CN111077194A - 气流传感器及电子烟 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气流传感器以及电子烟，所述气流传感器包括信号输入端、第一震荡电路、第二震荡电路以及信号输出端；所述第一震荡电路的使能端与所述第二震荡电路的输出端连接，所述第一震荡电路的输入端与所述信号输入端连接，所述第一震荡电路的输出端与所述信号输出端连接。本发明的技术方案，能够降低气流传感器的功耗。

Description

气流传感器及电子烟

技术领域

本发明涉及电子烟领域，特别涉及一种气流传感器及电子烟。

背景技术

目前，电子烟往往通过气流传感器来感应使用者是否有吸烟动作。气流传感器的具体工作原理如下：根据固定时间内气流传感器的震荡电路所输出的震荡信号的电平变化次数来产生对应的控制信号，通过控制信号的电平高低来控制电子烟的雾化器工作与否。

然而，因为使用者不会一直处于吸烟状态，而气流传感器的震荡电路却处于持续工作状态，这不利于降低电子烟的功耗。

发明内容

本发明提供一种气流传感器及电子烟，旨在降低电子烟的功耗，节省电量。

为实现上述目的，本发明提供一种气流传感器，应用于电子烟，所述气流传感器包括信号输入端、第一震荡电路、第二震荡电路以及信号输出端；

所述第一震荡电路的使能端与所述第二震荡电路的输出端连接，所述第一震荡电路的输入端与所述信号输入端连接，所述第一震荡电路的输出端与所述信号输出端连接；

所述第二震荡电路，设置为输出脉冲信号；

所述第一震荡电路，设置为接收所述第二震荡电路输出的脉冲信号，根据所述脉冲信号开启或者关闭。

可选的，在所述第二震荡电路输出的脉冲信号为高电平时，所述第一震荡电路开启；在所述第二震荡电路输出的脉冲信号为低电平时，所述第一震荡电路关闭。

可选的，所述第一震荡电路包括参考信号输入端、咪头、第一电子管、第二电子管以及比较器；

所述第一电子管的受控端为所述第一震荡电路的使能端，所述第一电子管的输入端为所述第一震荡电路的输入端，所述第一电子管的输出端与所述比较器的正输入端、所述咪头的第一端、以及所述第二电子管的输入端连接；所述咪头的第二端接地；

所述比较器的负输入端与所述参考信号输入端连接，所述比较器的输出端为所述第一震荡电路的输出端；且所述比较器的输出端与所述第二电子管的受控端连接，所述第二电子管的输出端接地。

可选的，所述第一电子管以及所述第二电子管均为N型绝缘性场效应管。

可选的，所述气流传感器还包括带隙基准电路，所述带隙基准电路的输出端为所述参考信号输入端；

所述带隙基准电路，设置为提供参考电压信号。

可选的，所述第二震荡电路为振荡器。

可选的，所述气流传感器还包括电流源、计数电路以及信号处理电路；

所述电流源的输出端与所述第一震荡电路的输入端连接，所述第一震荡电路的输出端与所述计数电路的输入端连接，所述计数电路的触发端与所述第二震荡电路的输出端连接，所述计数电路的输出端与所述信号处理电路的输入端连接。

为实现上述目的，本发明还提供一种电子烟，所述电子烟包括如上任一项所述的气流传感器。

可选的，所述电子烟还包括供电电源、开关电路以及雾化器；

所述气流传感器的输出端与所述开关电路的受控端连接，所述开关电路的输入端与所述供电电源的输出端连接，所述开关电路的输出端与所述雾化器连接。

本发明的技术方案，通过第二震荡电路输出的脉冲信号来控制第一震荡电路周期性工作状态，避免第一震荡电路持续工作，从而降低电子烟的功耗，节省电子烟的电能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明气流传感器一实施例的结构框图；

图2为图1中第一震荡电路一实施例的电路结构示意图；

图3为本发明气流传感器另一实施例的电路结构示意图；

图4为本发明气流传感器又一实施例的结构框图；

图5为本发明电子烟一实施例的结构框图。

附图标号说明：

10	第一震荡电路	20	第二震荡电路
				30	带隙基准电路	40	电流源
50	计数电路	60	信号处理电路
				100	供电电源	200	开关电路
300	气流传感器	400	雾化器
				OUT	信号输出端	IN	信号输入端
J1	咪头	U1	比较器
				Q1	第一电子管	Q2	第二电子管
VTH	参考信号输入端

