CN117906798B - 压电传感器控制方法、电路、压电感应系统及电子烟 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种压电传感器控制方法、电路、压电感应系统及电子烟，通过在检测到撤力事件之时，立即对并联于压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值进行调节，将压电传感器的输出电压控制在预设范围内，从而降低反弹电压，避免因反弹电压而误触发压强事件，提高了压电传感器压力监测的准确度，确保了在压电传感器撤力时快速准确地进行反弹电压的降低，提高了压电传感器压力监测的准确度。

Description

压电传感器控制方法、电路、压电感应系统及电子烟

技术领域

本申请涉及压电传感器技术领域，特别是涉及一种压电传感器控制方法、电路、压电感应系统及电子烟。

背景技术

压电传感器，是一种将机械压力转换成电信号的传感器，其利用压电材料的特性，当外力施加在其表面时，内部电荷分布发生变化，从而产生电压。压电传感器将物理量转换成电信号，而电信号的处理需要依靠芯片。因此，在实际应用中，通常将压电传感器与压电传感器控制电路互相组合，以增强传感器的功能以及测量精度，使其更好地满足不同行业的需求。

图1是相关技术中压电传感器的状态变化示意图。参考图1，压电传感器通常是类平行板电容器结构，介质中有均匀的正负电荷。在不受外力的情况下，整体呈现电中性，当传感器受力时，正负电荷的几何中心发生错位，从而在两极板上呈现出感应电荷。受力越大，则正负电荷的几何中心的错位程度越大，极板上的电荷量也越大。若传感器承受相反方向的压力，与上同理，也产生电荷，但各极板对应的电荷符号会根据力的方向改变。压电传感器内部电荷变化时会输出电压，压电传感器控制电路根据输出电压判定是否发生了压强事件。

然而，压电传感器普遍存在电荷泄漏现象，而电荷泄漏会导致压电传感器在撤力过程产生反弹电压，有可能导致压电传感器控制电路错误地判定发生了压强事件，影响压电传感器的测量精度。

目前，相关技术中，对于压电传感器在撤力时容易导致误触发的问题，尚未提出有效的解决办法。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够避免压电传感器在撤力时误触发压强事件的压电传感器控制方法、电路、压电感应系统及电子烟。

第一方面，本申请提供了一种压电传感器控制方法。所述方法包括：

监测压电传感器是否发生撤力事件，其中，所述撤力事件表示所述压电传感器所受压力逐渐减小。

响应于所述撤力事件，通过调节并联于所述压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值，将所述压电传感器的输出电压控制在预设范围内。

在其中一个实施例中，调节并联于所述压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值包括：

当监测到所述压电传感器发生撤力事件时，增大所述电容至第一电容值，使得所述压电传感器的输出电压降低至预设电压之下，其中，所述预设电压为能够表征所述压电传感器监测到压强事件时的电压；

在维持预设时间后，将所述电容恢复至初始电容值，其中，所述预设时间不小于能够触发压强事件的残余电荷的泄放时间。

在其中一个实施例中，监测压电传感器是否发生撤力事件包括：

当监测到所述压电传感器输出的电压减小至第一阈值电压时，判定所述压电传感器发生撤力事件，其中，所述第一阈值电压不超过在撤力事件发生的时刻所述压电传感器输出的第一电压，所述第一阈值电压与所述第一电压均为正电压。

在其中一个实施例中，监测压电传感器是否发生撤力事件包括：

当监测到所述压电传感器输出的电压增大至第二阈值电压时，判定所述压电传感器发生撤力事件，其中，所述第二阈值电压不小于在撤力事件发生时刻所述压电传感器对应的第二电压，所述第二阈值电压与所述第二电压均为负电压。

在其中一个实施例中，监测压电传感器是否发生撤力事件还包括：

当监测到所述压电传感器的输出电压自第一电压区域切换至第二电压区域，或者所述压电传感器的输出电压自第三电压区域切换至第二电压区域时，判定所述压电传感器发生撤力事件；其中，所述第一电压区域中的电压不小于第一阈值电压，所述第二电压区域中的电压大于第二阈值电压且小于所述第一阈值电压，所述第三电压区域中的电压不大于所述第二阈值电压。

