CN110108408A - 防污型集成传感与控制器及其所应用的电子烟产品 - Google Patents

Abstract

防污型集成传感与控制器及其所应用的电子烟产品，包括呈筒状的金属外壳体，外壳体内从上到下依次设置有控制电路板、位于控制电路板下方的电容极板和位于电容极板下方并平行布置的电容动膜片，电容极板与电容动膜片之间设置有呈环状的绝缘垫片从而让电容极板与电容动膜片之间具有极距空间，电容极板与电容动膜片作为一个电容单元的两极分别与控制电路板中的控制电路电信号连接；其特征在于，外壳体的下开口部具有向内延伸的环形下裙边，电容动膜片位于下裙边的上方，在电容动膜片与下裙边之间设置有密封层，密封层用于防止污物从下裙边的上表面经电容动膜片与外壳体之间的间隙渗入到电容动膜片与电容极板之间的极距空间。

Description

防污型集成传感与控制器及其所应用的电子烟产品

技术领域

本发明涉及一种传感与控制集成的控制器，所述传感与控制器内设置有电容单元和控制电路板，所述电容单元与控制电路板电信号连接，所述电容单元的电容值能够响应被测目标空间的气压变化，所述控制电路板拾取变化的电容值后输出相应的电信号。本发明还特别涉及一种集成传感与控制器，所述传感与控制器相对传统的传感器具有更为良好的密封性。所述传感与控制器可广泛应用于多种电子产品上，例如本发明进一步所涉及到的应用有所述集成传感与控制器的电子烟产品。

背景技术

众所周知，香烟不管是对主动吸食者还是被动吸食者的身体健康都会造成严重的伤害，主要原因是香烟中含有焦油。焦油包含有数千种成分，其中有数十种成分属于致癌物质。为了去除焦油或者说焦油中的致癌物质，香烟生产厂家想尽了各种办法，但是成果并不尽人意。后来有人提出了一种仿真式电子香烟产品。它不仅有着与香烟一样的外观，还可以产生香烟一样的烟雾、味道和感觉。电子香烟一般包括感应控制器、存储有烟液的存储器和用于雾化烟液的雾化发生器。所述感应控制器可响应吸食者的吸气动作控制所述雾化发生器工作把所述存储器内的烟液雾化为雾气。电子香烟的诞生满足了众多吸烟者在吸食香烟的过程避免吸入焦油的需要。吸烟者可选择只含烟碱的烟液并使用电子香烟进行吸食，同样可产生吸食真香烟的快感，电子香烟慢慢成为一种戒烟工具而得到推广应用。更甚者，还可选择有药用价值的烟液进行吸食治疗呼吸道治病，电子香烟还可以成为医疗工具而使用。

目前，中国发明专利201080003430.9中公开有这样的一种电子香烟，如图8和图9所示，所述电子香烟包含用于检测气流流量和流向的吸气检测器100、电池200、烟源液、加热元件300和吸嘴462。其中，所述吸气检测器是一个模块组件，包含气流感应器120、起动电路和LED光源，并且所有的模块都安装在印刷电路板140上。所述气流感应器120包含刚性或半刚性的导电膜121和导电背板122，所述导电膜121以间隔方式安装在所述导电背板122上方并由绝缘垫片123隔开，所述导电膜121和所述导电背板122形成一个电容部件。所述导电背板122通过导电环125与安装在所述印刷电路板140上的接地板124相连接。所述气流感应器120和所述印刷电路板板140封装在一个金属罐126中，所述金属罐126在其轴向的端部定义了进气口和出气口。当气流进入所述金属罐126内再从下往上流过所述气流感应器120时，所述导电膜121与所述导电背板122之间的间距增大，所以气流感应器120的电容值会影响于该方向的气流而下降。当气流进入所述金属罐126内再从上往下流过所述气流感应器120时，所述导电膜121与所述导电背板122之间的间距减小，所以气流感应器120的电容值会影响于该方向的气流而上升。