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

图1为本发明气流传感器一实施例的结构框图。

该气流传感器，应用于电子烟，该气流传感器包括信号输入端IN、第一震荡电路10、第二震荡电路20以及信号输出端OUT。其中，第一震荡电路10的使能端与该第二震荡电路20的输出端连接，第一震荡电路10的输入端与该信号输入端IN连接，第一震荡电路10的输出端与该信号输出端OUT连接。

该第二震荡电路20，可选为振荡器，但不限于此。该第二震荡电路20用于产生脉冲信号，例如产生方波并输出至第一震荡电路10的使能端，以控制第一震荡电路10开启或者关闭。

该第一震荡电路10具有以下特性，在第二震荡电路20输出的脉冲信号为高电平时，第一震荡电路10的使能端有效，第一震荡电路10开启运行；在第二震荡电路20输出的脉冲信号为低电平时，第一震荡电路10的使能端无效，第一震荡电路10关闭。

由于用户在使用电子烟时，用户不会一直处于吸烟状态，而目前的电子烟，不管是否有用户在吸烟，其气流传感器中的震荡电路10始终处于持续工作状态，这不利于降低电子烟的功耗。为解决上述问题，本发明的技术方案，通过气流传感器的第二震荡电路20来控制第一震荡电路10周期性工作，以降低电子烟的功耗，例如，在没有用户吸烟时，控制第一震荡电路10停止运行，以降低电子烟的功耗。

具体的，在第二震荡电路20输出的脉冲信号为高电平时，第一震荡电路10的使能端有效，第一震荡电路10开启运行。在第一震荡电路10开启运行时，第一震荡电路10内部的咪头J1感测用户是否有吸烟动作，并根据信号输入端IN输入的电流信号以及咪头J1的电容量产生对应的震荡信号，将所产生的震荡信号从信号输出端OUT输出至后端电路，例如，输出至后端的计数电路30，以供计数电路30计算单个脉冲信号周期内震荡信号的电平变化次数，并根据单个脉冲信号周期内震荡信号的电平变化次数产生控制信号，以控制电子烟的雾化器工作与否。在第二震荡电路20输出的脉冲信号为低电平时，第一震荡电路10的使能端无效，第一震荡电路10停止运行。也就是说，通过第二震荡电路20输出的脉冲信号来控制第一震荡电路10周期性工作，从而可以避免不管是否有使用者在吸烟，第一震荡电路10始终处于持续工作状态，导致电子烟的功耗大。并且，第一震荡电路10工作时长受第二震荡电路20输出的脉冲信号的高电平持续时间控制，因此，通过调整第二震荡电路20输出的脉冲信号，可以调整第一震荡电路10的工作时长，以满足用户的个性化需求，例如，在每个脉冲信号周期内，使第一震荡电路10工作二分之一个脉冲信号周期；或者使第一震荡电路10工作三分之一个脉冲信号周期等等。

本发明的技术方案，通过第二震荡电路20输出的脉冲信号来控制第一震荡电路10周期性工作，以避免第一震荡电路10持续工作，从而降低电子烟的功耗，节省电子烟的电能。

可选的，参照图2，在一实施例中，该第一震荡电路10包括参考信号输入端VTH、咪头J1、第一电子管Q1、第二电子管Q2以及比较器U1。其中，第一电子管Q1的受控端为第一震荡电路10的使能端，即第一电子管Q1的受控端与第二震荡电路20的输出端连接；第一电子管Q1的输入端为该第一震荡电路的输入端，即第一电子管Q1的输入端与信号输入端IN连接，以接收信号输入端IN输入的电流信号；该第一电子管Q1的输出端与比较器U1的正输入端、咪头J1的第一端、以及第二电子管Q2的输入端均连接；咪头J1的第二端接地；而比较器U1的负输入端与该参考信号输入端VTH连接，以接收参考信号输入端VTH输入的参考电压信号。比较器U1的输出端为该第一震荡电路10的输出端；且比较器U1的输出端与该第二电子管Q2的受控端连接，该第二电子管Q2的输出端接地。