在其中一个实施例中，监测压电传感器是否发生撤力事件还包括：

当监测到所述压电传感器从第一状态码转换至第二状态码，或者所述压电传感器从第三状态码转换至所述第二状态码时，判定所述压电传感器发生撤力事件；其中，所述第一状态码为所述第一电压区域的逻辑编码，所述第二状态码为所述第二电压区域的逻辑编码，所述第三状态码为所述第三电压区域的逻辑编码。

第二方面，本申请还提供了一种压电传感器控制电路。所述电路包括：

可调电容，与压电传感器的输出端以及参考电压端并联；

控制模块，与所述可调电容连接，被配置为监测压电传感器是否发生撤力事件，响应于所述撤力事件，通过调节所述可调电容的容值，将所述压电传感器的输出电压控制在预设范围内，其中，所述撤力事件表示所述压电传感器所受压力逐渐减小。

在其中一个实施例中，所述控制模块包括：比较单元与逻辑单元，其中：

所述比较单元，与所述压电传感器的输出端连接，被配置为比较所述压电传感器输出的电压与第一阈值电压和/或第二阈值电压的大小关系；

所述逻辑单元，与所述比较单元连接，被配置为根据所述比较单元输出的比较结果，监测所述压电传感器是否发生撤力事件。

在其中一个实施例中，所述比较单元包括：第一比较器、第二比较器；

所述第一比较器，与所述压电传感器的输出端连接，被配置为比较所述压电传感器输出的电压与所述第一阈值电压的大小关系；

所述第二比较器，与所述压电传感器的输出端连接，被配置为比较所述压电传感器输出的电压与所述第二阈值电压的大小关系。

第三方面，本申请提供了一种压电感应系统，包括：压电传感器和上述第二方面任一项所述的压电传感器控制电路，其中，所述压电传感器与所述压电传感器控制电路连接。

第四方面，本申请实施例还提供了一种电子烟，包括：主体，所述主体上设置有压电传感器和上述第二方面中任一项所述的压电传感器控制电路，所述压电传感器与所述压电传感器控制电路连接。

上述压电传感器控制方法、电路、压电感应系统及电子烟，在检测到撤力事件之时，立即对并联于压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值进行调节，将压电传感器的输出电压控制在预设范围内，从而降低反弹电压，避免因反弹电压而误触发压强事件，提高了压电传感器压力监测的准确度，确保了在压电传感器撤力时快速准确地进行反弹电压的降低，提高了压电传感器压力监测的准确度。

附图说明

图1为压电传感器的结构示意图；

图2为单端压电传感器的等效电路图；

图3为单端压电传感器的响应曲线示意图；

图4为一个实施例中压电传感器控制方法的流程示意图；

图5为一个实施例中压电传感器控制方法的原理示意图；

图6为一个实施例中压电传感器逻辑状态编码的原理示意图；

图7为一个实施例中压电传感器控制电路的结构示意图；

图8为双端压电传感器的等效电路图；

图9为另一个实施例中压电传感器控制电路的结构示意图；

图10为一个实施例中压电感应系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中被配置为描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅被配置为将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

可以理解，“至少一个”是指一个或多个，“多个”是指两个或两个以上。“元件的至少部分”是指元件的部分或全部。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

图2是单端压电传感器的等效电路示意图。如图2所示，其中，MEMS代表压电传感器，其可以等效成电荷源q、电容Cp和电阻Rp相互并联，Vout代表压电传感器的输出电压，Vref代表压电传感器的参考电压。当极板受压力时，电荷源q产生电荷并存储于电容Cp中，形成Vout-Vref=q/Cp的电压差，然而由于电阻Rp的存在，电容Cp上的电荷会经过Rp缓慢泄漏，导致电容Cp上的电荷量减少，从而Vout-Vref的值也减少，直到Vout=Vref时，电荷为0。

