CN106153127B - 电子烟气动传感器、气流处理装置及电子烟 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子烟气动传感器、气流处理装置及电子烟，其中电子烟气动传感器包括：腔体支架、电极板以及薄膜；腔体支架内部具有第一空腔，腔体支架上开设有窗口、吸气孔和至少一个第一进气孔，窗口、吸气孔和至少一个第一进气孔均与第一空腔连通；吸气孔的通气面积大于至少一个第一进气孔的通气面积之和；电极板与薄膜平行层叠设置在窗口处，并且薄膜气密性设置在窗口处；其中，电极板上设置有通孔结构，电极板为电子烟气动传感器的信号输出端。该电子烟气动传感器制作成本低，制作工艺简单，对外接信号处理电路要求低，受外界振动干扰小。

Description

电子烟气动传感器、气流处理装置及电子烟

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种电子烟气动传感器、气流处理装置及电子烟。

背景技术

随着人们生活需求的不断发展，由于电子烟没有传统香烟中的焦油、悬浮微粒等其他有害成分，越来越多的人选择使用电子烟来代替传统香烟，有些人还使用电子烟进行戒烟。电子烟不仅拥有与传统香烟近似的外观和近似的味道，而且还能够像传统香烟一样吸出烟来。但是现有的应用于电子烟中的传感器制作成本高，制作工艺复杂，电路稳定性较差，对外接信号处理电路要求也较高，还容易出现受外界振动误触发的情况。

发明内容

本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种电子烟气动传感器、气流处理装置及电子烟，用于解决现有技术中的气动传感器制作成本高、制作工艺复杂、对外接信号处理电路要求高、易受外界振动干扰的问题。

本发明提供了一种电子烟气动传感器，包括：腔体支架、电极板以及薄膜；腔体支架内部具有第一空腔，腔体支架上开设有窗口、吸气孔和至少一个第一进气孔，窗口、吸气孔和至少一个第一进气孔均与第一空腔连通；吸气孔的通气面积大于至少一个第一进气孔的通气面积之和；电极板与薄膜平行层叠设置在窗口处，并且薄膜气密性设置在窗口处；其中，电极板上设置有通孔结构，电极板为电子烟气动传感器的信号输出端。

进一步，薄膜能够发生形变并与电极板接触或分离进而形成摩擦界面。

进一步，薄膜的一侧朝向第一空腔，薄膜的另一侧朝向电极板；薄膜与电极板接触设置。

进一步，电极板的一侧朝向第一空腔，电极板的另一侧朝向薄膜；薄膜与电极板之间具有间隙。

进一步，电极板与薄膜之间设置有隔离环。

进一步，腔体支架的材料为导电材料，并且电极板不与腔体支架电性连接；腔体支架及电极板为电子烟气动传感器的两个信号输出端。

进一步，电子烟气动传感器还包括压环，电极板与薄膜通过压环固定设置在窗口处。

进一步，至少一个第一进气孔与腔体支架的外部连通。

进一步，电子烟气动传感器还包括内部具有凹槽的上顶盖，电极板与薄膜通过上顶盖固定设置在窗口处；上顶盖的凹槽与薄膜之间形成第二空腔，至少一个第一进气孔与第二空腔或与腔体支架的外部连通；上顶盖上开设有与第二空腔连通的第二进气孔，第二进气孔的通气面积不小于至少一个第一进气孔的通气面积之和。

进一步，上顶盖的材料为导电材料，并且电极板不与上顶盖电性连接；上顶盖与腔体支架电性连接。

进一步，电极板的材料与薄膜的材料的静电序列排序不同。

进一步，电极板的表面还设置有高分子聚合物层，高分子聚合物层朝向薄膜，高分子聚合物层的材料与薄膜的材料的静电序列排序不同。

进一步，薄膜远离电极板的一面上还设置有柔性电极层；柔性电极层为电子烟气动传感器的另一个信号输出端。

进一步，电极板的材料为金属或金属氧化物。

进一步，薄膜的材料选自聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚乙烯塑料、聚四氟乙烯、聚丙烯塑料、聚偏氟乙烯、聚酯纤维、氟化乙烯丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚酰亚胺薄膜或苯胺甲醛树脂薄膜。

进一步，高分子聚合物层的材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、氟塑料、聚氯乙烯、聚全氟乙丙烯、尼龙、聚烯烃、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、硅橡胶、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚苯乙烯、氯化聚醚、聚酰亚胺、聚酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性硫化橡胶、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、三元乙丙橡胶或热塑性橡胶。

