CN211407669U - 具有基环的集成传感与控制器及应用的电子烟 - Google Patents

Abstract

具有基环的集成传感与控制器及应用的电子烟，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；发明的有益技术效果在于：电容动膜片包括金属基环、薄膜片和设置在薄膜片的金属膜层，电容动膜片通过金属基环具有了合适的结构强度，而通过把金属膜层设置在薄膜片上让金属膜层可利用自身的金属特性而具有可带电特性，并利用薄膜片的物理特性优化自身的变形性能和复原性能。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。

Description

具有基环的集成传感与控制器及应用的电子烟

技术领域

本发明涉及一种具有基环的集成传感与控制器，所述集成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而变化，所述控制电路板拾取变化的电容值后输出相应的电信号。另外，所述集成传感与控制器具有一种采用新型结构的环状动膜，所述环形动膜的性能更为优越。所述集成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11和图12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的电容值会响应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的电容值会响应于该方向的气流而上升。

发明内容

中国发明专利201080003430.9中提到为了使所述导电膜能够响应吸气动作做出快速的反应，采用金属板作为所述导电膜。金属板的弹性与其厚度相关，一般来说厚度越小，金属板的弹性越优越。但是过于单薄的金属板的结构强度是非常堪忧的，在安装的过程中非常容易被折断而报废进而严重地影响到集成传感与控制器的使用。面对上述技术问题，如何优化导电膜的弹性变形的能力并能够把所述导电膜便捷地安装到传感器上并减少安装操作对所述导电膜的损害是迫在眉睫需要解决的技术问题。

鉴于此，本发明提出一种具有基环的集成传感与控制器，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；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，所述电容极板与所述外壳体之间具有绝缘间距，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下裙边并电连接所述外壳体，从而让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。

其中，所述外壳体采用金属材质制造，从而可以利用自身所具有导电特性电连接所述控制电路板与所述电容动膜片的基环，从而在所述控制电路板与所述基环之间可以省略导电信号线、导电焊点的布置，大大地简化安装操作。

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。而且所述金属基环还可以成为所述电容动膜片安装操作过程中的着力部，人手不需要接触所述金属膜层，不仅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，还可以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下裙边，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，所述薄膜片和所述金属膜层并不直接接触所述下裙边而是通过所述基环与所述下裙边接触。

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：1.由于所述控制电路板的另一个电信号端口电连接所述外壳体，所述基环的下端面朝向所述下裙边并电连接所述外壳体，这样，所述控制电路板与所述基环之间通过所述外壳体电连接一起，在它们之间可以不采用导电信号线或导电焊点进行电连接，这样，大大地简化了安装操作，降低安装操作对所述金属膜层造成损坏的几率。2.由于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。

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。这样，简化了所述控制电路板一个电信号端口与所述电容极板之间的电连接结构和安装操作，并能借助所述间隔间距成为所述控制电路板、电容极板的散热距离，有利于提升散热效率。

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所述绝缘间距内。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时，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板与所述导电环之间的电连接。

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，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、电容极板和电容动膜片。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减少所述控制电路板、电容极板和电容动膜片在轴向方向上的活动空隙从而减少所述控制电路板、电容极板和电容动膜片的轴向晃动，以非常简洁的结构有效地提高所述控制电路板、电容极板和电容动膜片的轴向定位稳定性，并有利于强化所述控制电路板与所述上裙边之间的电连接稳定性，以及所述电容动膜片与所述下裙边之间的电连接稳定性，并简化所述集成传感与控制器的装配结构和装配操作。

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，所述控制电路板上设置有第一板通孔，所述第一板通孔用于让所述控制电路板上、下空间形成连通；所述电容极板上设置有第二板通孔，所述第二板通孔用于让所述电容极板上面空间与所述极距空间连通起来。这样，通过所述第一板通孔和所述第二板通孔，所述极距空间连通所述外壳体之外的外部空间，所述第一板通孔、第二板通孔用于将吸气动作所致的变化气压传递给所述电容动膜片，所述电容动膜片及时响应其上下两侧的气压变化而变形。