图3是单端压电传感器的响应曲线示意图。如图3所示，当对压电传感器施加反向压力时（例如对图1的下极板施力），极板上产生电荷，形成电压；随着力的增加，电荷量会增加，输出电压Vout也增加。当力刚好从增加转为维持不变时，输出电压Vout达到峰值。随后，由于前述的电荷漏电原因，输出电压Vout缓慢降低。若在电荷完全泄漏之前发生“撤力过程”，则压电传感器内部将产生符号相反的电荷，抵消“施力过程”中产生的电荷，在输出电压上表现为陡峭撤力边沿和反弹电压。反弹电压，是由“撤力过程”产生的电荷与“撤力过程开始时刻”已经过漏电而剩余的电荷抵消后，残留电荷在电容Cp上形成的电压。随着此残留电荷的缓慢泄漏，反弹电压也会逐渐恢复到基线电位（示意图为方便展示，显示为0电位）。同理，当对传感器施加正向压力时（例如对图1的上极板施力），仍然会经历上述提到的电压随着力增加而达到峰值、力维持稳定时电荷泄漏导致电压降低、撤掉力时发生反弹电压、反弹电压缓慢恢复这四个过程。

正常情况下（不考虑反弹电压），压强事件，是指压电传感器的输出电压不小于电压阈值。无论是判断正向压强事件还是反向压强事件，只需要检测输出电压是否大于电压阈值即可，若是，则判定发生压强事件。需要说明的是，此处的电压阈值判断是指比较电压幅度，不考虑方向。至于施力方向，可通过比较输出电压与基线电压的大小来确定。然而，撤力过程中产生的反弹电压的幅度若超过了压强事件的判断阈值，则被误认为发生了压强事件。也就是说，反弹电压将可能触发误判断，导致压电传感器控制电路“误认为”发生了压力。例如，工业设备误开启、医疗设备误报、电子烟误点火，这将造成不便甚至安全隐患。

基于上述分析，在一个实施例中，提供了一种压电传感器控制方法。图4是本实施例的压电传感器控制方法的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：

步骤S401，监测压电传感器是否发生撤力事件，其中，撤力事件表示压电传感器所受压力逐渐减小。

步骤S402，响应于撤力事件，通过调节并联于压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值，将压电传感器的输出电压控制在预设范围内。

撤力事件，体现为压电传感器所受压力逐渐减小。调节并联于压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值，可以是在撤力时刻增大电容的容值，使压电传感器的分压降低，从而降低反弹电压。预设范围，指压电传感器不会触发压强事件的输出电压的范围，即在撤力过程中，保证压电传感器的输出电压不会触发压强事件。

在上述步骤S401至S402中，考虑到反弹电压跟随撤力事件出现，在检测到撤力事件之时，立即对并联于压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值进行调节，将压电传感器的输出电压控制在预设范围内，从而降低反弹电压，避免因反弹电压而误触发压强事件，提高了压电传感器压力监测的准确度。

在一个实施例中，调节并联于压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值包括：当监测到压电传感器发生撤力事件时，增大电容至第一电容值，使得压电传感器的输出电压降低至预设电压之下，其中，预设电压为能够表征压电传感器监测到压强事件时的电压；在维持预设时间后，将电容恢复至初始电容值，其中，预设时间不小于能够触发压强事件的残余电荷的泄放时间。

其中，预设电压表征为压电传感器能够监测到压强事件时对应的电压。残余电荷是指在撤力时产生的电荷中，抵消掉泄漏后剩余的电荷之后能够触发压强事件的电荷，即在撤力后能够触发压强事件的剩余电荷。当撤力事件发生时，将压电传感器的电压快速地降低至预设电压之下，如此一来，压电传感器输出的电压并不会触发压强事件，因而避免了压强事件的误触发。由于可调电容的增大会对压电传感器的输出电压造成影响，因此在预设时间结束后，需要将可调电容恢复至初始电容值，使得在反弹电压不能够触发压强事件，以及反弹电压不存在的时刻，压电传感器的输出电压不受可调电容的影响，维持压电传感器的正常工作状态。