发明内容

中国发明专利201080003430.9公开的电子香烟是通过所述气流感应器感测进入所述金属罐内的气流流量和流向并将响应气流流量和流向而变化的电容值反馈给印刷电路板上的控制电路，从而可控制加热元件工作。所述气流感应器感属于电子香烟中的核心部件之一，它的使用性能和寿命明显地影响到电子香烟的整体使用体验。但是在长期使用后发现，此种气流感应器非常容易漂移或出现故障而不能反馈对应于气流的正确电容值。经过深入的剖析后发现，罪魁祸首主要是烟源液从储液腔或储液棉条中渗透出来并爬行到所述导电膜与导电背板之间的空间内，或者随着气流进入所述金属罐内并粘附到所述导电膜与导电背板之间的空间内从而影响到所述导电膜与导电背板之间的中间介质的绝缘性，导致所述气流感应器功能失效。

面对上述问题，有必要提出一种可减少类似烟源液的污物进入到所述导电膜与所述导电背板之间的有效解决方案。鉴于此，本发明提出一种防污型集成传感与控制器，包括呈筒状的金属外壳体，所述外壳体内从上到下依次设置有控制电路板、位于所述控制电路板下方的电容极板和位于所述电容极板下方并平行布置的电容动膜片，所述电容极板与所述电容动膜片之间设置有呈环状的绝缘垫片从而让所述电容极板与所述电容动膜片之间具有极距空间，所述电容极板与所述电容动膜片作为一个电容单元的两极分别与所述控制电路板中的控制电路电信号连接；其特征在于，所述外壳体的下开口部具有向内延伸的环形下裙边，所述电容动膜片位于所述下裙边的上方，在所述电容动膜片与所述下裙边之间设置有密封层，所述密封层用于防止污物从所述下裙边的上表面经所述电容动膜片与所述外壳体之间的间隙渗入到所述电容动膜片与所述电容极板之间的极距空间。

其中，呈筒状的金属外壳体，上述特征定义了所述金属外壳体为具有上、下开口部以及连通所述上、下开口部的内筒腔的金属件。

其中，所述外壳体的下开口部具有向内延伸的环形下裙边，这样所述环形下裙边可用于支撑收容在所述金属外壳体内的构件，例如所述电容动膜片。

其中，在所述电容动膜片与所述下裙边之间设置有密封层，所述密封层轴向（上下方向）密封所述电容动膜片与所述下裙边之间的间隙。当然所述密封层还可以进一步径向延展并贴合到所述外壳体的筒侧壁上进行径向密封。

其中，所述电容动膜片与所述外壳体之间的间隙包括所述电容动膜片与所述下裙边之间的间隙，以及述电容动膜片与所述外壳体的筒侧壁之间的间隙。

根据上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：第一，所述传感与控制器并未让感测气流穿过所述外壳体而是绕所述外壳体的外面流过，利用的是气流流动导致的气压变化量而不是流量也不是流体本身的冲击所述电容动膜片的动力，即所述电容动膜片或电容极板不会成为直接暴露于流动气流中的迎风器件，从而大大减少被污染的机会；第二，由于所述环形下裙边及电容动膜片所在的所述外壳体侧边（也称为下边）往往是迎风面，在所述电容动膜片与所述下裙边之间设置有密封层，所述密封层用于防止污物渗入到所述电容动膜片与所述电容极板之间的极距空间，这样，即使可能有污物从所述外壳体的下边进入到所述外壳体内，所述密封层也能阻止污物渗入到所述极距空间，有利于所述电容动膜片与所述电容极板之间维持电容特性，有效延长所述集成传感与控制器的使用寿命。

至于所述密封层，进一步的还可以采用如下的技术方案，所述密封层是呈环状的密封胶圈或黏胶层。

所述电容动膜片需要具有能随气压变化瞬间作出相应变形的能力，还需要具有在气压回复到常压状态时自动恢复到原始形状的能力。鉴于此，进一步的还可以采用如下的技术方案，所述电容动膜片呈盘状包括呈环状的金属基环及布置在所述基环的上端面上的薄膜片，在所述薄膜片上设置有金属膜层，所述金属膜层位于所述薄膜片的朝向所述基环一侧的内侧面上并且电连接所述基环，所述基环的下端面朝向所述密封层。

其中，所述金属基环成为所述电容动膜片的骨架，能够支撑、固定、绷紧所述薄膜片以及设置在所述薄膜片上的金属膜层。而且利用所述金属基环还可便利地把所述金属膜层安装到所述集成传感与控制器上，减少安装过程直接接触到所述金属膜层上对其造成损坏。其次，所述金属基环的环内空间还可以成为所述金属膜层的变形延展时的避让空间。另外，所述金属基环还可以传导所述金属膜层的电信号。