如果污物进入到所述电容极板与所述电容动膜片之间的极距空间而降低所述电容极板与所述电容动膜片之间的中间介质的绝缘性时，极有可能导致所述集成传感与控制器的功能失效，鉴于此进一步的技术方案还可以是，在所述基环与所述下裙边之间设置有密封层，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，所述密封层用于防止污物从所述下裙边的上表面经所述基环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所述极距空间。

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的电信号，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。根据上述技术方案，所述集成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极板不会成为气流中的迎风器件，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，有效延长所述防污型集成传感与控制器的使用寿命。

进一步的技术还可以是，所述密封层是呈环状的密封胶圈或黏胶层。

为了进一步减少污物进入到所述电容极板与所述电容动膜片之间的极距空间，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但又能够通过其微孔让气体穿过而传导其两边的气压。根据上述技术方案，利用所述挡污片可把外部污物阻挡在所述外壳体之外，而减少对所述外壳体的内部构件特别是所述电容极板与所述电容动膜片的污染，有利于维持所述集成传感与控制器的灵敏性和使用寿命。

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，所述雾化单元用于对雾化对象进行雾化处理，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导致的气压变化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，所述电容动膜片的上、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，为此可以应用到具有基环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是所述集成传感与控制器100是处于由吸气动作引致的气流中的原理简图；

图7是所述集成传感与控制器100是处于由呼气动作引致的气流中的原理简图；

图8是带有挡污膜片300的控制电路板3a的剖面结构示意图；

图9是所述集成传感与控制器100的电路布局图；

图10是应用本发明技术方案的另一种电子烟的结构示意图；

图11是现有电子香烟的结构示意图；

图12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内设置有集成传感与控制器100、控制单元35（图中未画出）、雾化单元11，所述雾化单元11用于对雾化对象12进行雾化处理，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导致的气压变化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35，所述控制单元35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36，所述过滤电路36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35。所述过滤电路36可以设置在所述控制单元35中，也可以设置在下面将要论述到的控制电路板3的控制IC（集成电路）33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，所述金属外壳体2具有上、下开口部以及连通所述上、下开口部的内筒腔。所述外壳体2的内筒腔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下方的电容单元C，所述电容单元C包括电容极板4、电容动膜片5，所述电容极板4位于所述控制电路板3的下方，所述电容动膜片5位于所述电容极板4下方并且它们之间平行布置，所述电容极板4与所述电容动膜片5所构成的电容单元C用于感应吸气动作导致气压变化。所述控制电路板3是包含有普通电子线路34的PCB电路板，所述控制电路板3中的控制电路分为两个部分即普通的电子线路34以及信号连接所述普通电子线路34的控制IC33，所述控制IC33属于微电子控制电路即芯片；其中，所述电容单元C电信号连接所述普通电子线路34中的电容连接电路例如LC\RLC震荡电路34，所述普通电子线路34用于电连接所述电容单元C的两极，接收所述电容单元C输出的变化电容信号而产生不同的震荡电信号（例如频率信号、电流信号等）并将该不同的震荡信号中的1个或2个信号提供给所述控制IC33，而所述控制IC33再根据所述电容变化而导致的震荡电信号不同而实施相应的后续控制例如驱动雾化单元工作。其中在所述LC\RLC震荡电路与所述控制IC33之间还可以布置信号整理滤波电路或比较电路等。

当然，在一种可行的方案中，还可以将所述控制单元35也设置在所述控制电路板3上，或者将所述控制单元35与所述控制IC33合并为一而全部设置在所述控制电路板3上，或者将所述控制单元35与所述控制IC33同时全部设置在所述控制电路板3之外。

