CN112107030A - 一种超声波雾化片振荡控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声波雾化片振荡控制方法及控制系统，控制方法包括：A，超声波雾化片开始工作；B，在第一设定时间段内，对超声波雾化片进行扫频且对其工作电流进行检测，存储扫频频率值和工作电流检测值；C，筛选出最大电流值I₀及对应的频率值f₀；D，确定谐振频率范围为[f_min，f_max]，安全电流范围为[I_min，I_max]；f_min＝f₀+Δf，f_max＝f₀+m·Δf，Δf是工作电路中芯片的最小频率值，m为设定正整数，I_min是f_max对应的工作电流检测值，I_max是f_min对应的工作电流检测值；E，以驱动频率f_n驱动超声波雾化片工作，f_n的初始值为f₀+Δf。本发明通过控制超声波雾化片的工作频率来控制工作电流，频率与电流匹配性好，避免烧坏元器件，工作效率高，雾化效果好，烟雾量大，用户体验好。

Description

一种超声波雾化片振荡控制方法及控制系统

技术领域

本发明特别涉及一种超声波雾化片振荡控制方法及控制系统。

背景技术

目前超声波电子烟中，均是以一个固定的频率驱动超声波雾化片工作。但是，实际上，超声波雾化片在工作过程中，其谐振频率是会发生改变的，因此，以固定频率驱动超声波雾化片工作会导致电路中的电流不断发生改变，具有以下缺陷：

第一，当电路中的电流比较高时，容易烧掉电路中的元器件，增加使用成本。

第二，工作电流与谐振频率基本不匹配，超声波雾化片雾化效果很差，用户体验感差。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种超声波雾化片振荡控制方法及控制系统，通过控制超声波雾化片的工作频率来控制超声波雾化片的工作电流，工作频率与工作电流的匹配性好，避免烧坏电路中的元器件，降低使用成本，同时提高超声波雾化片的工作效率，雾化效果更好，烟雾量更大，用户体验好。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种超声波雾化片振荡控制方法，包括：

步骤A，超声波雾化片开始工作；

其特点是还包括以下步骤：

步骤B，在第一设定时间段内，对超声波雾化片进行扫频且对其工作电流进行检测，存储扫频频率值和工作电流检测值；

步骤C，从第一设定时间段内的扫频频率值和工作电流检测值中，筛选出最大电流值I₀及其对应的频率值f₀；

步骤D，确定超声波雾化片的谐振频率范围为[f_min，f_max]，根据超声波雾化片的谐振频率范围确定其安全电流范围为[I_min，I_max]；其中，f_min＝f₀+Δf，f_max＝f₀+m·Δf，Δf是超声波雾化片工作电路中芯片的最小频率值，m为设定正整数，I_min是f_max对应的工作电流检测值，I_max是f_min对应的工作电流检测值；

步骤E，以驱动频率f_n驱动超声波雾化片工作，其中，f_n的初始值为f₀+Δf。

进一步地，所述步骤E中，以驱动频率f_n驱动超声波雾化片工作一段第二设定时间段；

步骤E之后还包括：

步骤F，检测超声波雾化片的实时工作电流值I_n并判断I_n与I_min，I_max之间的大小关系，

若I_min＜I_n＜I_max，则跳转至步骤G1；

若I_min≥I_n，则跳转至步骤G2；

若I_max＜I_n，则跳转至步骤G3；

若I_max＝I_n，则跳转至步骤G4；

步骤G1，更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与Δf之和；

步骤G2，更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与2Δf之和；

步骤G3，更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与Δf之差；或者，控制超声波雾化片暂停一段第三设定时间段的工作；

步骤G4，以驱动频率f_n持续驱动超声波雾化片工作至下一个工作周期。

进一步地，所述步骤G1中，驱动频率更新后，跳转至步骤E。

进一步地，步骤E与步骤F之间还包括：

步骤E1，判断驱动频率f_n与f_min，f_max之间的大小关系，若f_n＞f_max，则跳转至步骤B；若f_min≤f_n≤f_max，则跳转至步骤F。

作为一种优选方式，所述第一设定时间段为1ms～5ms。

作为一种优选方式，所述第二设定时间段为10ms～30ms。

作为一种优选方式，所述第三设定时间段为5ms～20ms。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种超声波雾化片振荡控制系统，包括：