其中，所述薄膜片成为承载所述金属膜层的载体，所述金属膜层可通过设置在所述薄膜片上的布局结构利用所述薄膜片的物理特性优化自身的变形性能和复原性能。

其中，所述金属膜层位于所述薄膜片的朝向所述基环一侧的内侧面上，这样，利用所述薄膜片的绝缘特性防止所述基环及所述金属膜层与所述电容极板之间产生短路，可保证在所述金属膜层与所述电容极板之间保持有电容特性。

其中，所述基环的下端面朝向所述密封层，上述特征定义了所述基环的下端面的布局方向，也间接定义了所述薄膜片的安装方向。据此，所述薄膜片和金属膜层并不直接接触所述密封层而是通过所述基环与所述密封层接触。

根据上述技术方案，所述电容动膜片包括所述金属基环、所述薄膜片和设置在所述薄膜片的金属膜层，所述电容动膜片通过所述金属基环具有了合适的结构强度，而通过把所述金属膜层设置在所述薄膜片上让所述金属膜层可利用自身的金属特性而具有可带电特性，并利用所述薄膜片的物理特性优化自身的变形性能和复原性能。所述电容动膜片具有了“软硬兼备”的特点，在满足弹性要求的基础上，还满足了安装的便捷性。

为了实现所述电容极板与所述电容动膜片分别与所述控制电路板中的控制电路电信号连接，进一步的技术方案还可以是，所述控制电路板的一个电信号端口电连接所述电容极板，所述控制电路板的另一个电信号端口电连接所述外壳体，所述电容极板与所述外壳体之间具有绝缘间距，而所述基环电连接所述外壳体，所述密封层并不妨碍所述基环与所述外壳体之间形成电连接。

其中，为了实现所述密封层并不妨碍所述基环与所述外壳体之间形成电连接，可采用多种方案，例如所述密封层可以采用导电材质制造，这样，所述密封层不仅可以增强所述基环与所述下裙边之间的密封性，还可以利用自身的导电性传导所述基环与所述下裙边之间电信号，如此在所述基环与所述外壳体之间形成轴向接触型（即上下方向）电信号连接结构。与把所述基环与所述外壳体进行径向接触而形成径向接触型电信号连接结构相比，可以减少源于制造误差、装配误差而导致接触不良进而出现电信号连接不稳定甚至失效的不良现象。

其中，所述控制电路板的另一个电信号端口电连接所述外壳体，而所述基环电连接所述外壳体，这样，所述外壳体利用自身的金属导电性把所述控制电路板与所述基环电信号连接一起。

进一步的技术方案还可以是，在所述控制电路板与所述电容极板之间设置有呈环状导电环，所述电容极板与所述导电环之间上下对应布置让所述导电环与所述外壳体之间也具有所述绝缘间距，所述导电环不仅让所述控制电路板一个电信号端口与所述电容极板之间形成电连接，而且也让所述控制电路板与所述电容极板之间在上下方向上具有上下间隔间距。

进一步的技术方案还可以是，在所述控制电路板上设置有控制IC，所述控制IC位于所述控制电路板的下面并延伸到所述导电环所界定的所述上下间隔间距内。这样有利于保护所述控制IC （芯片）免收外物的碰撞而损坏，还可以减少所述集成传感与控制器的总体积。

进一步的技术方案还可以是，在所述外壳体内还设置有呈环状的绝缘环，所述绝缘环位于所述电容极板、导电环与所述外壳体之间的绝缘间距内。根据上述技术方案，所述绝缘环不仅可以避免所述电容极板、导电环与所述外壳体直接接触而导致所述电容极板、导电环与所述控制电路板的另一个电信号端口之间出现短路，还可以把所述电容极板、导电环限制在其内环空间内限定所述电容极板与所述导电环能够相对径向移动的空间，避免所述电容极板与所述导电环在径向方向上出现大量偏移而相互脱离而影响到它们之间的电连接稳定性。

进一步的技术方案还可以是，所述绝缘环顶部不接触所述控制电路板。根据上述技术方案，所述绝缘环顶部与所述控制电路板之间在上下方向上配置有间距，如此即使所述绝缘环的高度出现制造误差，所述绝缘环也不会顶压到所述控制电路板上而影响到所述控制电路与所述导电环之间的电连接。