该第一电子管Q1可选为N型绝缘性场效应管，以N型绝缘性场效应管的栅极为第一电子管Q1的受控端，以N型绝缘性场效应管的漏极为第一电子管Q1的输入端，以N型绝缘性场效应管的源极为第一电子管的输出端。在其他实施例中，该第一电子管Q1还可以是NPN三极管或者其他可实现的晶体管。

该第二电子管Q2可选为N型绝缘性场效应管；以N型绝缘性场效应管的栅极为第二电子管Q2的受控端，以N型绝缘性场效应管的漏极为第二电子管Q2的输入端，以N型绝缘性场效应管的源极为第二电子管Q2的输出端。在其他实施例中，该第二电子管Q2还可以是NPN三极管或者其他可实现的晶体管。

该咪头J1具有电容的特性，即咪头J1在电路中可以理解为电容，咪头用于感测用户的吸气量，且咪头J1的电容值随着用户的吸气量的变化而变化，即用户在吸烟时，咪头J1的电容值会随之增大。

该第一震荡电路10的具体工作原理如下：在第二震荡电路20输出的脉冲信号为高电平时，第一电子管Q1导通，信号输入端IN输入的电流信号为咪头J1充电，比较器U1的正输入端的电压逐渐增大。在比较器U1的正输入端的电压大于其负输入端的参考电压信号时，比较器U1产生高电平的电信号并通过信号输出端OUT输出至后端电路。在比较器U1的输出端输出高电平的电信号时，第二电子管Q2导通，将比较器U1的正输入端的电平拉低，使得比较器U1的输出端输出低电平的电信号至后端电路，与此同时，咪头J1恢复充电状态，如此反复，直至第二震荡电路20输出的脉冲信号为低电平时，第一电子管Q1断开，咪头J1以及比较器U1停止运行，从而降低电子烟的功耗。也就是说，本实施例中，在第二震荡电路20输出的脉冲信号为高电平时，咪头J1反复充放电，而比较器U1产生震荡信号并输出至后端电路；在第二震荡电路20输出的脉冲信号为低电平时，咪头J1停止充放电的动作，而比较器U1停止输出震荡信号至后端电路。如此设置，通过第二震荡电路20输出的脉冲信号来控制第一震荡电路10周期性工作，避免第一震荡电路10持续处于工作状态，导致电子烟的功耗大。且可以通过调整第二震荡电路20输出的脉冲信号第一震荡电路10在每个脉冲信号周期内的工作时长，以满足用户的个性化需求。

可选的，参照图3，在一实施例中，该气流传感器还包括带隙基准电路30，该带隙基准电路30的输出端为该参考信号输入端VTH，即带隙基准电路30的输出端与比较器U1的负输入端连接，为比较器U1的负输入端提供参考电压信号。比较器U1根据其正输入端的电压和该参考电压信号生成震荡信号。

可选的，参照图4，在一实施例中，该气流传感器还包括电流源40、计数电路50以及信号处理电路60；电流源40的输出端与第一震荡电路10的输入端连接，即电流源40的输出端为气流传感器的信号输入端IN；第一震荡电路10的输出端与计数电路50的输入端连接，即该计数电路50的输入端为气流传感器的信号输出端OUT；计数电路50的触发端与第二震荡电路20的输出端连接，计数电路50的输出端与信号处理电路60的输入端连接。

该电流源，用于为第一震荡电路10提供电流信号。

该第一震荡电路，用于在其开启运行时，接收电流源40输出的电流信号，并根据电流源40输出的电流信号产生震荡信号并输出。

该计数电路50，可选为计数器，用于计算第一震荡电路10输出的震荡信号的电平变化次数，在接收到第二震荡电路20输出的触发信号时，例如，接收到第二震荡电路20输出的下降沿触发信号时，将第一震荡电路10输出的震荡信号的电平变化次数传输至信号处理电路60。

