一种电容式气流传感器及电子烟的制作方法

本申请涉及电子烟技术领域，更具体地说，涉及一种电容式气流传感器及电子烟。

背景技术：

电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，其有着与卷烟一样的外观、烟雾、味道和感觉。

目前，在现有的电子烟中，多利用单电容形式的气流传感器来对使用者抽吸电子烟进行响应，具体参见图1，其示出了现有电容式气流传感器的结构示意图，包括由极片01、膜片02及位于两者之间的垫片03构成的单电容，当使用者抽吸电子烟时，气流传感器内部的膜片02会因负压形成而发生形变，此时，气流传感器内部的电容会对应发生改变，当使用者不抽吸电子烟时，气流传感器内部的膜片02几乎不发生形变，此时，气流传感器内部的电容会维持原状。但是，由于单电容的灵敏度和线性度均比较差，因此，则会降低对使用者抽吸电子烟响应的准确性，并会导致电子烟存在误操作的情况。

综上所述，如何提高电容式气流传感器对使用者响应的灵敏度和响应度，以提高电子烟工作的可靠性，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的是提供一种电容式气流传感器及电子烟，用于提高电容式气流传感器对使用者响应的灵敏度和响应度，以提高电子烟工作的可靠性。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种电容式气流传感器，包括外壳、设置在所述外壳底部的pcb板、位于所述外壳内部且通过所述外壳的侧壁与所述pcb板相连的第一极片、设置在所述外壳内部的第一连接构件和第二连接构件、通过所述第一连接构件与所述pcb板相连且与所述第一极片相平行的第二极片、设置在所述第一极片及所述第二极片之间且通过所述第二连接构件与所述pcb板相连的膜片、设置在所述第一极片与所述膜片之间的第一垫片、设置在所述第二极片与所述膜片之间的第二垫片，其中：

所述第一极片、所述膜片及所述第二极片构成差动式电容结构；

所述外壳上与所述第一极片相对应的位置处设置有用于与电子烟的烟道相导通的开孔，所述第一极片及所述第二极片上均设置有通孔。

优选的，所述第一极片上的通孔的位置与所述第二极片上的通孔的位置保持一致。

优选的，所述外壳的侧壁与所述第二连接构件之间、所述第一连接构件与所述第二连接构件之间均设置有绝缘环。

优选的，所述绝缘环为塑胶绝缘环。

优选的，还包括设置在所述外壳顶部的防尘网。

优选的，所述防尘网可拆卸地设置在所述外壳的顶部。

优选的，所述防尘网为无纺布。

优选的，所述膜片为pps导电膜片。

优选的，所述外壳为金属外壳，所述第一连接构件及所述第二连接构件均为金属连接构件。

一种电子烟，包括如上述任一项所述的电容式气流传感器、与所述电容式气流传感器内设置在外壳上的开孔相连通的烟道。

本申请提供了一种电容式气流传感器，包括外壳、设置在外壳底部的pcb板、位于外壳内部且通过外壳的侧壁与pcb板相连的第一极片、设置在外壳内部的第一连接构件和第二连接构件、通过第一连接构件与pcb板相连且与第一极片相平行的第二极片、设置在第一极片及第二极片之间且通过第二连接构件与pcb板相连的膜片、设置在第一极片与膜片之间的第一垫片、设置在第二极片与膜片之间的第二垫片，其中：第一极片、膜片及第二极片构成差动式电容结构；外壳上与第一极片相对应的位置处设置有用于与电子烟的烟道相导通的开孔，第一极片及第二极片上均设置有通孔。

本申请公开的上述技术方案，利用第一极片、膜片、第二极片构成差动式电容结构，并通过外壳上设置的用于与电子烟的烟道相导通的开孔、第一极片及第二极片上的设置的通孔使得膜片可以在使用者抽吸电子烟时发生形变，从而产生与使用者抽吸电子烟对应的电容差，由于差动式电容结构相较单电容结构的灵敏度会提升近一倍，而相对非线性误差会减少一个数量级，因此，则可以使电容式气流传感器输出的电容差与使用者抽吸电子烟时的抽吸力之间具有较好的线性度，从而可以提高电容式气流传感器的灵敏度和响应度，进而可以降低电子烟误操作的概率，以提高电子烟工作的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有电容式气流传感器的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电容式气流传感器的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电容式气流传感器内部的差动式电容结构在使用者未抽吸时的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的电容式气流传感器内部的差动式电容结构在使用者抽吸时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图2，其示出了本申请实施例提供的一种电容式气流传感器的结构示意图，本申请实施例提供的一种电容式气流传感器，可以包括外壳10、设置在外壳10底部的pcb板11、位于外壳10内部且通过外壳10的侧壁与pcb板11相连的第一极片12、设置在外壳10内部的第一连接构件13和第二连接构件14、通过第一连接构件13与pcb板11相连且与第一极片12相平行的第二极片15、设置在第一极片12及第二极片15之间且通过第二连接构件14与pcb板11相连的膜片16、设置在第一极片12与膜片16之间的第一垫片17、设置在第二极片15与膜片16之间的第二垫片18，其中：