本实施例中，通过调节并联与压电传感器输出端与参考电压输入端的可调电容，在撤力事件发生时将压电传感器的输出电压降低至预设电压之下，避免了反弹电压造成的压强事件的误触发；在预设时间结束后及时恢复可调电容，使压电传感器能够正常进行电压输出，维持压电传感器的正常工作状态，提高了压电传感器工作的稳定性与输出的准确性。

在一个实施例中，监测压电传感器是否发生撤力事件包括：当监测到压电传感器输出的电压减小至第一阈值电压时，判定压电传感器发生撤力事件，其中，第一阈值电压不超过在撤力事件发生的时刻压电传感器输出的第一电压，预设电压与第一电压均为正电压。

其中，如图5所示，设置第一阈值电压V₁，其中V₁的大小可以与压电传感器监测到压强事件时的电压的预设电压相同，且不超过第一电压。如图5所示，第一电压为压电传感器输出的正电压的最大值。当压电传感器输出的电压减小至第一阈值电压时，可以判定压电传感器发生撤力。

本实施例中，通过比较正向电压值完成对压电传感器撤力过程的监测，提高了撤力过程监测的准确性，保证压电传感器的撤力过程能够快速被监测到。

在一个实施例中，监测压电传感器是否发生撤力事件还包括：当监测到压电传感器输出的电压增大至第二阈值电压时，判定压电传感器发生撤力事件，其中，第二阈值电压不小于在撤力事件发生时刻压电传感器对应的第二电压，第二阈值电压与第二电压均为负电压。

其中，如图5所示，设置第二阈值电压V₂，其中V₂的大小可以与压电传感器监测到压强事件时的电压的预设电压相同，且不超过第二电压。如图5所示，第二电压为压电传感器输出的负电压的最小值。当压电传感器输出的电压增大至第一阈值电压时，可以判定压电传感器发生撤力。

本实施例中，通过比较反向电压值完成对压电传感器撤力过程的监测，提高了撤力过程监测的准确性，保证压电传感器的撤力过程能够快速被监测到。

在一个实施例中，监测压电传感器是否发生撤力事件还包括：当监测到压电传感器的输出电压自第一电压区域切换至第二电压区域，或者压电传感器的输出电压自第三电压区域切换至第二电压区域时，判定压电传感器发生撤力事件；其中，第一电压区域中的电压不小于第一阈值电压，第二电压区域中的电压大于第二阈值电压且小于第一阈值电压，第三电压区域中的电压不超过第二阈值电压。

其中，图5给出了压电传感器控制方法的原理示意图，请参阅图5，V1代表第一阈值电压，用来检测正向压强事件；V2代表第二阈值电压，用来检测反向压强事件；第一阈值电压V1和第二阈值电压V2的幅度相等方向相反。将第一阈值电压V1及其以上部分定义为区域A，将第二阈值电压V2及其以下部分定义为区域C，其中区域A为第一电压区域，区域B为第三电压区域。将第一阈值电压V1和第二阈值电压V2之间部分定义为区域B，区域B即为第二电压区域。当检测到压电传感器的输出电压呈现出从第一电压区域（区域A）到第二电压区域（区域B）的切换，或者从第三电压区域（区域C）到第二电压区域（区域B）的切换时，可以认为发生了撤力事件。例如，对于正向压强事件，Vout超过V1的过程被认为发生了施力，Vout从大于V1到小于V1的变化过程被认为发生了撤力。同理，反向压强事件也可以通过Vout上下越过V2的过程来判断发生了施力还是撤力。