进一步，柔性电极层的材料为金属或金属氧化物。

进一步，电子烟气动传感器还包括：包裹在腔体支架外侧表面的屏蔽层。

进一步，电子烟气动传感器还包括：包裹屏蔽层的绝缘层。

本发明还提供了一种气流处理装置，包括：上述的电子烟气动传感器及电路模块，其中：电子烟气动传感器用于感测气流通过，并输出感测信号；电路模块接收并处理感测信号，并输出控制信号。

本发明还提供了一种电子烟，包括：上述的气流处理装置以及烟杆、电源器件、雾化器。

本发明提供的上述电子烟气动传感器的制作成本低，制作工艺简单，对外接信号处理电路要求低，可以轻易地通过信号处理电路设计来区分气流和振动干扰产生的电信号，从而有效地防止振动干扰的误触发，提高了电子烟气动传感器工作的稳定性。另外，本发明还提供了包括上述电子烟气动传感器及电路模块的气流处理装置，并将气流处理装置应用到电子烟中，有效地降低了电子烟的制作成本、简化了电子烟的制作工艺，并且有效地防止振动干扰的误触发，提高了电子烟工作的稳定性。

附图说明

图1为本发明提供的电子烟气动传感器实施例一的结构示意图；

图2a为本发明提供的电子烟气动传感器实施例二的结构示意图；

图2b为本发明提供的电子烟气动传感器实施例二的摩擦结构示意图；

图3a为本发明提供的电子烟气动传感器实施例三的结构示意图；

图3b为本发明提供的电子烟气动传感器实施例三的立体结构示意图；

图4为本发明提供的电子烟气动传感器实施例四的结构示意图；

图5为本发明提供的电子烟气动传感器实施例五的结构示意图；

图6为本发明提供的电子烟气动传感器实施例七的摩擦结构示意图；

图7为本发明提供的电子烟气动传感器实施例八的摩擦结构示意图；

图8为本发明提供的电子烟实施例的结构示意图。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。

本发明提供了一种电子烟气动传感器，该电子烟气动传感器包括：腔体支架、电极板以及薄膜。其中，腔体支架内部具有第一空腔，腔体支架上开设有窗口、吸气孔和至少一个第一进气孔，窗口、吸气孔和至少一个第一进气孔均与第一空腔连通，并且吸气孔的通气面积大于至少一个第一进气孔的通气面积之和。电极板与薄膜平行层叠设置在窗口处，并且薄膜气密性设置在窗口处，也就是说薄膜密封良好地设置在窗口处，确保了第一空腔能够与外界进行气体交换的只有吸气孔和第一进气孔。另外，电极板为电子烟气动传感器的信号输出端，电极板的材料应具有一定的刚性，并且电极板上还需设置有通孔结构，通孔结构的设置是为了保证电极板与薄膜之间的空间能够与外界大气或第一空腔连通。例如，电极板可以为网状电极板，也可以为开设有多个排列设置的规则几何形状通孔的电极板。

由于吸气孔的通气面积大于至少一个第一进气孔的通气面积之和，所以在单位时间内从吸气孔吸出的气流量大于从至少一个第一进气孔流入的气流量之和，从而使第一空腔内的气压低于外界大气压，进而形成瞬间压差，并且，薄膜选用的材料具有一定的弹性，该瞬间压差会使薄膜能够发生形变并与电极板接触或分离进而形成摩擦界面并摩擦产生电荷。吸气孔的大小和形状以及第一进气孔的数量、大小和形状可以根据实际需要设置，此处不做具体限定。

图1为本发明提供的电子烟气动传感器实施例一的结构示意图，如图1所示，该电子烟气动传感器包括：腔体支架10、电极板11以及薄膜12。本实施例中，腔体支架10是一端开设有窗口101、另一端开设有吸气孔15的中空腔体支架，其内部具有第一空腔16。腔体支架10的侧壁上还开设有至少一个第一进气孔14。当腔体支架10上开设有多个第一进气孔14时，多个第一进气孔14均匀地设置在腔体支架10的侧壁上。窗口101、吸气孔15和多个第一进气孔14均与第一空腔16连通，并且多个第一进气孔14还与腔体支架10的外部连通，吸气孔15的通气面积大于多个第一进气孔14的通气面积之和。

电极板11与薄膜12平行层叠设置在窗口101处，具体地，腔体支架10开设窗口101的一端具有台阶结构，电极板11与薄膜12放置在台阶断面上并通过压环13固定设置在窗口101处，并且薄膜12气密性设置在窗口101处，也就是说薄膜12密封良好地设置在窗口101处，使得第一空腔16不能通过窗口101与外界进行气体交换。

