其特征在于，所述MCU控制器包括：对比吸气负压信号与吸气负压阈值发出控制信号的处理单元和Flash存储器。

3.如权利要求1所述的可编程式电子烟气压传感器，其特征在于，所述线路板上安装气压感应元件的位置设有通气孔。

4.如权利要求1所述的可编程式电子烟气压传感器，其特征在于，所述外壳上设有进气孔，且所述进气孔与所述气压感应元件错位设置。

5.如权利要求4所述的可编程式电子烟气压传感器，其特征在于，所述外壳上设有遮挡进气孔的防尘网。

6.如权利要求1所述的可编程式电子烟气压传感器，其特征在于，所述气压感应元件为MEMS硅烟传感器。

7.如权利要求2所述的可编程式电子烟气压传感器，其特征在于，所述MCU控制器包括：通讯端口、ADC接口、IO应用端口和功率输出端口。

8.一种电子烟，包括：雾化器和电池，其特征在于，还包括权利要求1至7任一项所述的电子烟气压传感器。

9.如权利要求8所述的电子烟，其特征在于，所述雾化器的功率大小根据所述MCU控制器的控制信号进行控制器。

10.如权利要求8所述的电子烟，其特征在于，还包括：触控板、振动马达、LED灯。

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