为进一步揭示压电传感器控制方法的效果，请继续参阅图5。通过实时监测压电传感器的输出电压在区域A、区域B和区域C之间的转变情况。当发生了区域A到区域B的转变时，快速增大可调电容的容值，使压电传感器的输出电压控制在预设范围内，并维持预设时间，而后自动恢复初始电容值。同理，当发生了区域C到区域B的转变时，快速增大可调电容的容值，使压电传感器的输出电压控制在预设范围内，并维持预设时间，而后自动恢复初始电容值。

本实施例中，一方面，当发生撤力动作时，由于及时增大可调电容的容值，且维持该容值一段时间，因此，在这段时间内，本应产生反弹电压所对应的电荷，被可调电容吸收，从而无法形成反弹电压，也就不会造成误触发。另一方面，得益于所提出方法的三个区域的检测机制，可调电容不会在压电传感器响应施力过程的时间内增大容值，只会在压电传感器感应到撤力动作时才增大容值，因此不会影响它的正常工作功能。

在一个实施例中，可以采用逻辑编码来判断撤力事件，方法是将上述的三个电压区域进行逻辑编码，得到三种状态码，根据三种状态码之间的转换过程，判断是否发生撤力事件。示例性地，图6给出了状态码的转换过程示意图。如图6所示，将三个电压区域A、B、C对应的逻辑状态分别编码，其中，电压区域A对应第一状态码00，区域B对应第二状态码01，区域C对应第三状态码10。当监测到压电传感器从第一状态码00转换至第二状态码01，或者压电传感器从第三状态码10转换至第二状态码01时，判定压电传感器发生撤力事件；

其中，当发生区域A到区域B的转换时，增大可调电容的容值，使压电传感器输出的电压控制在第一预设范围内，维持预设时间后自动恢复初始电容值。同理，当发生区域C到区域B的转换时，也增大可调电容的容值，使压电传感器输出的电压控制在第一预设范围内，维持预设时间后自动恢复初始电容值。

本实施例中，将压电传感器的三个电压区域用逻辑状态码进行表示，便于对压电传感器的电压区域转换进行监测，从而提高撤力事件监测的准确性。

应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种被配置为实现上述所涉及的压电传感器控制方法的压电传感器控制电路。该电路所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个压电传感器控制电路实施例中的具体限定可以参见上文中对于压电传感器控制方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种压电传感器控制电路，包括：可调电容71和控制模块72，其中：

可调电容71，与压电传感器的输出端以及参考电压输入端并联。

控制模块72，与可调电容71连接，被配置为监测压电传感器是否发生撤力事件，响应于撤力事件，通过调节可调电容71的容值，将压电传感器的输出电压控制在预设范围内，其中，撤力事件表示压电传感器所受压力逐渐减小。

其中，可调电容71可以是容值连续可调的电容，也可以是开关电容阵列，开关电容阵列通过调整电容并联数量调节总容值。当使用模拟电压信号制电容大小时，则电路还需要数模转换器，将控制模块72的逻辑电路的数字控制码转为模拟信号；如果是数字码直接控制电容大小，则不需要额外增加数模转换器。控制模块72被配置为根据压电传感器输出的电压，对可调电容71进行控制，以便对压电传感器在撤力时刻产生的反弹电压进行抑制。

本实施例的压电传感器控制电路，一方面，可以对压电传感器的输出电压进行后处理，以满足实际应用需求。另一方面，压电传感器控制电路在执行压电传感器控制方法的过程中，通过在检测到撤力事件之时，立即对并联于压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的可调电容的容值进行调节，将压电传感器的输出电压控制在预设范围内，从而降低反弹电压，避免因反弹电压而误触发压强事件，提高了压电传感器压力监测的准确度。

上述实施例提供的压电传感器控制电路，可以被配置为控制单端压电传感器。在实际应用中，也可能出现差分两端输出的压电传感器，针对该情况，只需要将图7中的电路结构变成处理差分信号的电路即可。在一个实施例中，图8给出了双端压电传感器的等效电路示意图。相应地，图9提供了另一种压电传感器控制电路的结构示意图，如图9所示，在图7的基础上，设置两个可调电容，分别是第一可调电容C1和第二可调电容C2，被配置为调节压电传感器双端输出Voutp和Voutn。除此之前，控制模块72，包括比较单元721与逻辑单元722，均与上述实施例所述的控制模块72、比较单元721与逻辑单元722的原理与结构相同，在此不再赘述。