为了实现所述外壳体与所述控制电路板的电连接，进一步的技术方案还可以是，所述外壳体的上开口部具有向内延伸的环形上裙边，所述控制电路板的另一个电信号端口电连接所述上裙边，所述控制电路板位于所述上裙边的下面。

进一步的技术方案还可以是，所述上裙边与所述下裙边配合在上下方向上压紧位于所述外壳体内并依次布置的所述控制电路板、导电环、电容极板、电容动膜片和密封层。这样，所述外壳体不仅可以成为电连接所述控制电路板与所述电容动膜片的导电体，还可以利用所述上裙边与所述下裙边上下压紧的方式轴向定位所述控制电路板、导电环、电容极板、电容动膜片和密封层，减少所述控制电路板、导电环、电容极板、电容动膜片和密封层的轴向装配间隙，有利于强化所述控制电路板与所述上裙边、所述控制电路板、导电环与所述电容极板的电连接稳定性，以及所述电容动膜片与所述下裙边之间的机械密封性和电连接稳定性。另外，利用上述装配方式还有利于简化所述集成传感与控制器的装配结构和操作。

进一步的技术方案还可以是，所述上裙边或所述下裙边呈向所述外壳体的中心方向稍微倾斜状布置。这样，可优化所述上裙边或所述下裙边的机械弹性，增强所述上裙边与所述下裙边之间的上下压紧力。

当所述电容动膜片响应气压变化而变形时，为了降低所述电容动膜片变形的阻力，所述电容极板与所述电容动膜片之间的极距空间内的气压得到及时平衡，鉴于此进一步的技术方案还可以是，所述控制电路板及电容极板上分别设置板通孔。这样，通过所述板通孔，所述极距空间连通所述外壳体之外的外部空间，所述极距空间与所述外部空间之间随时可以保持气压平衡。

进一步的技术方案还可以是，还包括挡污片，所述挡污片中具有微孔，所述挡污片连接在所述下裙边上并封堵住所述外壳体的下开口部；所述挡污片用于阻挡外部污物从所述外壳体的下开口部进入到所述外壳体内，而且又能够传导其两边的气压。

除此之外，本发明还提出一种应用所述集成传感与控制器的电子烟，其特征在于，包括烟杆壳体，所述烟杆壳体内设置有所述集成传感与控制器、控制单元、雾化单元；所述雾化单元用于加热雾化对象，所述雾化对象包括液体或包含液体的载体；所述集成传感与控制器用于响应于吸气动作，生成与所述吸气动作的大小所对应的不同高低的吸气电信号并将所述不同高低的吸气电信号提供给所述控制单元，所述控制单元用于根据所述吸气电信号的高低对应地控制所述雾化单元的雾化量或雾化功率大小。

进一步的技术方案还可以是，所述电容动膜片的下方空间用于响应于大小不同的吸气动作而对应产生不同大小的气压变化，所述电容动膜片用于响应于所述大小不同的气压变化而对应地变形从而在所述电容极板与所述电容动膜片之间出现对应的大小不同的电容变化量；所述控制电路板中的控制电路用于拾取所述大小不同的电容变化量生成对应的不同高低的电信号并将所述不同高低的电信号提供给所述控制单元。

根据上述技术方案，当所述外壳体之外有气流流动时，例如气流从上往下在所述外壳体的下开口部的外侧流动时，所述电容动膜片的下方空间的气压减少，此时所述电容动膜片上、下两侧的气压失去平衡而驱使所述电容动膜片向下延伸变形，从而增大所述电容动膜片与所述电容极板之间极间距。相反当气流从下往上在所述外壳体的下开口部的外侧流动时，所述下方空间的气压增大，此时所述电容动膜片则向上延伸变形，从而减小所述电容动膜片与所述电容极板之间极间距。

进一步的技术方案还可以是，还包含有过滤电路，所述过滤电路用于过滤掉非吸气动作而导致的噪音信号而仅将所述不同高低的吸气电信号提供给所述控制单元。

进一步的技术方案还可以是，所述不同高低的吸气电信号是电压信号、电流信号或频率信号。

由于本发明具有上述特点和优点，为此可以应用到需要具有防污功能的集成传感与控制器中，还可以应用到电子烟产品中。

附图说明

图1是应用本发明技术方案的电子烟的结构示意图；

图2是应用本发明技术方案的集成传感与控制器100的分解结构示意图；

图3是所述集成传感与控制器100的剖面结构示意图；

图4是图3中的A部放大结构示意图；

图5是电容动膜片5的剖面结构示意图；

图6是吸气动作时所述电容动膜片5的变化状态图；

图7是呼气动作时所述电容动膜片5的变化状态图；

图8是现有电子香烟的结构示意图；

图9是现有电子香烟的气流感应器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对应用本发明技术方案的集成传感与控制器100及应用的电子烟的结构作进一步的说明。