启动模块：用于给出启停指令以控制超声波雾化片是否工作；

控制模块：用于根据启停指令控制超声波雾化片是否工作；在超声波雾化片工作时，控制模块以驱动频率f₀驱动超声波雾化片工作；

其特点是还包括：

扫频模块：用于在超声波雾化片工作时对超声波雾化片进行扫频；

电流检测模块：用于在超声波雾化片工作时检测超声波雾化片的工作电流；

筛选模块：用于存储扫频频率值和工作电流检测值，并用于从第一设定时间段内的扫频频率值和工作电流检测值中，筛选出最大电流值I₀及其对应的频率值f₀；

模拟模块：用于确定超声波雾化片的谐振频率范围为[f_min，f_max]，并根据超声波雾化片的谐振频率范围确定超声波雾化片的安全电流范围为[I_min，I_max]；其中，f_min＝f₀+Δf，f_max＝f₀+m·Δf，Δf是超声波雾化片工作电路中芯片的最小频率值，m为设定正整数，I_min是f_max对应的工作电流检测值，I_max是f_min对应的工作电流检测值。

进一步地，所述电流检测模块还用于检测超声波雾化片的实时工作电流值I_n并发送至控制模块；

控制模块还用于判断I_n与I_min，I_max之间的大小关系，并根据判断结果决定是否更新驱动频率f_n的值：

若I_min＜I_n＜I_max，则更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与Δf之和；

若I_min≥I_n，则更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与2Δf之和；

若I_max＜I_n，则更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与Δf之差；或者，控制超声波雾化片暂停一段第三设定时间段的工作；

若I_max＝I_n，则以驱动频率f_n持续驱动超声波雾化片工作至下一个工作周期。

进一步地，所述控制模块还用于判断驱动频率f_n与f_min，f_max之间的大小关系，若f_n＞f_max，则更新超声波雾化片的谐振频率范围和安全电流范围；若f_min≤f_n≤f_max，则继续判断I_n与I_min，I_max之间的大小关系。

与现有技术相比，本发明通过控制超声波雾化片的工作频率来控制超声波雾化片的工作电流，工作频率与工作电流的匹配性好，避免烧坏电路中的元器件，降低使用成本，同时提高超声波雾化片的工作效率，雾化效果更好，烟雾量更大，用户体验好。

附图说明

图1为本发明方法一实施方式流程图。

图2为本发明系统一实施例方框图。

图3为超声波雾化片工作频率与工作电流关系图。

具体实施方式

如图1所示，超声波雾化片振荡控制方法包括：

步骤A，超声波雾化片开始工作。

超声波雾化片每启动一次就要完成以下步骤阶段，充分体现超声波雾化片的高效工作，以及提升用户体验。

步骤B，在第一设定时间段内，对超声波雾化片进行扫频且对其工作电流进行检测，存储扫频频率值和工作电流检测值。

步骤C，从第一设定时间段内的扫频频率值和工作电流检测值中，筛选出最大电流值I₀及其对应的频率值f₀。此时，默认f₀为超声波雾化片的谐振频率。

步骤D，以为f₀参考点，确定超声波雾化片的谐振频率范围为[f_min，f_max]，根据超声波雾化片的谐振频率范围确定其安全电流范围为[I_min，I_max]；其中，f_min＝f₀+Δf，f_max＝f₀+m·Δf，Δf是超声波雾化片工作电路中芯片的最小频率值(为提高频率的控制精度)。m为设定正整数，I_min是f_max对应的工作电流检测值，I_max是f_min对应的工作电流检测值。f_min和f_max稍微大于f₀，I_min和I_max稍微小于I₀。

一般情况下Δf＝(4K～7K)。比如，超声波雾化片厂商给超声波雾化片的频率参数为2.4MHz±100K时，扫频得出的f₀＝2.4MHz，f₀<[f_min，f_max]。因此，谐振频率范围为[2.45MHz，2.55MHz]，因此超声波雾化片正常工作的时候是以f₁＝2.45MHz驱动，以提高超声波雾化片的工作效率。