薄膜12的一侧朝向第一空腔16，薄膜12的另一侧朝向电极板11，并且在第一空腔16与腔体支架10的外部不存在瞬间压差的情况下，薄膜12与电极板11接触设置。

选用材料时，应使电极板11的材料与薄膜12的材料的静电序列排序不同。因为不同物质使电子脱离原来的物体表面所需要的逸出功有所区别，当具有不同静电序列的两个物质接触或分离时，逸出功小的物质表面失去电子而带正电，因此就可以输出一个电信号。当从吸气孔15吸气时，由于吸气孔15的通气面积大于多个第一进气孔14的通气面积之和，所以在单位时间内从吸气孔15吸出的气流量大于从多个第一进气孔14流入的气流量之和，从而使第一空腔16内的气压低于外界大气压，进而形成瞬间压差，瞬间压差使薄膜12发生形变，此时薄膜12与电极板11由接触状态变为分离状态，薄膜12与电极板11之间形成摩擦界面，薄膜12与电极板11之间产生摩擦电荷，进而使电极板11与电位参考点之间的电势差发生变化；随着吸力的变化，薄膜12与电极板11之间的距离与分离面积发生变化，使摩擦电荷的量也随之发生变化，进而使电极板11与电位参考点之间的电势差随之一同变化；当吸力消失后，薄膜12回归原位，电极板11与电位参考点之间的电势差回复至初始状态，从而产生了电信号。此时，电极板11为电子烟气动传感器的信号输出端。可选地，当腔体支架10的材料为导电材料，并且电极板11不与腔体支架10电性连接时(例如通过设置绝缘隔离层隔离电极板11与腔体支架10的接触部分)，腔体支架10及电极板11可以为电子烟气动传感器的两个信号输出端。

图2a为本发明提供的电子烟气动传感器实施例二的结构示意图，如图2a所示，该电子烟气动传感器包括：腔体支架20、电极板21以及薄膜22。其中，腔体支架20是一端开设有窗口201、另一端开设有吸气孔25的中空腔体支架，其内部具有第一空腔26。腔体支架20的侧壁上还开设有至少一个第一进气孔24。当腔体支架20上开设有多个第一进气孔24时，多个第一进气孔24均匀地设置在腔体支架20的侧壁上。窗口201、吸气孔25和多个第一进气孔24均与第一空腔26连通，并且多个第一进气孔24还与腔体支架20的外部连通，吸气孔25的通气面积大于多个第一进气孔24的通气面积之和。

电极板21与薄膜22平行层叠设置在窗口201处，具体地，腔体支架20开设窗口201的一端具有台阶结构，电极板21与薄膜22放置在台阶断面上并通过压环23固定设置在窗口201处，并且薄膜22气密性设置在窗口201处，也就是说薄膜22密封良好地设置在窗口201处，使得第一空腔26不能通过窗口201与外界进行气体交换。

电极板21的一侧朝向第一空腔26，电极板21的另一侧朝向薄膜22，电极板21与薄膜22之间设置有隔离环231，并且在第一空腔26与腔体支架20的外部不存在瞬间压差的情况下，薄膜22与电极板21之间具有间隙。

图2b为本发明提供的电子烟气动传感器实施例二的摩擦结构示意图，如图2a和图2b所示，当从吸气孔25吸气时，由于吸气孔25的通气面积大于多个第一进气孔24的通气面积之和，所以在单位时间内从吸气孔25吸出的气流量大于从多个第一进气孔24流入的气流量之和，从而使第一空腔26内的气压低于外界大气压，进而形成瞬间压差，瞬间压差使薄膜22发生形变，此时薄膜22与电极板21由分离状态变为接触状态，薄膜22与电极板21之间形成摩擦界面，薄膜22与电极板21之间产生摩擦电荷，进而使电极板21与电位参考点之间的电势差发生变化；随着吸力的变化，薄膜22与电极板21的接触面积发生变化，使摩擦电荷的量也随之发生变化，进而使电极板21与电位参考点之间的电势差随之一同变化；当吸力消失后，薄膜22回归原位，电极板21与电位参考点之间的电势差回复至初始状态，从而产生了电信号。此时，电极板21为电子烟气动传感器的信号输出端。可选地，当腔体支架20的材料为导电材料，并且电极板21不与腔体支架20电性连接时(例如通过设置绝缘隔离层隔离电极板21与腔体支架20的接触部分)，腔体支架20及电极板21可以为电子烟气动传感器的两个信号输出端。

图3a为本发明提供的电子烟气动传感器实施例三的结构示意图，如图3a所示，该电子烟气动传感器包括：腔体支架30、电极板31、薄膜32及上顶盖37。本实施例中，腔体支架30是一端开设有窗口、另一端开设有吸气孔35的中空腔体支架。腔体支架30与上述两个实施例不同的是，腔体支架30具有窗口的一端的台阶纵深较大，上顶盖37内部具有凹槽、外部具有延伸的边缘，上顶盖37的凹槽侧壁嵌入中空腔体支架内部与形成台阶的一部分断面(称为第一台阶断面)配合接触，且上顶盖37的边缘与中空腔体支架形成台阶的另一部分断面(称为第二台阶断面)接触。这里，上顶盖37起到了保护电子烟气动传感器内部结构的作用。