如图1所示，本发明提出一种应用所述集成传感与控制器100的电子烟，包括烟杆壳体1，所述烟杆壳体1内设置有所述集成传感与控制器100、控制单元（图中未画出）、雾化单元11，所述雾化单元11用于加热雾化对象12，所述雾化对象12包括液体或包含液体的载体。所述集成传感与控制器100用于响应于吸气动作，生成与所述吸气动作的大小所对应的不同高低的吸气电信号并将所述不同高低的吸气电信号提供给所述控制单元，所述控制单元用于根据所述吸气电信号的高低对应地控制所述雾化单元11的雾化量或雾化功率大小。其中所述不同高低的吸气电信号是电压信号，当然在其他的实施方式中还可以是电流信号或频率信号。还包含有过滤电路，所述过滤电路用于过滤掉非吸气动作而导致的噪音信号而仅将所述不同高低的吸气电信号提供给所述控制单元。所述过滤电路可以设置在所述控制单元中，也可以设置在下面的所述控制电路板3的所述控制IC31中。

下面着重对所述集成传感与控制器100的结构作详细的论述，如图2和图3所示，所述集成传感与控制器100包括呈筒状的金属外壳体2，所述外壳体2内从上到下依次设置有控制电路板3、位于所述控制电路板3下方的电容极板4和位于所述电容极板4下方并平行布置的电容动膜片5。所述电容极板4与所述外壳体2之间具有绝缘间距201。在所述控制电路板3与所述电容极板4之间设置有呈环状导电环8，所述电容极板4与所述导电环8之间上下对应布置让所述导电环8与所述外壳体2之间也具有所述绝缘间距201，所述导电环8不仅让所述控制电路板3的第一电信号端口与所述电容极板4之间形成电连接，而且也让所述控制电路板3与所述电容极板4之间在上下方向上具有上下间隔间距202。在所述控制电路板3上设置有控制IC（芯片）31，所述控制IC31位于所述控制电路板3的下面并延伸到所述导电环8所界定的所述上下间隔间距202内。这样有利于保护所述控制IC31免收外物的碰撞而损坏，还可以减少所述集成传感与控制器100的总体积。在所述外壳体2内还设置有呈环状的绝缘环7，所述绝缘环7位于所述电容极板4、导电环8与所述外壳体2之间的所述绝缘间距201内。所述绝缘环7顶部不接触所述控制电路板3。这样所述绝缘环7顶部与所述控制电路板3之间在上下方向上配置有间距，即使所述绝缘环7的高度出现制造误差，所述绝缘环7也不会顶压到所述控制电路板3上而影响到所述控制电路3与所述导电环8之间的电连接。所述绝缘环7紧配合于所述电容极板4上，这样借助所述电容极板4还可以轴向定位所述绝缘环7，所述绝缘环7难以在所述控制电路板3与所述电容极板4之间移动。当然在其他的实施方式中，所述绝缘环7还可以配合于所述导电环8上。另外，所述控制电路板3的控制电路中包含有过滤电路，所述过滤电路用于过滤掉非吸气动作而导致的噪音信号，所述控制电路板3的控制电路用于通过所述过滤电路的过滤仅将所述不同高低的吸气电信号提供给所述控制单元。

根据上述技术方案，由于所述绝缘环7位于所述电容极板4、导电环8与所述外壳体2之间的所述绝缘间距201内。这样所述绝缘环7不仅可以避免所述电容极板4、导电环8与所述外壳体2直接接触导致所述电容极板4、导电环8与所述控制电路板3的第二电信号端口之间出现短路，还可以把所述电容极板4、导电环8限制在其内环空间内而限定了所述电容极板4与所述导电环8能够相对径向移动的空间，避免所述电容极板4与所述导电环8在径向方向上出现大量的偏移而相互脱离进而影响到它们之间的电连接稳定性。

