本技術(shù)涉及電子煙領(lǐng)域，尤其涉及一種電子煙及其咪頭結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、電子煙咪頭是電子煙中用于檢測(cè)用戶吸煙動(dòng)作的器件，目前有電容式及壓電式兩種。

2、電容式電子煙咪頭的結(jié)構(gòu)為金屬外殼頂面通孔，內(nèi)部由上至下依次設(shè)置透氣金屬片、絕緣墊、導(dǎo)電層，外殼底面為pcb板，pcb板正面的覆銅通過(guò)導(dǎo)電支架連接薄膜，pcb反面的覆銅經(jīng)金屬外殼連接透氣金屬片，導(dǎo)電支架和金屬外殼通過(guò)絕緣環(huán)彼此絕緣。金屬外殼需要連通電子煙出煙氣道，用戶吸煙時(shí)，氣道形成負(fù)壓通過(guò)金屬片上的透氣孔帶動(dòng)薄膜朝金屬片方向移動(dòng)，薄膜與金屬片之間距離降低，互電容增大。pcb板正面是檢測(cè)芯片，基于頻率法進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)電阻r配合薄膜與金屬片之間構(gòu)建的電容c，形成rc振蕩，互電容改變引起振蕩頻率變化，通過(guò)閾值比較輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)。此類型結(jié)構(gòu)中，透氣金屬片與薄膜之間存在空隙，煙油容易進(jìn)入空隙中，影響導(dǎo)電薄膜的變形，導(dǎo)致咪頭靈敏度降低，甚至失效。

3、壓電式咪頭的傳感器由中間的壓電薄膜和兩端的電極組成，通過(guò)壓電效應(yīng)，有吸煙產(chǎn)生的負(fù)壓作用在傳感器上，使薄膜產(chǎn)生變形，可以產(chǎn)生電壓輸出。由于壓電材料不需要供電，只有信號(hào)測(cè)量電路需要供電，功耗相比電容式有降低，同時(shí)沒(méi)有漏油風(fēng)險(xiǎn)。

4、cn219396290u提供的壓電式傳感器咪頭結(jié)構(gòu)，壓電傳感器整個(gè)組裝結(jié)構(gòu)設(shè)在封裝外殼內(nèi)，組裝結(jié)構(gòu)包括襯底以及與襯底固定連接的壓電感應(yīng)層，襯底上設(shè)置貫穿襯底的背腔，壓電感應(yīng)層覆蓋背腔，壓電感應(yīng)層包括與襯底固定連接的第一介質(zhì)層、覆蓋在第一介質(zhì)層上的壓電介質(zhì)層、覆蓋在第一介質(zhì)層上的下電極層、覆蓋在下電極層上的壓電敏感膜層、設(shè)置壓電敏感膜層上的上電極層，電極層通過(guò)電性引出元件引出，組裝結(jié)構(gòu)固定在基底并通過(guò)焊錫焊接至印刷電路板，組裝結(jié)構(gòu)的背腔正對(duì)透氣孔，整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造成本以及組裝上存在劣勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型為改善現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種電子煙咪頭結(jié)構(gòu)以及使用該咪頭結(jié)構(gòu)的電子煙。

2、本實(shí)用新型的電子煙咪頭結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)電外殼、壓電薄膜、電路板；壓電薄膜連通至電子煙的出煙氣道，壓電薄膜的上下兩面分別設(shè)置有上層電極及下層電極，上層電極及下層電極作為壓電薄膜的信號(hào)輸出電極；壓電薄膜設(shè)置于導(dǎo)電外殼，上層電極通過(guò)導(dǎo)電外殼的殼體電連接至電路板，導(dǎo)電外殼內(nèi)設(shè)置有與之絕緣的導(dǎo)電支架，下層電極通過(guò)導(dǎo)電支架電連接至電路板；電路板上至少設(shè)置壓電測(cè)量支路與處理模塊，壓電測(cè)量支路設(shè)置有信號(hào)放大器用于放大壓電薄膜的輸出信號(hào)，處理模塊與壓電測(cè)量支路電連接。