第一极片12、膜片16及第二极片15构成差动式电容结构；

外壳10上与第一极片12相对应的位置处设置有用于与电子烟的烟道相导通的开孔，第一极片12及第二极片15上均设置有通孔。

本申请提供的电容式气流传感器可以包括内部呈空腔结构的外壳10、pcb板11、设置在外壳10的空腔结构中的第一极片12、第一连接构件13、第二连接构件14、第二极片15、膜片16、第一垫片17及第二垫片18，其中，外壳10、第一连接构件13、第二连接构件14均具有导电性，且外壳10、第一连接构件13、第二连接构件14均可以为圆环状结构，pcb板11设置在外壳10的底部且用于与电容检测芯片相连，以使电容检测芯片通过pcb板11而与电容式气流传感器内部的第一极片12、膜片16及第二极片15相连，从而便于利用检测第一极片12与膜片16之间的第一电容、膜片16与第二极片15之间的第二电容，并根据第一电容和第二电容得到电容差，另外，pcb板11上设置有通孔，以避免膜片16和pcb板11形成密闭空间而对电容式气流传感器的灵敏度造成影响。

另外，在电容式气流传感器内，第一极片12通过外壳10的侧壁与pcb板11相连，以便于通过pcb板11与电容检测芯片相连，第二极片15通过设置在pcb板11上的第一连接构件13与pcb板11相连，以便于通过第一连接构件13、pcb板11与电容检测芯片相连，其中，第一极片12与第二极片15相平行，膜片16设置在第一极片12与第二极片15之间，且第一极片12与膜片16之间通过设置在第一极片12两端的第一垫片17隔离开来，第二极片15与膜片16之间通过设置在第二极片15两端的第二垫片18隔离开来，通过第一极片12、膜片16及第二极片15可以形成差动式电容结构。

其中，第一极片12靠近外壳10的顶部进行设置，第二极片15靠近外壳10的内部进行设置，外壳10的顶部与第一极片12相对应的位置处设置有用于与电子烟的烟道相导通的开孔，第一极片12及第二极片15上均设置有通孔。当使用者抽吸电子烟时，外壳10内部的气流会沿着第二极片15上的通孔、第一极片12上的通孔、外壳10上的开孔进行流动而形成负压，此时，膜片16则会发生形变，相应地，则会使第一极片12与膜片16之间的第一电容增大，并使膜片16与第二极片15之间的第二电容减小，此时，则可以通过第一电容与第二电容之间的差值形成电容差。

具体可以参见图3和图4，其中，图3示出了本申请实施例提供的电容式气流传感器内部的差动式电容结构在使用者未抽吸时的结构示意图，图4示出了本申请实施例提供的电容式气流传感器内部的差动式电容结构在使用者抽吸时的结构示意图，其中，当使用者未抽吸电子烟时，第一极片12与膜片16之间的距离为d10，其对应产生的电容为第一电容c10，膜片16与第二极片15之间的距离为d20(可以与d10相等)，其对应产生的电容为第一电容c20(可以与c10相等)；当使用者抽吸电子烟时，第一极片12与膜片16之间的距离变为d11，其对应产生的电容为第一电容c11，膜片16与第二极片15之间的距离为d21，其对应产生的电容为第一电容c21，此时，电容式气流传感器内部的电容差由c10-c20变为c11-c21。

相较于目前采用单电容形式的气流传感器来对使用者抽吸电子烟进行响应，本申请所采用的由第一极片12、膜片16及第二极片15构成的差动式电容结构在极距变化量相同的情况，其灵敏度相较于单电容形式的气流传感器提高了近一倍，相对非线性误差减小了一个数量级，因此，采用本申请所提供的电容式气流传感器则可以使其输出的电容差与使用者抽吸电子烟时的抽吸力之间具有更好的线性度，从而可以提高电容式气流传感器的灵敏度和响应度，进而可以降低电子烟误操作的概率，以提高电子烟工作的可靠性。另外，由于本申请所提供的电容式气流传感器可以使其输出的电容差与使用者抽吸电子烟时的抽吸力之间具有更好的线性度，因此，则可以有利于低成本实现细分气压档位输出的功能，即便于使电子烟具有更多的档位功能，而且灵敏度的提升有利于电容式气流传感器的大批量制造。

本申请公开的上述技术方案，利用第一极片、膜片、第二极片构成差动式电容结构，并通过外壳上设置的用于与电子烟的烟道相导通的开孔、第一极片及第二极片上的设置的通孔使得膜片可以在使用者抽吸电子烟时发生形变，从而产生与使用者抽吸电子烟对应的电容差，由于差动式电容结构相交单电容结构的灵敏度会提升近一倍，而相对非线性误差会减少一个数量级，因此，则可以使电容式气流传感器输出的电容差与使用者抽吸电子烟时的抽吸力之间具有较好的线性度，从而可以提高电容式气流传感器的灵敏度和响应度，进而可以降低电子烟误操作的概率，以提高电子烟工作的可靠性。