如图3所示，所述外壳体2的上开口部具有向内延伸的环形上裙边21，所述控制电路板3位于所述上裙边21的下面，所述控制电路板3的第二电信号端口电连接所述上裙边21。所述外壳体2的下开口部具有向内延伸的环形下裙边22，所述电容动膜片5位于所述下裙边22的上方并电连接所述下裙边22，从而让所述电容极板4与所述电容动膜片5作为一个电容单元的两极分别与所述控制电路板3中的控制电路电信号连接。所述电容极板4与所述电容动膜片5之间设置有呈环状的绝缘垫片9，从而让所述电容极板4与所述电容动膜片5之间具有极距空间200。所述电容动膜片5需要具有能随气压变化瞬间作出相应变形的能力，还需要具有在气压回复到常压状态时自动恢复到原始形状的能力。鉴于此，进一步如图4和图5所示，所述电容动膜片5呈盘状包括呈环状的金属基环51及布置在所述基环51的上端面上的薄膜片52，在所述薄膜片52上设置有金属膜层53，所述金属膜层53位于所述薄膜片52的朝向所述基环51一侧的内侧面上并且电连接所述基环51，所述基环51的下端面朝向所述下裙边22并电连接所述下裙边22。

其中，所述金属基环51成为所述电容动膜片5的骨架，能够支撑、固定、绷紧所述薄膜片52以及设置在所述薄膜片52上的金属膜层53。而且利用所述金属基环51还可便利地把所述金属膜层53安装到所述集成传感与控制器100上，减少安装过程直接接触到所述金属膜层53上对其造成损坏。其次，所述金属基环51的环内空间还可以成为所述金属膜层53的变形延展时的避让空间。另外，所述金属基环51还可以传导所述金属膜层53的电信号。

其中，所述薄膜片52成为承载所述金属膜层53的载体，所述金属膜层53可通过设置在所述薄膜片52上的布局结构利用所述薄膜片52的物理特性优化自身的变形性能和复原性能。

其中，所述金属膜层53位于所述薄膜片52的朝向所述基环51一侧的内侧面上，这样，利用所述薄膜片52的绝缘特性防止所述基环51及所述金属膜层53与所述电容极板4之间产生短路，可保证在所述金属膜层53与所述电容极板4之间保持有电容特性。

根据上述技术方案，所述电容动膜片5通过所述金属基环51具有了合适的结构强度，而通过把所述金属膜层53设置在所述薄膜片52上让所述金属膜层53可利用自身的金属特性而具有可带电特性，并利用所述薄膜片52的物理特性优化自身的变形性能和复原性能。所述电容动膜片5具有了“软硬兼备”的特点, 在满足弹性要求的基础上，还满足了安装的便捷性。

所述电容动膜片5需响应气压变化而变形，为了降低所述电容动膜片5变形的阻力，所述电容极板4与所述电容动膜片5之间的极距空间200内的气体需要得到及时的补充和排放，鉴于此进一步的，如图2和图3所示，所述控制电路板3及电容极板4上分别设置板通孔（30、40）。这样，通过所述板通孔（30、40），所述极距空间200连通所述外壳体2之外的外部空间，可让所述极距空间200与外部空间之间保持气压平衡。

如果污物进入到所述电容极板4与所述电容动膜片5之间的极距空间200而降低所述电容极板4与所述电容动膜片5之间的中间介质的绝缘性，极有可能导致所述集成传感与控制器功能失效。鉴于此进一步的技术方案是，在所述电容动膜片5的基环51与所述下裙边22之间设置有密封层6，所述基环51的下端面朝向所述密封层6。所述密封层6用于防止污物从所述下裙边22的上表面经所述电容动膜片5的基环51与所述外壳体2之间的间隙渗入到所述电容动膜片5与所述电容极板4之间的所述极距空间200。