电极板31与薄膜32通过上顶盖37固定设置在窗口处，具体地，将薄膜32和电极板31依次放置在第一台阶断面上，然后将上顶盖37的凹槽侧壁嵌入中空腔体支架内部，使上顶盖37压住电极板31与薄膜32，形成固定结构。薄膜32气密性设置在窗口处，也就是说薄膜32密封良好地设置在窗口处。薄膜32与腔体支架30开设有吸气孔35的一端之间形成第一空腔361，上顶盖37的凹槽与薄膜32之间形成第二空腔362。

腔体支架30上还开设有至少一个第一进气孔341，至少一个第一进气孔341设置在腔体支架30的侧壁内部。第一进气孔341连通第一空腔361和第二空腔362。吸气孔35的通气面积大于至少一个第一进气孔341的通气面积之和。

上顶盖37上开设有与第二空腔362连通的第二进气孔38，第二进气孔38的通气面积不小于至少一个第一进气孔341的通气面积之和。在本实施例中，腔体支架30上开设有多个第一进气孔341。第二进气孔38开设在上顶盖37的顶面上，改变了电子烟气动传感器的进气方向，有助于使后期设计电子烟的结构更加简单。

薄膜32的一侧朝向第一空腔361，薄膜32的另一侧朝向电极板31，并且在第一空腔361的气压与第二空腔362的气压不存在瞬间压差的情况下，薄膜32与电极板31接触设置。

当从吸气孔35吸气时，由于吸气孔35的通气面积大于多个第一进气孔341的通气面积之和，所以在单位时间内从吸气孔35吸出的气流量大于从多个第一进气孔341流入的气流量之和；又由于第二空腔362通过第二进气孔38与外部导通，且第二进气孔38的通气面积不小于多个第一进气孔341的通气面积之和，使第一空腔361的气压小于外界大气压，而第二空腔362的气压与外界大气压相同，进而第一空腔361与第二空腔362之间形成瞬间压差，瞬间压差使薄膜32发生形变，此时薄膜32与电极板31由接触状态变为分离状态，薄膜32与电极板31之间形成摩擦界面，薄膜32与电极板31之间产生摩擦电荷，进而使电极板31与电位参考点之间的电势差发生变化；随着吸力的变化，薄膜32与电极板31之间的距离与分离面积发生变化，使摩擦电荷的量也随之发生变化，进而使电极板31与电位参考点之间的电势差随之一同变化；当吸力消失后，薄膜32回归原位，电极板31与电位参考点之间的电势差回复至初始状态，从而产生了电信号。此时，电极板31为电子烟气动传感器的信号输出端。可选地，当腔体支架30的材料为导电材料，上顶盖37的材料为导电材料，并且电极板31不与腔体支架30及上顶盖37电性连接(例如通过设置绝缘隔离层隔离电极板31与腔体支架30、上顶盖37的接触部分)，上顶盖37与腔体支架30电性连接时，腔体支架30、上顶盖37及电极板31可以为电子烟气动传感器的信号输出端。

图3b为本发明提供的电子烟气动传感器实施例三的立体结构示意图，如图3b所示，本实施例提供的电子烟气动传感器为圆柱体，并且其吸气孔(图中未示)和第二进气孔开设在同一轴线上，但电子烟气动传感器的形状可以根据实际需要设置，此处不做具体限定。

图4为本发明提供的电子烟气动传感器实施例四的结构示意图，如图4所示，该电子烟气动传感器包括：腔体支架40、电极板41、薄膜42及上顶盖47。本实施例中，腔体支架40是一端开设有窗口、另一端开设有吸气孔45的中空腔体支架。与实施例一和实施例二不同的是，腔体支架40具有窗口的一端的台阶纵深较大，上顶盖47内部具有凹槽、外部具有延伸的边缘，上顶盖47的凹槽侧壁嵌入中空腔体支架内部与形成台阶的一部分断面(称为第一台阶断面)配合接触，且上顶盖47的边缘与中空腔体支架形成台阶的另一部分断面(称为第二台阶断面)接触。这里，上顶盖47起到了保护电子烟气动传感器内部结构的作用。

电极板41与薄膜42通过上顶盖47固定设置在窗口处，与图3a所示实施例不同的是，先将电极板41放置在第一台阶断面上，再放置隔离环43，而后放置薄膜42，最后将上顶盖47的凹槽侧壁嵌入中空腔体支架内部，使上顶盖47压住薄膜42与电极板41，形成固定结构。薄膜42气密性设置在窗口处，也就是说薄膜42密封良好地设置在窗口处。薄膜42与电极板41之间具有隔离环43。电极板41与腔体支架40开设有吸气孔45的一端之间形成第一空腔461，上顶盖47的凹槽与薄膜42之间形成第二空腔462。