步骤E，以驱动频率f_n驱动超声波雾化片工作，其中，f_n的初始值为f₀+Δf。

所述步骤E中，以驱动频率f_n驱动超声波雾化片工作一段第二设定时间段；

步骤E之后还包括：

步骤F，检测超声波雾化片的实时工作电流值I_n并判断I_n与I_min，I_max之间的大小关系，

若I_min＜I_n＜I_max，则跳转至步骤G1；

若I_min≥I_n，则跳转至步骤G2；

若I_max＜I_n，则跳转至步骤G3；

若I_max＝I_n，则跳转至步骤G4；

步骤G1，更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与Δf之和；

步骤G2，更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与2Δf之和；

步骤G3，更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与Δf之差；或者，控制超声波雾化片暂停一段第三设定时间段的工作；

步骤G4，以驱动频率f_n持续驱动超声波雾化片工作至下一个工作周期。

所述步骤G1中，驱动频率更新后，跳转至步骤E。

步骤E与步骤F之间还包括：

步骤E1，判断驱动频率f_n与f_min，f_max之间的大小关系，若f_n＞f_max，则跳转至步骤B；若f_min≤f_n≤f_max，则跳转至步骤F。

所述第一设定时间段为1ms～5ms。

所述第二设定时间段为10ms～30ms。

所述第三设定时间段为5ms～20ms。

如图2所示，超声波雾化片振荡控制系统包括：

启动模块：用于给出启停指令以控制超声波雾化片是否工作；

控制模块：用于根据启停指令控制超声波雾化片是否工作；在超声波雾化片工作时，控制模块以驱动频率f₀驱动超声波雾化片工作；

扫频模块：用于在超声波雾化片工作时对超声波雾化片进行扫频；

电流检测模块：用于在超声波雾化片工作时检测超声波雾化片的工作电流；

筛选模块：用于存储扫频频率值和工作电流检测值，并用于从第一设定时间段内的扫频频率值和工作电流检测值中，筛选出最大电流值I₀及其对应的频率值f₀；

模拟模块：用于确定超声波雾化片的谐振频率范围为[f_min，f_max]，并根据超声波雾化片的谐振频率范围确定超声波雾化片的安全电流范围为[I_min，I_max]；其中，f_min＝f₀+Δf，f_max＝f₀+m·Δf，Δf是超声波雾化片工作电路中芯片的最小频率值，m为设定正整数，I_min是f_max对应的工作电流检测值，I_max是f_min对应的工作电流检测值。

所述电流检测模块还用于检测超声波雾化片的实时工作电流值I_n并发送至控制模块；

控制模块还用于判断I_n与I_min，I_max之间的大小关系，并根据判断结果决定是否更新驱动频率f_n的值：

若I_min＜I_n＜I_max，则更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与Δf之和；

若I_min≥I_n，则更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与2Δf之和；

若I_max＜I_n，则更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与Δf之差；或者，控制超声波雾化片暂停一段第三设定时间段的工作；

若I_max＝I_n，则以驱动频率f_n持续驱动超声波雾化片工作至下一个工作周期。

所述控制模块还用于判断驱动频率f_n与f_min，f_max之间的大小关系，若f_n＞f_max，则更新超声波雾化片的谐振频率范围和安全电流范围；若f_min≤f_n≤f_max，则继续判断I_n与I_min，I_max之间的大小关系。

如图3所示，本发明具有以下特点：

1、在超声波雾化片进入正常的工作状态时，选择工作频率大于扫频得到的谐振频率f₀，并且工作频率设置在谐振频率范围[f_min，f_max]内变化。

2、当超声波雾化片处于理想谐振频率时，高频振荡电路的电流处于最大，雾化效果最好。

3、由于从谐振频率点开始，频率越大，电流越小，从而影响输出功率，最终影响雾化效果。因此，在超声波雾化片工作过程中，本发明主动选择稍微大于谐振频率的频率驱动超声波雾化片工作，从而提升超声波雾化片的雾化效果。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超声波雾化片振荡控制方法，包括：

步骤A，超声波雾化片开始工作；

其特征在于，还包括以下步骤：

步骤B，在第一设定时间段内，对超声波雾化片进行扫频且对其工作电流进行检测，存储扫频频率值和工作电流检测值；

步骤C，从第一设定时间段内的扫频频率值和工作电流检测值中，筛选出最大电流值I₀及其对应的频率值f₀；

步骤D，确定超声波雾化片的谐振频率范围为[f_min，f_max]，根据超声波雾化片的谐振频率范围确定其安全电流范围为[I_min，I_max]；其中，f_min＝f₀+Δf，f_max＝f₀+m·Δf，Δf是超声波雾化片工作电路中芯片的最小频率值，m为设定正整数，I_min是f_max对应的工作电流检测值，I_max是f_min对应的工作电流检测值；