在一个实施例中，控制模块72包括：比较单元721与逻辑单元722；比较单元721，与压电传感器的输出端连接，被配置为比较压电传感器输出的电压与第一阈值电压和/或第二阈值电压的大小关系；逻辑单元722，与比较单元721连接，被配置为根据比较单元721输出的比较结果，监测压电传感器是否发生撤力事件。

其中，如图7所示，控制模块72包括比较单元721与逻辑单元722，比较单元721被配置为将压电传感器的输出电压与第一阈值电压和/或第二阈值电压进行比较，逻辑单元722将压电传感器的三个电压区域编码为三个逻辑状态码，通过接收到的比较单元721的比较结果，判断压电传感器是否发生了逻辑状态的转换，以及发生了怎样的逻辑状态的转换，进而监测压电传感器是否发生了撤力事件。

在一个实施例中，比较单元721包括：第一比较器11、第二比较器12；第一比较器11，与压电传感器的输出端连接，被配置为比较压电传感器输出的电压与第一阈值电压的大小关系；第二比较器12，与压电传感器的输出端连接，被配置为比较压电传感器输出的电压与第二阈值电压的大小关系。

其中，如图7所示，控制模块72包括第一比较器11与第二比较器12，第一比较器11被配置为对压电传感器的正向压强事件进行监测，当压电传感器输出的电压超过第一阈值电压时，第一比较器11输出一个方波信号，方波信号的宽度与图5所示的ta至tb时刻的时间宽度一致。第二比较器12被配置为对压电传感器的反向压强事件进行监测，当压电传感器输出的电压低于第二阈值电压时，第二比较器12输出一个方波信号，方波信号的宽度与图5所示的tc至td时刻的时间宽度一致。

本申请实施例还提供了一种压电感应系统，如图10所示，该系统包括：压电传感器101和上述实施例中任一项的压电传感器控制电路102；其中，压电传感器101与压电传感器控制电路102连接。其中，压电传感器控制电路可以降低反弹电压，以及周期性调节可调电容的容值以抑制基线电压抬升，避免误触发压强事件，从而提升压电感应系统的可靠性。该压电感应系统可以广泛应用于各种领域，包括但不限于：工业自动化，压电传感器可用于测量机器人终端执行器的执行力度，以确保它们能精确地进行操作；医疗设备，压电传感器可用于测量血压，呼吸率和心跳率等生理参数；汽车行业，压电传感器可以用于测量车辆的重量和压力分布，为车辆设计提供数据支持，以及对安全气囊和制动器等系统进行监测；空气质量检测，压电传感器可以用于测量空气中的压力和湿度，从而帮助检测空气中的有害气体；建筑工程，压电传感器可用于监测建筑物的结构安全和稳定性，以及测量桥梁和隧道等结构物的振动情况；消费电子，例如电子烟，压电传感器可用于检测吸烟或吹气动作，从而触发电子烟的功能开关。

在一个实施例中，提供了一种电子烟，包括主体，其配置有压电传感器，主体还配置有上文所述的压电传感器控制电路、或集成有包括上文所述的压电传感器控制电路的芯片、或配置有上文所述的压电感应系统。可选地，主体还包括PCB主板，压电传感器设置在PCB主板上。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种压电传感器控制方法，其特征在于，包括：

监测压电传感器是否发生撤力事件，其中，所述撤力事件表示所述压电传感器所受压力逐渐减小；

响应于所述撤力事件，通过调节并联于所述压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值，将所述压电传感器的输出电压控制在预设范围内，所述预设范围为所述压电传感器的输出电压不触发压强事件时的电压范围。

2.根据权利要求1所述的压电传感器控制方法，其特征在于，调节并联于所述压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值包括：