腔体支架40上还开设有至少一个第一进气孔44，至少一个第一进气孔44设置在腔体支架40的侧壁内部。第一进气孔44连通第一空腔461和第二空腔462。吸气孔45的通气面积大于至少一个第一进气孔44的通气面积之和。

上顶盖47上开设有与第二空腔462连通的第二进气孔48，第二进气孔48的通气面积不小于至少一个第一进气孔44的通气面积之和。在本实施例中，腔体支架40上开设有多个第一进气孔44。

电极板41的一侧朝向第一空腔461，电极板41的另一侧朝向薄膜42，电极板41与薄膜42之间设置有隔离环43，使得在第一空腔461的气压与第二空腔462的气压不存在瞬间压差的情况下，薄膜42与电极板41之间具有间隙。

当从吸气孔45吸气时，由于吸气孔45的通气面积大于多个第一进气孔44的通气面积之和，所以在单位时间内从吸气孔45吸出的气流量大于从多个第一进气孔44流入的气流量之和；又由于第二空腔462通过第二进气孔48与外部导通，且第二进气孔48的通气面积不小于多个第一进气孔44的通气面积之和，使第一空腔461的气压小于外界大气压，第二空腔462的气压与外界大气压相同，进而使第一空腔461和第二空腔462之间形成瞬间压差，瞬间压差使薄膜42发生形变，此时薄膜42与电极板41由分离状态变为接触状态，薄膜42与电极板41之间形成摩擦界面，薄膜42与电极板41之间产生摩擦电荷，进而使电极板41与电位参考点之间的电势差发生变化；随着吸力的变化，薄膜42与电极板41接触面积发生变化，使摩擦电荷的量也随之发生变化，进而使电极板41与电位参考点之间的电势差随之一同变化；当吸力消失后，薄膜42回归原位，电极板41与电位参考点之间的电势差回复至初始状态，从而产生了电信号。此时，电极板41为电子烟气动传感器的信号输出端。可选地，当腔体支架40的材料为导电材料，上顶盖47的材料为导电材料，并且电极板41不与腔体支架40及上顶盖47电性连接(例如通过设置绝缘隔离层隔离电极板41与腔体支架40的接触部分)，上顶盖47与腔体支架40电性连接时，腔体支架40、上顶盖47及电极板41可以为电子烟气动传感器的信号输出端。

本发明还提供了电子烟气动传感器实施例五，如图5所示，实施例五与实施例三的区别在于：第一空腔361通过多个第一进气孔342与腔体支架30的外部导通，并且吸气孔35的通气面积大于多个第一进气孔342的通气面积之和。

当从吸气孔35吸气时，由于第一空腔361通过多个第一进气孔342与腔体支架30的外部导通，并且吸气孔35的通气面积大于多个第一进气孔342的通气面积之和，所以在单位时间内从吸气孔35吸出的气流量大于从多个第一进气孔342流入的气流量之和，从而使第一空腔361内的气压低于腔体支架30的外部的大气压，又由于第二空腔362通过第二进气孔38与外部导通，第二空腔362的气压与外界大气压相同，从而使第一空腔361与第二空腔362之间形成瞬间压差，瞬间压差使薄膜32发生形变，此时薄膜32与电极板31由接触状态变为分离状态，薄膜32与电极板31之间形成摩擦界面，薄膜32与电极板31之间产生摩擦电荷，进而使电极板31与电位参考点之间的电势差发生变化；随着吸力的变化，薄膜32与电极板31之间的距离与分离面积发生变化，使摩擦电荷的量也随之发生变化，进而使电极板31与电位参考点之间的电势差随之一同变化；当吸力消失后，薄膜32回归原位，电极板31与电位参考点之间的电势差回复至初始状态，从而产生了电信号。此时，电极板31为电子烟气动传感器的信号输出端。可选地，当腔体支架30的材料为导电材料，上顶盖37的材料为导电材料，并且电极板31不与腔体支架30及上顶盖37电性连接(例如通过设置绝缘隔离层隔离电极板31与腔体支架30、上顶盖37的接触部分)，上顶盖37与腔体支架30电性连接时，腔体支架30、上顶盖37及电极板31可以为电子烟气动传感器的信号输出端。

本发明还提供了电子烟气动传感器实施例六，实施例六与实施例四的区别在于：第一空腔通过多个第一进气孔与腔体支架的外部导通，并且吸气孔的通气面积大于多个第一进气孔的通气面积之和。