3、本實(shí)用新型的咪頭結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于：

4、(1)較之于電容式咪頭，上層電極及下層電極之間填充壓電薄膜，不存在漏油導(dǎo)致失效的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)基于壓電材料的無(wú)源自發(fā)電，功耗相比電容式能夠做到降低；

5、(2)較之于壓電式咪頭，上層電極利用導(dǎo)電外殼的殼體電連接電路板，下層電極通過(guò)導(dǎo)電支架電連接電路板，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、緊湊，制造成本較低，整體穩(wěn)固性強(qiáng)。

6、作為改進(jìn)方案，導(dǎo)電外殼為管狀結(jié)構(gòu)，壓電薄膜位于導(dǎo)電外殼內(nèi)形成保護(hù)，導(dǎo)電外殼的頂部管壁朝內(nèi)彎折壓接在壓電薄膜頂面的上層電極，并形成有第一透氣孔連通出煙氣道與壓電薄膜，通過(guò)導(dǎo)電外殼的頂部管壁朝內(nèi)彎折直接壓接上層電極的方式，進(jìn)一步達(dá)到結(jié)構(gòu)及工藝簡(jiǎn)化，提升穩(wěn)固性。在簡(jiǎn)化與穩(wěn)固的更優(yōu)化上，更進(jìn)一步地，設(shè)置導(dǎo)電外殼的頂部管壁朝內(nèi)彎折壓接于電路板底面，上層電極通過(guò)導(dǎo)電外殼與電路板如pcb下方的覆銅連通，利用兩端的彎折達(dá)到上下方向上的限位。在此基礎(chǔ)上，更進(jìn)一步地，導(dǎo)電支架夾設(shè)于壓電薄膜與電路板之間用于支撐并電連接壓電薄膜底面的下層電極，一方面下層電極通過(guò)導(dǎo)電支架與pcb上方的覆銅連通，另一方面導(dǎo)電支架支撐壓電薄膜、pcb至與外殼兩端的彎折壓接。為達(dá)到導(dǎo)電支架與導(dǎo)電外殼的可靠絕緣，導(dǎo)電支架與導(dǎo)電外殼內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置有絕緣環(huán)分隔。

7、本實(shí)用新型的咪頭結(jié)構(gòu)，電路板上開(kāi)設(shè)有第二透氣孔進(jìn)行平衡氣壓。

8、作為另一種改進(jìn)方案，電路板上設(shè)置有電容測(cè)量支路，電容測(cè)量支路至少包括耦合處理模塊的電容數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換電路亦通過(guò)導(dǎo)電外殼的殼體電連接上層電極，以及通過(guò)導(dǎo)電支架電連接下層電極，上層電極及下層電極作為壓電薄膜的信號(hào)輸出電極和平行板電容傳感器的傳感電極的復(fù)用電極，壓電測(cè)量支路和電容測(cè)量支路均從上層電極及下層電極獲取電信號(hào)輸入處理模塊。該方案中，上層電極及下層電極作為壓電薄膜的信號(hào)輸出電極和平行板電容傳感器的傳感電極的復(fù)用電極，達(dá)到結(jié)構(gòu)復(fù)合，壓電測(cè)量支路和電容測(cè)量支路均從上層電極及下層電極獲取電信號(hào)輸入處理模塊，達(dá)到電路復(fù)合，傳感器體積最小，咪頭結(jié)構(gòu)及電路能夠較大程度簡(jiǎn)化，同時(shí)，傳感器既可基于壓電效應(yīng)達(dá)到壓力檢測(cè)效應(yīng)，又可以基于平行板電容原理彌補(bǔ)壓電材料對(duì)靜態(tài)力無(wú)法檢測(cè)的缺陷；或者，以壓電信號(hào)作為喚醒，喚醒后基于電容數(shù)字轉(zhuǎn)換電路開(kāi)始采集兩極板之間的互電容信號(hào)，通過(guò)互電容信號(hào)的變化來(lái)檢測(cè)吸煙信號(hào)，一方面能夠使咪頭整體電耗能降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，另一方面電容數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(cdc)，例如ad?i?7142、ad?i?7147，采用δ-σ調(diào)制方式通過(guò)多次對(duì)被測(cè)電容進(jìn)行充放電并與參考電容比較的方法(參見(jiàn)：us?patent?number:5,134,401)直接將被測(cè)電容值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，可以將對(duì)電容的測(cè)量靈敏度提高到1ff級(jí)別，達(dá)到準(zhǔn)確性提升目的。在該方案中，可配置電容數(shù)字轉(zhuǎn)換電路輸入至上層電極或下層電極的激勵(lì)信號(hào)的頻率區(qū)間與壓電薄膜的輸出信號(hào)的頻率區(qū)間不同，系統(tǒng)根據(jù)頻率的不同達(dá)到信號(hào)區(qū)分處理。