当监测到所述压电传感器发生撤力事件时，增大所述电容至第一电容值，使得所述压电传感器的输出电压降低至预设电压之下，其中，所述预设电压为能够表征所述压电传感器监测到压强事件时的电压；

在维持预设时间后，将所述电容恢复至初始电容值，其中，所述预设时间不小于能够触发压强事件的残余电荷的泄放时间。

3.根据权利要求1所述的压电传感器控制方法，其特征在于，监测压电传感器是否发生撤力事件包括：

当监测到所述压电传感器输出的电压减小至第一阈值电压时，判定所述压电传感器发生撤力事件，其中，所述第一阈值电压不超过在撤力事件发生的时刻所述压电传感器输出的第一电压，所述第一阈值电压与所述第一电压均为正电压。

4.根据权利要求1所述的压电传感器控制方法，其特征在于，监测压电传感器是否发生撤力事件包括：

当监测到所述压电传感器输出的电压增大至第二阈值电压时，判定所述压电传感器发生撤力事件，其中，所述第二阈值电压不小于在撤力事件发生时刻所述压电传感器对应的第二电压，所述第二阈值电压与所述第二电压均为负电压。

5.根据权利要求1所述的压电传感器控制方法，其特征在于，监测压电传感器是否发生撤力事件还包括：

当监测到所述压电传感器的输出电压自第一电压区域切换至第二电压区域，或者所述压电传感器的输出电压自第三电压区域切换至第二电压区域时，判定所述压电传感器发生撤力事件；其中，所述第一电压区域中的电压不小于第一阈值电压，所述第二电压区域中的电压大于第二阈值电压且小于所述第一阈值电压，所述第三电压区域中的电压不大于所述第二阈值电压。

6.根据权利要求5所述的压电传感器控制方法，其特征在于，监测压电传感器是否发生撤力事件还包括：

当监测到所述压电传感器从第一状态码转换至第二状态码，或者所述压电传感器从第三状态码转换至所述第二状态码时，判定所述压电传感器发生撤力事件；其中，所述第一状态码为所述第一电压区域的逻辑编码，所述第二状态码为所述第二电压区域的逻辑编码，所述第三状态码为所述第三电压区域的逻辑编码。

7.一种压电传感器控制电路，其特征在于，包括：

可调电容，与压电传感器的输出端以及参考电压端并联；

控制模块，与所述可调电容连接，被配置为监测压电传感器是否发生撤力事件，并响应于所述撤力事件，通过调节所述可调电容的容值，将所述压电传感器的输出电压控制在预设范围内，其中，所述撤力事件表示所述压电传感器所受压力逐渐减小，所述预设范围为所述压电传感器的输出电压不触发压强事件时的电压范围。

8.根据权利要求7所述的压电传感器控制电路，其特征在于，所述控制模块包括：比较单元与逻辑单元；

所述比较单元，与所述压电传感器的输出端连接，被配置为比较所述压电传感器输出的电压与第一阈值电压和/或第二阈值电压的大小关系；

所述逻辑单元，与所述比较单元连接，被配置为根据所述比较单元输出的比较结果，监测所述压电传感器是否发生撤力事件。

9.根据权利要求8所述的压电传感器控制电路，其特征在于，所述比较单元包括：第一比较器、第二比较器；

所述第一比较器，与所述压电传感器的输出端连接，被配置为比较所述压电传感器输出的电压与所述第一阈值电压的大小关系；

所述第二比较器，与所述压电传感器的输出端连接，被配置为比较所述压电传感器输出的电压与所述第二阈值电压的大小关系。

10.一种压电感应系统，其特征在于，包括：压电传感器和权利要求7至权利要求9中任一项所述的压电传感器控制电路；其中，所述压电传感器与所述压电传感器控制电路连接。

11.一种电子烟，其特征在于，包括：主体，所述主体上设置有压电传感器和权利要求7至权利要求9中任一项所述的压电传感器控制电路，所述压电传感器与所述压电传感器控制电路连接。