当从吸气口吸气时，由于第一空腔通过多个第一进气孔与腔体支架的外部导通，并且吸气孔的通气面积大于多个第一进气孔的通气面积之和，所以在单位时间内从吸气孔吸出的气流量大于从多个第一进气孔流入的气流量之和，从而使第一空腔内的气压低于腔体支架的外部的大气压，又由于第二空腔通过第二进气孔与外部导通，第二空腔的气压与外界大气压相同，从而使第一空腔与第二空腔之间形成瞬间压差，瞬间压差使薄膜发生形变，此时薄膜与电极板由分离状态变为接触状态，薄膜与电极板之间形成摩擦界面，薄膜与电极板之间产生摩擦电荷，进而使电极板与电位参考点之间的电势差发生变化；随着吸力的变化，薄膜与电极板接触面积发生变化，使摩擦电荷的量也随之发生变化，进而使电极板与电位参考点之间的电势差随之一同变化；当吸力消失后，薄膜回归原位，电极板与电位参考点之间的电势差回复至初始状态，从而产生了电信号。此时，电极板为电子烟气动传感器的信号输出端。可选地，当腔体支架的材料为导电材料，上顶盖的材料为导电材料，并且电极板不与腔体支架及上顶盖电性连接(例如通过设置绝缘隔离层隔离电极板与腔体支架的接触部分)，上顶盖与腔体支架电性连接时，腔体支架、上顶盖及电极板可以为电子烟气动传感器的信号输出端。

在上述所有的实施例中，电极板的表面还可设置有高分子聚合物层，高分子聚合物层朝向薄膜。例如，以实施例四为基础，本发明提供了电子烟气动传感器实施例七，实施例七与实施例四的区别在于：电极板的表面还可设置有高分子聚合物层，高分子聚合物层朝向薄膜。图6为本发明提供的电子烟气动传感器实施例七的摩擦结构示意图，如图6所示，电极板60的表面设置有高分子聚合物层61，高分子聚合物层61朝向薄膜62。选用材料时，应使高分子聚合物层61的材料与薄膜62的材料的静电序列排序不同。

当从吸气孔吸气时，由于吸气孔的通气面积大于多个第一进气孔的通气面积之和，所以在单位时间内从吸气孔吸出的气流量大于从多个第一进气孔流入的气流量之和；又由于第二空腔通过第二进气孔与外部导通，且第二进气孔的通气面积不小于多个第一进气孔的通气面积之和，使第一空腔的气压小于外界大气压，第二空腔的气压与外界大气压相同，进而使第一空腔和第二空腔之间形成瞬间压差，瞬间压差使薄膜62发生形变，此时薄膜62与高分子聚合物层61由分离状态变为接触状态，薄膜62与高分子聚合物层61之间形成摩擦界面，薄膜62与高分子聚合物层61之间产生摩擦电荷，进而使电极板60与电位参考点之间的电势差发生变化；随着吸力的变化，薄膜62与高分子聚合物层61接触面积发生变化，使摩擦电荷的量也随之发生变化，进而使电极板60与电位参考点之间的电势差随之一同变化；当吸力消失后，薄膜62回归原位，电极板60与电位参考点之间的电势差回复至初始状态，从而产生了电信号。此时，电极板60为电子烟气动传感器的信号输出端。可选地，当腔体支架的材料为导电材料，上顶盖的材料为导电材料，并且电极板60不与腔体支架及上顶盖电性连接(例如通过设置绝缘隔离层隔离电极板60与腔体支架的接触部分)，上顶盖与腔体支架电性连接时，腔体支架、上顶盖及电极板60可以为电子烟气动传感器的信号输出端。

在上述所有的实施例中，电极板的表面还可设置有高分子聚合物层，高分子聚合物层朝向薄膜；薄膜远离电极板的一面上还设置有柔性电极层。柔性电极层通过本领域技术人员已知的技术，如磁控溅射、静电纺丝等技术加工到薄膜上，并且不影响薄膜的能够产生形变的条件。例如，以实施例七为基础，本发明提供了电子烟气动传感器实施例八，实施例八与实施例七的区别在于：薄膜远离电极板的一面上还设置有柔性电极层。图7为本发明提供的电子烟气动传感器实施例八的摩擦结构示意图，如图7所示，薄膜72远离电极板70的一面上还设置有柔性电极层73。选用材料时，应使高分子聚合物层71的材料与薄膜72的材料的静电序列排序不同。