气流大则气压低，反之气流小则气压高，是一种普通的气压原理，根据上述技术方案，所述传感与控制器100并未让感测气流穿过所述外壳体2而是绕所述外壳体2的外面流过，利用的是气流流动导致的气压变化量而不是流量也不是流体本身的冲击所述电容动膜片5的动力，即所述电容动膜片5或电容极板4不会成为直接暴露于流动气流中的迎风器件，从而大大减少被污染的机会；其次，由于所述环形下裙边22及电容动膜片5所在的所述外壳体2侧边（也称为下边）往往是迎风面，在所述电容动膜片5与所述下裙边22之间设置有密封层6，所述密封层6是呈环状的密封胶圈，在其他的实施方式中所述密封层6还可以是黏胶层。所述密封层6用于防止污物渗入到所述电容动膜片5与所述电容极板4之间的极距空间200，这样，即使有污物从所述外壳体2的下边进入到所述外壳体2内，所述密封层6也能阻止污物渗入到所述极距空间200，有利于维持所述电容动膜片5与所述电容极板4之间电容特性，有效延长所述集成传感与控制器100的使用寿命。如图6和图7所示，吸气动作引发所述外壳体2外部的气流流动，气流从上往下在所述外壳体2的下开口部的外侧流动时，所述外壳体2的下方空间a以及位于所述外壳体2内并位于所述电容动膜片5下方的空间b的气压减少，此时所述电容动膜片5上、下两侧的气压失去平衡而驱使所述电容动膜片5向下延伸变形，从而增大所述电容动膜片5与所述电容极板4之间极间距。相反，呼气动作引发气流从下往上在所述外壳体2的下开口部的外侧流动时，所述下方空间（a、b）的气压增大，此时所述电容动膜片5则向上延伸变形，从而减小所述电容动膜片5与所述电容极板4之间极间距。

为了使所述密封层6不妨碍所述电容动膜片5的基环51与所述外壳体2之间形成电连接，进一步的所述密封层6采用导电材质制造。这样，所述密封层6不仅可以增强所述基环51与所述下裙边22之间的密封性，还可以利用自身的导电性传导所述基环51与所述下裙边22之间的电信号，如此在所述基环51与所述外壳体2之间形成轴向接触型（即上下方向）电信号连接结构。与把所述基环51与所述外壳体2进行径向接触而形成径向接触型电信号连接结构相比，可以减少源于制造误差、装配误差而导致接触不良进而出现电信号连接不稳定甚至失效的不良现象。

如图3所示，还包括挡污片3，所述挡污片3中具有微孔，所述挡污片3连接在所述下裙边22上并封堵住所述外壳体2的下开口部；所述挡污片3用于阻挡外部污物从所述外壳体2的下开口部进入到所述外壳体2内，而且又能够传导其两边的气压。

为了加强所述控制电路板3、导电环8、电容极板4、电容动膜片5和密封层6之间的轴向配合稳定性，所述上裙边21与所述下裙边22配合在上下方向上压紧位于所述外壳体2内并依次布置的所述控制电路板3、导电环8、电容极板4、电容动膜片5和密封层6。这样，所述外壳体2不仅可以成为电连接所述控制电路板3与所述电容动膜片5的导电体，还可以利用所述上裙边21与所述下裙边22上下压紧的方式轴向定位所述控制电路板3、导电环8、电容极板4、电容动膜片5和密封层6，减少所述控制电路板3、导电环8、电容极板4、电容动膜片5和密封层6的轴向装配间隙，有利于强化所述控制电路板3与所述上裙边21，所述控制电路板3、导电环8与电容极板4之间的电连接稳定性，以及所述电容动膜片5与所述下裙边22之间的机械密封性和电连接稳定性。另外，利用上述装配方式还有利于简化所述集成传感与控制器100的装配结构和操作。

Claims (17)

1.防污型集成传感与控制器，包括呈筒状的金属外壳体，所述外壳体内从上到下依次设置有控制电路板、位于所述控制电路板下方的电容极板和位于所述电容极板下方并平行布置的电容动膜片，所述电容极板与所述电容动膜片之间设置有呈环状的绝缘垫片从而让所述电容极板与所述电容动膜片之间具有极距空间，所述电容极板与所述电容动膜片作为一个电容单元的两极分别与所述控制电路板中的控制电路电信号连接；其特征在于，所述外壳体的下开口部具有向内延伸的环形下裙边，所述电容动膜片位于所述下裙边的上方，在所述电容动膜片与所述下裙边之间设置有密封层，所述密封层用于防止污物从所述下裙边的上表面经所述电容动膜片与所述外壳体之间的间隙渗入到所述电容动膜片与所述电容极板之间的极距空间。