步骤E，以驱动频率f_n驱动超声波雾化片工作，其中，f_n的初始值为f₀+Δf。

2.如权利要求1所述的超声波雾化片振荡控制方法，其特征在于，所述步骤E中，以驱动频率f_n驱动超声波雾化片工作一段第二设定时间段；

步骤E之后还包括：

步骤F，检测超声波雾化片的实时工作电流值I_n并判断I_n与I_min，I_max之间的大小关系，

若I_min＜I_n＜I_max，则跳转至步骤G1；

若I_min≥I_n，则跳转至步骤G2；

若I_max＜I_n，则跳转至步骤G3；

若I_max＝I_n，则跳转至步骤G4；

步骤G1，更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与Δf之和；

步骤G2，更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与2Δf之和；

步骤G3，更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与Δf之差；或者，控制超声波雾化片暂停一段第三设定时间段的工作；

步骤G4，以驱动频率f_n持续驱动超声波雾化片工作至下一个工作周期。

3.如权利要求2所述的超声波雾化片振荡控制方法，其特征在于，所述步骤G1中，驱动频率更新后，跳转至步骤E。

4.如权利要求2所述的超声波雾化片振荡控制方法，其特征在于，步骤E与步骤F之间还包括：

步骤E1，判断驱动频率f_n与f_min，f_max之间的大小关系，若f_n＞f_max，则跳转至步骤B；若f_min≤f_n≤f_max，则跳转至步骤F。

5.如权利要求1所述的超声波雾化片振荡控制方法，其特征在于，所述第一设定时间段为1ms～5ms。

6.如权利要求2所述的超声波雾化片振荡控制方法，其特征在于，所述第二设定时间段为10ms～30ms。

7.如权利要求2所述的超声波雾化片振荡控制方法，其特征在于，所述第三设定时间段为5ms～20ms。

8.一种超声波雾化片振荡控制系统，包括：

启动模块：用于给出启停指令以控制超声波雾化片是否工作；

控制模块：用于根据启停指令控制超声波雾化片是否工作；在超声波雾化片工作时，控制模块以驱动频率f₀驱动超声波雾化片工作；

其特征在于，还包括：

扫频模块：用于在超声波雾化片工作时对超声波雾化片进行扫频；

电流检测模块：用于在超声波雾化片工作时检测超声波雾化片的工作电流；

筛选模块：用于存储扫频频率值和工作电流检测值，并用于从第一设定时间段内的扫频频率值和工作电流检测值中，筛选出最大电流值I₀及其对应的频率值f₀；

模拟模块：用于确定超声波雾化片的谐振频率范围为[f_min，f_max]，并根据超声波雾化片的谐振频率范围确定超声波雾化片的安全电流范围为[I_min，I_max]；其中，f_min＝f₀+Δf，f_max＝f₀+m·Δf，Δf是超声波雾化片工作电路中芯片的最小频率值，m为设定正整数，I_min是f_max对应的工作电流检测值，I_max是f_min对应的工作电流检测值。

9.如权利要求8所述的超声波雾化片振荡控制系统，其特征在于，

所述电流检测模块还用于检测超声波雾化片的实时工作电流值I_n并发送至控制模块；

控制模块还用于判断I_n与I_min，I_max之间的大小关系，并根据判断结果决定是否更新驱动频率f_n的值：

若I_min＜I_n＜I_max，则更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与Δf之和；

若I_min≥I_n，则更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与2Δf之和；

若I_max＜I_n，则更新驱动频率f_n的值并以更新后的驱动频率驱动超声波雾化片工作，更新后的驱动频率等于更新前的驱动频率与Δf之差；或者，控制超声波雾化片暂停一段第三设定时间段的工作；

若I_max＝I_n，则以驱动频率f_n持续驱动超声波雾化片工作至下一个工作周期。

10.如权利要求9所述的超声波雾化片振荡控制系统，其特征在于，

所述控制模块还用于判断驱动频率f_n与f_min，f_max之间的大小关系，若f_n＞f_max，则更新超声波雾化片的谐振频率范围和安全电流范围；若f_min≤f_n≤f_max，则继续判断I_n与I_min，I_max之间的大小关系。

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