9、作為該方案的進(jìn)一步改進(jìn)，電路板上還設(shè)置有模擬開(kāi)關(guān)，上層電極及下層電極通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)的切換來(lái)分時(shí)接通壓電測(cè)量支路和電容測(cè)量支路，通過(guò)在設(shè)置模擬開(kāi)關(guān)，通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)分時(shí)切換壓電薄膜的輸出采集與電容激勵(lì)的施加，避免壓電薄膜的輸出信號(hào)與傳感器的激勵(lì)信號(hào)之間的串?dāng)_問(wèn)題，同時(shí)芯片借助于模擬開(kāi)關(guān)對(duì)分時(shí)控制也更為方便。

10、作為該方案的另一種改進(jìn)，上層電極和/或下層電極通過(guò)絲印或蒸鍍?cè)O(shè)置于壓電薄膜側(cè)面，絲印或蒸鍍工藝能夠讓電極以極薄的狀態(tài)附著壓電薄膜上，避免電極影響薄膜的形變性能。

11、還提供一種電子煙，包括上述的電子煙咪頭結(jié)構(gòu)。

技術(shù)特征：

1.一種電子煙咪頭結(jié)構(gòu)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子煙咪頭結(jié)構(gòu)，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子煙咪頭結(jié)構(gòu)，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電子煙咪頭結(jié)構(gòu)，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子煙咪頭結(jié)構(gòu)，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子煙咪頭結(jié)構(gòu)，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子煙咪頭結(jié)構(gòu)，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子煙咪頭結(jié)構(gòu)，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子煙咪頭結(jié)構(gòu)，其特征在于：

10.一種電子煙，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的電子煙咪頭結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種電子煙及其咪頭結(jié)構(gòu)，所述咪頭結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電外殼、壓電薄膜、電路板；壓電薄膜連通至電子煙的出煙氣道，壓電薄膜的上下兩面分別設(shè)置有上層電極及下層電極，上層電極及下層電極作為壓電薄膜的信號(hào)輸出電極；壓電薄膜設(shè)置于導(dǎo)電外殼，上層電極通過(guò)導(dǎo)電外殼的殼體電連接至電路板，導(dǎo)電外殼內(nèi)設(shè)置有與之絕緣的導(dǎo)電支架，下層電極通過(guò)導(dǎo)電支架電連接至電路板；電路板上至少設(shè)置壓電測(cè)量支路與處理模塊，壓電測(cè)量支路設(shè)置有信號(hào)放大器用于放大壓電薄膜的輸出信號(hào)，處理模塊與壓電測(cè)量支路電連接。

技術(shù)研發(fā)人員：孫滕諶,王凱,曾凡佑
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京他山科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240412
技術(shù)公布日：2024/12/12