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之间设置有呈环状的导电环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31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。所述控制IC33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IC33免受外物的碰撞而损坏，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板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。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与下面将要论述到的所述控制电路板3的第二电信号端口32之间电路接一起而出现短路，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、图4和图5所示，所述外壳体2的上开口部位置具有向内延伸的环形上裙边21，所述控制电路板3布置在所述上开口部并位于所述上裙边21的下面，所述控制电路板3的第二电信号端口32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C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呈盘状包括呈环状的金属基环51及布置在所述金属基环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并搁置在所述环形下裙边22上，所述基环51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。其次，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。再者，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。

如图2和图3所示，所述控制电路板3上设置有第一板通孔30，所述第一板通孔30用于让所述控制电路板3上、下空间形成连通，在所述电容极板4上设置有第二板通孔40，所述第二板通孔40用于让所述电容极板4上面空间即所述上下间隔间距202空间与所述极距空间200连通起来。这样，所述极距空间200通过所述第一板通孔30和所述第二板通孔40连通到所述外壳体2之外的外部空间，所述控制电路板3、电容极板4上的板通孔（30、40）能够将吸气动作所致的变化气压传递给所述电容动膜片5，所述电容动膜片5的金属膜层53响应其上下两侧的气压变化而变形。具体说，如图3、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的气压小于所述极距空间200内的气压，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的所述金属膜层53向下延伸变形，从而增大所述金属膜层53与所述电容极板4之间的极间距。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）的气压大于所述极距空间200内的气压，此时所述电容动膜片5的金属膜层53则向上延伸变形，从而减小所述金属膜层53与所述电容极板4之间的极间距，但所述极距空间200、上下间隔间距202空间与所述下方空间b之间不能通过所述电容动膜片5贯通。

基于上述的结构描述可以看出，所述电容动膜片5的上方空间即所述极距空间200、上下间隔间距202空间及下方空间b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5的金属膜层53用于响应所述外壳体2内部的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4与所述电容动膜片5之间出现对应的大小不同的电容变化量；所述控制电路板3中的普通电子线路34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IC33，再由所述控制IC33整理后提供给所述控制单元35。当然在一种可行的方案中，可以将所述控制单元35与所述控制IC33合并为一而全部设置在所述控制电路板3上。

如图8所示，为了防止外部污物通过所述第一板通孔30进入到所述金属外壳体2内，下面对所述控制电路板3的结构作了进一步的改进，为了便于区分，把改进后的控制电路板标记为控制电路板3a。所述控制电路板3a包括具有微孔的挡污膜片300，在位于所述第一板通孔30的周围壁体外表面上设置有浅凹坑（图中被所述挡污膜片300遮挡而未予标记），所述挡污膜片300布置在所述浅凹坑中从而覆盖住所述第一板通孔30。所述挡污膜片300用于阻挡外部污物从所述第一板通孔30进入到所述控制电路板3a下方空间但又能够通过其微孔让气体穿过而传导其两边的气压。这样，有利于长时间维持所述控制电路板3a下方空间的洁净度，为设置在所述控制电路板3a下方空间内的电容单元C提供有利于维持功能有效性的洁净环境，从而能够长时间有效地维持所述集成传感与控制器的灵敏度和使用寿命。

如果外部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。

气流流速大则气压低，反之气流流速小则气压高，是一种普通的气压原理，根据上述技术方案，所述集成传感与控制器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而不是流量变化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流场中的迎风器件，所述电容动膜片5主要感应两侧的气压变化，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之间设置有所述密封层6，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，有利于长期维持所述电容动膜片5与所述电容极板4之间的电容特性，有效延长所述集成传感与控制器100的使用寿命。

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采用具有导电性能的材质制造。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，本发明可以减少源于制造误差、装配误差而导致的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91，所述挡污片91中具有微孔，所述挡污片91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91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，但又能够通过其微孔让气体穿过而传导其两边的气压。这样，利用所述挡污片91可把外部污物阻挡在所述外壳体2之外，从而减少对所述外壳体2的内部构件特别是所述电容单元C的污染，有利于维持所述电容单元C的灵敏性和使用寿命。