该信号处理电路60，可选的单片机、DSP、FPGA等微处理器。该信号处理电路60用于接收计数电路50输出的震荡信号的电平变化次数，并产生与震荡信号的电平变化次数对应的控制信号后输出。

具体工作原理如下：在第二震荡电路20输出的脉冲信号为高电平时，第一震荡电路10的使能端有效，第一震荡电路10开始工作。第一震荡电路10在其内部元器件的相互作用下产生震荡信号并输出至计数电路50，其中，第一震荡电路10产生的震荡信号的电平变化频率由其内部咪头J1的电容值决定。计数电路50计算第一震荡电路10输出的震荡信号的电平变化总次数，例如，计数电路50在检测到第一震荡电路10输出的电信号由高电平转为低电平时，则计数加1；或者，计数电路50在检测到第一震荡电路10输出的电信号由低电平转为高电平时，则计数加1。计数电路50将第一震荡电路10输出的震荡信号的电平变化次数依次累加，获得第一震荡电路10输出的震荡信号的电平变化总次数。并在接收到第二震荡电路20输出的触发信号时，该触发信号可以是第二震荡电路20输出的脉冲信号的下降沿，将第一震荡电路10的震荡信号的电平变化总次数传输至信号处理电路60。随后，计数电路50将计数总次数清零，以等待下一个脉冲信号周期。信号处理电路60根据所接收到的震荡信号的电平变化总次数产生对应的控制信号，并输出至电子烟的其他电路，以供其他电路执行相应的操作；例如，若当前脉冲信号周期内震荡信号的电平变化总次数为100次，信号处理电路60据此产生低电平的电信号至电子烟的开关电路200，以使电子烟的开关电路200断开，在电子烟的开关电路200断开时，电子烟的供电电源100与雾化器400的连接断开，雾化器400不工作；若下一个脉冲信号周期内第一震荡电路10输出的震荡信号的电平变化总次数为50次，说明此时由于用户吸烟导致第一震荡电路10内的咪头J1的电容量增大，使得第一震荡电路10输出的震荡信号的频率降低，信号处理电路60据此产生高电平的电信号至电子烟的开关电路200，以使电子烟的开关电路200导通，在电子烟的开关电路200导通时，电子烟的供电电源100为雾化器400供电，雾化器400开始工作。在第二震荡电路20输出的脉冲信号为低电平时，第一震荡电路10停止运行，即第一震荡电路10停止输出震荡信号至计数电路50，信号处理电路60据此产生低电平的电信号至电子烟的其他电路，以供其他电路执行相应的操作。

也就是说，本申请的技术方案，在第二震荡电路20输出的脉冲信号为高电平时，第一震荡电路10才开始工作；在第二震荡电路20输出的脉冲信号为低电平时，第一震荡电路10停止工作。如此设置，通过第二震荡电路20输出的脉冲信号来控制第一震荡电路10周期性工作，从而可以避免不管是否有使用者在吸烟，第一震荡电路10始终处于持续工作状态，导致电子烟的功耗大。并且，第一震荡电路10的工作时长受第二震荡电路20输出的脉冲信号的高电平持续时间控制，因此，可以通过调整第二震荡电路20输出的脉冲信号，以调整第一震荡电路10的工作时长，满足用户的个性化需求，例如，在每个脉冲信号周期内，使第一震荡电路10工作二分之一个脉冲信号周期；或者使第一震荡电路10工作三分之一个脉冲信号周期等等。

本发明还提供一种电子烟，该电子烟包括如上所述的气流传感器300。该气流传感器300的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明的电子烟中使用了上述气流传感器300，因此，本发明电子烟的实施例包括上述气流传感器300全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

可选的，参照图5，在一实施例中，该电子烟还包括供电电源100、开关电路200以及雾化器400；该气流传感器300的输出端与该开关电路200的受控端连接，该开关电路200的输入端与该供电电源100的输出端连接，该开关电路200的输出端与该雾化器400连接。