当从吸气孔吸气时，由于吸气孔的通气面积大于多个第一进气孔的通气面积之和，所以在单位时间内从吸气孔吸出的气流量大于从多个第一进气孔流入的气流量之和；又由于第二空腔通过第二进气孔与外部导通，且第二进气孔的通气面积不小于多个第一进气孔的通气面积之和，使第一空腔的气压小于外界大气压，第二空腔的气压与外界大气压相同，进而使第一空腔和第二空腔之间形成瞬间压差，瞬间压差使薄膜72发生形变，此时薄膜72与高分子聚合物层71由分离状态变为接触状态，薄膜72与高分子聚合物层71之间形成摩擦界面，薄膜72与高分子聚合物层71之间产生摩擦电荷，进而使电极板70与柔性电极层73之间的电势差发生变化；随着吸力的变化，薄膜72与高分子聚合物层71接触面积发生变化，使摩擦电荷的量也随之发生变化，进而使电极板70与柔性电极层73之间的电势差随之一同变化；当吸力消失后，薄膜72回归原位，电极板70与柔性电极层73之间的电势差回复至初始状态，从而产生了电信号。此时，电极板70为电子烟气动传感器的信号输出端，柔性电极层73为电子烟气动传感器的另一信号输出端。可选地，当腔体支架的材料为导电材料，上顶盖的材料为导电材料，并且电极板70不与腔体支架及上顶盖电性连接(例如通过设置绝缘隔离层隔离电极板70与腔体支架的接触部分)，上顶盖与腔体支架电性连接时，腔体支架、上顶盖、电极板70及柔性电极层73可以为电子烟气动传感器的信号输出端。

在上述实施例中，电极板的材料可以为金属或金属氧化物。薄膜为非金属薄膜，薄膜的材料可以选自聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚乙烯塑料、聚四氟乙烯、聚丙烯塑料、聚偏氟乙烯、聚酯纤维、氟化乙烯丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚酰亚胺薄膜或苯胺甲醛树脂薄膜，优选地，薄膜的材料为聚二甲基硅氧烷。高分子聚合物层的材料可以选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、氟塑料、聚氯乙烯、聚全氟乙丙烯、尼龙、聚烯烃、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、硅橡胶、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚苯乙烯、氯化聚醚、聚酰亚胺、聚酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性硫化橡胶、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、三元乙丙橡胶或热塑性橡胶，优选地，高分子聚合物层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。柔性电极层的材料可以为金属或金属氧化物。

可选地，上述电子烟气动传感器还包括：包裹在腔体支架外侧表面的屏蔽层。屏蔽层的材料可以为金属材料，屏蔽层可为电子烟气动传感器的另一信号输出端。

可选地，上述电子烟气动传感器还包括：包裹屏蔽层的绝缘层。绝缘层的材料可以为弹性绝缘材料，起到保护电子烟气动传感器内部结构的作用，并且还可以减少外界振动对电子烟气动传感器性能的影响。

本发明还提供了一种气流处理装置，该气流处理装置包括：上述的电子烟气动传感器及电路模块，其中：电子烟气动传感器用于感测气流通过，并输出感测信号；电路模块接收并处理感测信号，并输出控制信号。

图8为本发明提供的电子烟实施例的结构示意图，如图8所示，该电子烟800包括：上述的气流处理装置81以及烟杆82、电源器件84、雾化器83。

具体地，电源器件84为雾化器83和气流处理装置81供电，气流处理装置81与雾化器83连接。电子烟800上设置有进气口(图中未示出)和烟嘴85，气流处理装置81位于与电子烟800的进气口、烟嘴85相通的烟雾通道内，当用户通过烟嘴85吸气时，气流通过电子烟800的进气口进入气流处理装置81，从而使电子烟气动传感器的内部结构中形成摩擦界面并产生摩擦电荷，进而使电子烟气动传感器产生电信号，气流处理装置81根据电信号输出控制信号控制雾化器83工作，使其旁边的烟油挥发从而产生烟雾，所产生的烟雾通过烟雾通道供用户吸用。

本发明提供的上述电子烟气动传感器的制作成本低，对外接信号处理电路要求低，同时，在外界振动受力的情况下，不足以使电子烟气动传感器的摩擦层之间产生明显的电信号输出，由于气流通过可以产生较高的电压信号，可以轻易地通过信号处理电路设计来区分气流和振动干扰产生的电信号，从而有效地防止振动干扰的误触发，提高了电子烟气动传感器工作的稳定性。另外，本发明还提供了包括上述电子烟气动传感器及电路模块的气流处理装置，并将气流处理装置应用到电子烟中，有效地降低了电子烟的制作成本、简化了电子烟的制作工艺，并且有效地防止振动干扰的误触发，提高了电子烟工作的稳定性。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (21)

1.一种电子烟气动传感器，其特征在于，包括：腔体支架、电极板以及薄膜；

所述腔体支架内部具有第一空腔，所述腔体支架上开设有窗口、吸气孔和至少一个第一进气孔，所述窗口、吸气孔和至少一个第一进气孔均与所述第一空腔连通；所述吸气孔的通气面积大于所述至少一个第一进气孔的通气面积之和；