2.根据权利要求1所述的集成传感与控制器，其特征在于，所述密封层是呈环状的密封胶圈或黏胶层。

3.根据权利要求1或2所述的集成传感与控制器，其特征在于，所述电容动膜片呈盘状包括呈环状的金属基环及布置在所述基环的上端面上的薄膜片，在所述薄膜片上设置有金属膜层，所述金属膜层位于所述薄膜片的朝向所述基环一侧的内侧面上并且电连接所述基环，所述基环的下端面朝向所述密封层。

4.根据权利要求3所述的集成传感与控制器，其特征在于，所述控制电路板的一个电信号端口电连接所述电容极板，所述控制电路板的另一个电信号端口电连接所述外壳体，所述电容极板与所述外壳体之间具有绝缘间距，而所述基环电连接所述外壳体，所述密封层并不妨碍所述基环与所述外壳体之间形成电连接。

5.根据权利要求4所述的集成传感与控制器，其特征在于，在所述控制电路板与所述电容极板之间设置有呈环状导电环，所述电容极板与所述导电环之间上下对应布置让所述导电环与所述外壳体之间也具有所述绝缘间距，所述导电环不仅让所述控制电路板一个电信号端口与所述电容极板之间形成电连接，而且也让所述控制电路板与所述电容极板之间在上下方向上具有上下间隔间距。

6.根据权利要求5所述的集成传感与控制器，其特征在于，在所述控制电路板上设置有控制IC，所述控制IC位于所述控制电路板的下面并延伸到所述导电环所界定的所述上下间隔间距内。

7.根据权利要求5所述的集成传感与控制器，其特征在于，在所述外壳体内还设置有呈环状的绝缘环，所述绝缘环位于所述电容极板、导电环与所述外壳体之间的绝缘间距内。

8.根据权利要求7所述的集成传感与控制器，其特征在于，所述绝缘环顶部不接触所述控制电路板。

9.根据权利要求5所述的集成传感与控制器，其特征在于，所述外壳体的上开口部具有向内延伸的环形上裙边，所述控制电路板的另一个电信号端口电连接所述上裙边，所述控制电路板位于所述上裙边的下面。

10.根据权利要求9所述的集成传感与控制器，其特征在于，所述上裙边与所述下裙边配合在上下方向上压紧位于所述外壳体内并依次布置的所述控制电路板、导电环、电容极板、电容动膜片和密封层。

11.根据权利要求10所述的集成传感与控制器，其特征在于，所述上裙边或所述下裙边呈向所述外壳体的中心方向稍微倾斜状布置。

12.根据权利要求1或2所述的集成传感与控制器，其特征在于，所述控制电路板及电容极板上分别设置板通孔。

13.根据权利要求1或2所述的集成传感与控制器，其特征在于，还包括挡污片，所述挡污片中具有微孔，所述挡污片连接在所述下裙边上并封堵住所述外壳体的下开口部；所述挡污片用于阻挡外部污物从所述外壳体的下开口部进入到所述外壳体内，而且又能够传导其两边的气压。

14.应用权利要求1到13任一所述集成传感与控制器的电子烟，其特征在于，包括烟杆壳体，所述烟杆壳体内设置有所述集成传感与控制器、控制单元、雾化单元；所述雾化单元用于加热雾化对象，所述雾化对象包括液体或包含液体的载体；所述集成传感与控制器用于响应于吸气动作，生成与所述吸气动作的大小所对应的不同高低的吸气电信号并将所述不同高低的吸气电信号提供给所述控制单元，所述控制单元用于根据所述吸气电信号的高低对应地控制所述雾化单元的雾化量或雾化功率大小。

15.根据权利要求14所述的电子烟，其特征在于，所述电容动膜片的下方空间用于响应于大小不同的吸气动作而对应产生不同大小的气压变化，所述电容动膜片用于响应于所述大小不同的气压变化而对应地变形从而在所述电容极板与所述电容动膜片之间出现对应的大小不同的电容变化量；所述控制电路板中的控制电路用于拾取所述大小不同的电容变化量生成对应的不同高低的电信号并将所述不同高低的电信号提供给所述控制单元。

16.根据权利要求15所述的电子烟，其特征在于，还包含有过滤电路，所述过滤电路用于过滤掉非吸气动作而导致的噪音信号而仅将所述不同高低的吸气电信号提供给所述控制单元。

17.根据权利要求14、15或16所述的电子烟，其特征在于，所述不同高低的吸气电信号是电压信号、电流信号或频率信号。