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。所述上裙边21呈向所述外壳体2的中心方向稍微倾斜状布置（当然在其他的实施方式中，还可以是所述下裙边22呈向所述外壳体2的中心方向稍微倾斜状布置）。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在轴向方向上的活动空隙从而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的轴向晃动，以非常简洁的结构有效地提高所述控制电路板3、导电环8、电容极板4、电容动膜片5和密封层6的轴向定位稳定性，提高所述控制电路板3与所述上裙边21之间的电连接稳定性，所述导电环8分别与所述控制电路板3、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。

本发明还提出另一种电子烟产品，如图10所示，包括烟杆壳体1a、可拆卸地设置在所述烟杆壳体1a上的烟弹14a以及所述集成传感与控制器100。所述烟弹14a包括有烟液和用于对烟液进行雾化处理的雾化单元（图中未画出）。所述烟杆壳体1a呈桶状从而具有环形的桶侧壁107a和封堵底端的桶底壁108a，在所述桶侧壁107a和桶底壁108a之间形成有桶内腔，在所述桶内腔内设置有把所述桶内腔分隔为上腔体109a和下腔体的中间隔离壁106a，所述上腔体具有上敞口，所述烟弹14a穿过所述上敞口插装在所述上腔体109a内。在所述集成传感与控制器100设置在所述下腔体内。在所述下腔体的内侧壁与所述集成传感与控制器100之间设置有间隔环101a，所述间隔环101a位于所述集成传感与控制器100的中部位置并将所述下腔体分隔为上下分置的第一下腔体102a和第二下腔体103a，所述第二下腔体103a为密封空间。所述烟弹14a设置有内气流通道140a，在所述桶侧壁107a上设置有第一壁孔105a，在所述中间隔离壁106a上设置有第二壁孔104a，所述第一壁孔105a、第二壁孔104a分别连通所述内气流通道140a。

当人的嘴部抽吸所述内气流通道140a内的空气时，外部空气通过所述第一壁孔105a进入到所述内气流通道140a内，所述第一下腔体102a的空气也被抽吸到所述内气流通道140a内而形成负压，而所述第二下腔体103a的气压基本维持不变，此时所述控制电路板3、电容极板4上的板通孔（30、40）将吸气动作所致的变化气压传递给所述电容动膜片5，所述电容动膜片5及时响应其上下两侧的气压变化而变形，所述电容单元C能够响应于所述电容动膜片5的变形而产生变化的电容。

Claims (14)

1.具有基环的集成传感与控制器，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；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，所述电容极板与所述外壳体之间具有绝缘间距，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下裙边并电连接所述外壳体，从而让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。

2.根据权利要求1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。

3.根据权利要求2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所述绝缘间距内。

4.根据权利要求3所述的集成传感与控制器，其特征在于，所述绝缘环顶部不接触所述控制电路板。

5.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，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、电容极板和电容动膜片。

6.根据权利要求2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1到6任一所述的集成传感与控制器，其特征在于，所述控制电路板上设置有第一板通孔，所述第一板通孔用于让所述控制电路板上、下空间形成连通；所述电容极板上设置有第二板通孔，所述第二板通孔用于让所述电容极板上面空间与所述极距空间连通起来。

8.根据权利要求1到6任一所述的集成传感与控制器，其特征在于，在所述基环与所述下裙边之间设置有密封层，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，所述密封层用于防止污物从所述下裙边的上表面经所述基环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所述极距空间。

9.根据权利要求8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。

10.根据权利要求1到6任一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但又能够通过其微孔让气体穿过而传导其两边的气压。

11.应用权利要求1到10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，所述雾化单元用于对雾化对象进行雾化处理，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导致的气压变化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。

12.根据权利要求11所述的电子烟，其特征在于，所述电容动膜片的上、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。

13.根据权利要求12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。

14.根据权利要求11、12或13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。

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