该开关电路200，具有导通或者断开两种状态，可以采用各种晶体管组成的电路实现。

该电子烟的工作原理如下：在气流传感器300的第二震荡电路20输出的脉冲信号为高电平时，第一震荡电路10的咪头J1检测是否有用户在吸气，并产生对应的震荡信号至气流传感器300内部的的计数电路50。计数电路50计算第一震荡电路10输出的震荡信号的电平变化总次数，并在接收到第二震荡电路20输出的触发信号时，将第一震荡电路10输出的震荡信号的电平变化总次数传输至后端的信号处理电路60，信号处理电路60产生与所接收到的电平变化总次数对应的控制信号至电子烟的开关电路200，例如，若当前脉冲信号周期内震荡信号的电平变化总次数为100次，信号处理电路60据此产生低电平的电信号至电子烟的开关电路200，以使电子烟的开关电路200断开。在电子烟的开关电路200断开时，电子烟的供电电源100与雾化器400的连接断开，雾化器400不工作；若下一个脉冲信号周期内震荡信号的电平变化总次数为50次，信号处理电路60据此产生高电平的电信号至电子烟的开关电路200，以使电子烟的开关电路200导通。在电子烟的开关电路200导通时，电子烟的供电电源100为雾化器400供电，雾化器400开始工作。在气流传感器300的第二震荡电路20输出的脉冲信号为低电平时，第一震荡电路10停止运行，即第一震荡电路10停止输出震荡信号至计数电路50，,信号处理电路60据此产生低电平的电信号至开关电路200，以控制开关电路200断开，使供电电源100停止为雾化器400供电。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种气流传感器，应用于电子烟，其特征在于，所述气流传感器包括信号输入端、第一震荡电路、第二震荡电路以及信号输出端；

所述第一震荡电路的使能端与所述第二震荡电路的输出端连接，所述第一震荡电路的输入端与所述信号输入端连接，所述第一震荡电路的输出端与所述信号输出端连接；

所述第二震荡电路，设置为输出脉冲信号；

所述第一震荡电路，设置为接收所述第二震荡电路输出的脉冲信号，根据所述脉冲信号开启或者关闭。

2.如权利要求1所述的气流传感器，其特征在于，在所述第二震荡电路输出的脉冲信号为高电平时，所述第一震荡电路开启；在所述第二震荡电路输出的脉冲信号为低电平时，所述第一震荡电路关闭。

3.如权利要求2所述的气流传感器，其特征在于，所述第一震荡电路包括参考信号输入端、咪头、第一电子管、第二电子管以及比较器；

所述第一电子管的受控端为所述第一震荡电路的使能端，所述第一电子管的输入端为所述第一震荡电路的输入端，所述第一电子管的输出端与所述比较器的正输入端、所述咪头的第一端、以及所述第二电子管的输入端连接；所述咪头的第二端接地；

所述比较器的负输入端与所述参考信号输入端连接，所述比较器的输出端为所述第一震荡电路的输出端；且所述比较器的输出端与所述第二电子管的受控端连接，所述第二电子管的输出端接地。

4.如权利要求3所述的气流传感器，其特征在于，所述第一电子管以及所述第二电子管均为N型绝缘性场效应管。

5.如权利要求3所述的气流传感器，其特征在于，所述气流传感器还包括带隙基准电路，所述带隙基准电路的输出端为所述参考信号输入端；

所述带隙基准电路，设置为提供参考电压信号。

6.如权利要求1所述的气流传感器，其特征在于，所述第二震荡电路为振荡器。

7.如权利要求1至6任一项所述的气流传感器，其特征在于，所述气流传感器还包括电流源、计数电路以及信号处理电路；

所述电流源的输出端与所述第一震荡电路的输入端连接，所述第一震荡电路的输出端与所述计数电路的输入端连接，所述计数电路的触发端与所述第二震荡电路的输出端连接，所述计数电路的输出端与所述信号处理电路的输入端连接。

8.一种电子烟，其特征在于，所述电子烟包括如权利要求1至7任一项所述的气流传感器。

9.如权利要求8所述的电子烟，其特征在于，所述电子烟还包括供电电源、开关电路以及雾化器；

所述气流传感器的输出端与所述开关电路的受控端连接，所述开关电路的输入端与所述供电电源的输出端连接，所述开关电路的输出端与所述雾化器连接。

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