所述电极板与所述薄膜平行层叠设置在所述窗口处，并且所述薄膜气密性设置在所述窗口处；

其中，所述电极板上设置有通孔结构，所述电极板为所述电子烟气动传感器的信号输出端。

2.根据权利要求1所述的电子烟气动传感器，其特征在于，所述薄膜能够发生形变并与所述电极板接触或分离进而形成摩擦界面。

3.根据权利要求2所述的电子烟气动传感器，其特征在于，所述薄膜的一侧朝向所述第一空腔，所述薄膜的另一侧朝向所述电极板；

所述薄膜与所述电极板接触设置。

4.根据权利要求2所述的电子烟气动传感器，其特征在于，所述电极板的一侧朝向所述第一空腔，所述电极板的另一侧朝向所述薄膜；

所述薄膜与所述电极板之间具有间隙。

5.根据权利要求4所述的电子烟气动传感器，其特征在于，所述电极板与所述薄膜之间设置有隔离环。

6.根据权利要求2所述的电子烟气动传感器，其特征在于，所述腔体支架的材料为导电材料，并且所述电极板不与所述腔体支架电性连接；所述腔体支架及所述电极板为所述电子烟气动传感器的两个信号输出端。

7.根据权利要求2所述的电子烟气动传感器，其特征在于，还包括压环，所述电极板与所述薄膜通过所述压环固定设置在所述窗口处。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电子烟气动传感器，其特征在于，所述至少一个第一进气孔与所述腔体支架的外部连通。

9.根据权利要求1-6任一项所述的电子烟气动传感器，其特征在于，还包括内部具有凹槽的上顶盖，所述电极板与所述薄膜通过所述上顶盖固定设置在所述窗口处；

所述上顶盖的凹槽与所述薄膜之间形成第二空腔，所述至少一个第一进气孔与所述第二空腔或与所述腔体支架的外部连通；

所述上顶盖上开设有与所述第二空腔连通的第二进气孔，所述第二进气孔的通气面积不小于所述至少一个第一进气孔的通气面积之和。

10.根据权利要求9所述的电子烟气动传感器，其特征在于，所述上顶盖的材料为导电材料，并且所述电极板不与所述上顶盖电性连接；所述上顶盖与所述腔体支架电性连接。

11.根据权利要求1-7、10任一项所述的电子烟气动传感器，其特征在于，所述电极板的材料与所述薄膜的材料的静电序列排序不同。

12.根据权利要求1-7、10任一项所述的电子烟气动传感器，其特征在于，所述电极板的表面还设置有高分子聚合物层，所述高分子聚合物层朝向所述薄膜，所述高分子聚合物层的材料与所述薄膜的材料的静电序列排序不同。

13.根据权利要求12所述的电子烟气动传感器，其特征在于，所述薄膜远离所述电极板的一面上还设置有柔性电极层；所述柔性电极层为所述电子烟气动传感器的另一个信号输出端。

14.根据权利要求1-7、10任一项所述的电子烟气动传感器，其特征在于，所述电极板的材料为金属或金属氧化物。

15.根据权利要求1-7、10任一项所述的电子烟气动传感器，其特征在于，所述薄膜的材料选自聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚乙烯塑料、聚四氟乙烯、聚丙烯塑料、聚偏氟乙烯、聚酯纤维、氟化乙烯丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚酰亚胺薄膜或苯胺甲醛树脂薄膜。

16.根据权利要求12所述的电子烟气动传感器，其特征在于，所述高分子聚合物层的材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、氟塑料、聚氯乙烯、聚全氟乙丙烯、尼龙、聚烯烃、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、硅橡胶、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚苯乙烯、氯化聚醚、聚酰亚胺、聚酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性硫化橡胶、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、三元乙丙橡胶或热塑性橡胶。

17.根据权利要求13所述的电子烟气动传感器，所述柔性电极层的材料为金属或金属氧化物。

18.根据权利要求1-7、10任一项所述的电子烟气动传感器，其特征在于，还包括：包裹在所述腔体支架外侧表面的屏蔽层。

19.根据权利要求18所述的电子烟气动传感器，其特征在于，还包括：包裹所述屏蔽层的绝缘层。

20.一种气流处理装置，其特征在于，包括：权利要求1-19任一项所述的电子烟气动传感器及电路模块，其中：

所述电子烟气动传感器用于感测气流通过，并输出感测信号；

所述电路模块接收并处理所述感测信号，并输出控制信号。

21.一种电子烟，其特征在于，包括：权利要求20所述的气流处理装置以及烟杆、电源器件、雾化器。