本申请实施例提供的一种电容式气流传感器，第一极片12上的通孔的位置与第二极片15上的通孔的位置保持一致。

在本申请所提供的电容式气流传感器中，第一极片12上的通孔的位置与第二极片15上的通孔的位置可以保持一致，即第一极片12上的通孔的位置及第二极片15上的通孔的位置可以位于一条竖直线上，以尽量使第一极片12与膜片16之间、第二极片15与膜片16之间能够尽量在相同的位置发生极距变化，从而使得第一极片12与膜片16之间、第二极片15与膜片16之间能够尽量在相同的位置发生电容变化，即使得第一电容的变化量与第二电容的变化量保持一致，从而提高电容式气流传感器所得电容差的线性度和灵敏度。

当然，第一极片12上的通孔的位置也可以不与第二极片15上的通孔的位置保持一致，本申请对此不做任何限定。

本申请实施例提供的一种电容式气流传感器，外壳10的侧壁与第二连接构件14之间、第一连接构件13与第二连接构件14之间均设置有绝缘环19。

在本申请所提供的电容式气流传感器中，外壳10的侧壁与第二连接构件14之间、第一连接构件13与第二连接构件14之间均可以设置有绝缘环19，以通过对应的绝缘环19将外壳10的侧壁与第二连接构件14之间隔离开来，并通过对应的绝缘环19将第一连接构件13与第二连接构件14之间隔离开来，从而避免外壳10的侧壁与第二连接构件14、第一连接构件13与第二连接构件14在通电时因相互接触而发生短路，进而提高电容式气流传感器的可靠性。

其中，外壳10的侧壁与第二连接构件14之间所设置的绝缘环19可以位于第一垫片17与pcb板11之间，以不仅可以更好地将外壳10的侧壁与第二连接构件14之间隔离开来，而且可以对第一垫片17起到支撑和固定的作用，从而提高电容式气流传感器的可靠性；第一连接构件13与第二连接构件14之间所设置的绝缘环19可以位于第二垫片18与pcb板11之间，以不仅可以更好地将第一连接构件13与第二连接构件14隔离开来，而且可以对第二垫片18起到支撑和固定的作用，从而提高电容式气流传感器的可靠性。

本申请实施例提供的一种电容式气流传感器，绝缘环19为塑胶绝缘环。

电容式气流传感器中所设置的绝缘环19具体可以为塑胶绝缘环，其具有较好的绝缘性和较强的机械强度，因此，可以起到较好的绝缘作用和支撑作用。

本申请实施例提供的一种电容式气流传感器，还可以包括设置在外壳10顶部的防尘网20。

还可以在外壳10的顶部设置防尘网20，以防止灰尘、烟油等进入外壳10的内部而对电容式气流传感器的工作造成影响，从而提高电容式气流传感器的灵敏度和可靠性，进而提高电子烟工作的可靠性。

另外，也可以在外壳10顶部安装防水漏气膜(具体可以在防尘网20的位置，即取代防尘网20而设置防水透气膜)，以利用防水漏气膜起到防水和漏气的作用。

本申请实施例提供的一种电容式气流传感器，防尘网20可拆卸地设置在外壳10的顶部。

防尘网20可以通过粘贴等方式可拆卸地设置在外壳10的顶部，以便于客户可以根据需要而拆下防尘网20并替换上防水透气膜等。

本申请实施例提供的一种电容式气流传感器，防尘网20为无纺布。

电容式气流传感器中所设置的防尘网20具体可以为无纺布，以提高防尘网20的使用寿命。

本申请实施例提供的一种电容式气流传感器，膜片16为pps导电膜片。

电容式气流传感器中所设置的膜片16具体可以为pps(聚苯硫醚)导电膜片，其具有比重低、导电、安全环保等特点。

本申请实施例提供的一种电容式气流传感器，外壳10为金属外壳，第一连接构件13及第二连接构件14均为金属连接构件。

在本申请所提供的电容式气流传感器中，外壳10可以为金属外壳，第一连接构件13及第二连接构件14均可以为金属连接构件，以提高电容式气流传感器的强度和耐用性等。

本申请实施例还提供了一种电子烟，可以包括上述任一种电容式气流传感器、与电容式气流传感器内设置在外壳10上的开孔相连通的烟道。

本申请实施例提供的电子烟可以包括上述任一种电容式气流传感器、与电容式气流传感器内设置在外壳10上的开孔相连通的烟道，以便于使用者在抽吸电子烟时气流可以沿着电容式气流传感器、烟道进行流动而在电容式气流传感器内部产生负压，从而使得电容式气流传感器内可以产生与使用者抽吸电子烟时的抽吸力对应的电容差。

本申请实施例提供的一种电子烟中关于上述部分的描述具体可以参见本申请实施例提供的一种电容式气流传感器对应部分的详细描述，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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