(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112353006 A(43)申请公布日 2021.02.12
(21)申请号 202011287492.9(22)申请日 2020.11.17
(71)申请人 华景传感科技(无锡)有限公司
地址 214135 江苏省无锡市新吴区菱湖大
道200号中国传感网国际创新园F2(72)发明人 缪建民 钟华 扶祥华 张金姣 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司
11332
代理人 孟金喆(51)Int.Cl.
A24F 40/40(2020.01)A24F 40/50(2020.01)G01L 9/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图2页
(54)发明名称
一种气流传感器和电子烟(57)摘要
本发明实施例公开了一种气流传感器和电子烟。该气流传感器包括：壳体，壳体上设置有第一开口；PCB板，壳体固定在PCB板上，壳体与PCB板形成空腔；气流感应模块，气流感应模块设置在PCB板上，并位于空腔内，气流感应模块用于感应第一开口的气流，并形成指示灯控制信号；指示灯模块，指示灯模块设置于PCB板上，且位于空腔内；指示灯模块与气流感应模块电连接，用于根据指示灯控制信号发光。通过将指示灯模块设置在气流传感器的内部，可以节省占用空间，减少体积，满足客户小型化的需求，减小产品空间占有率；同时将指示灯模块直接集成在气流传感器的内部无须使用封装后的指示灯模块，可以在降低原材料成本的同时，减少一道贴片工序，降低加工成本。
CN 112353006 ACN 112353006 A
权 利 要 求 书
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1.一种气流传感器，其特征在于，包括：壳体，所述壳体上设置有第一开口；PCB板，所述壳体固定在所述PCB板上，所述壳体与所述PCB板形成空腔；气流感应模块，所述气流感应模块设置在所述PCB板上，并位于所述空腔内，所述气流感应模块用于感应所述第一开口的气流，并形成指示灯控制信号；
指示灯模块，所述指示灯模块设置于所述PCB板上，且位于所述空腔内；所述指示灯模块与所述气流感应模块电连接，用于根据所述指示灯控制信号发光。
2.根据权利要求1所述的气流传感器，其特征在于，所述PCB板上设有第二开口，所述指示灯模块设置在所述第二开口处，且所述指示灯模块的出光面与所述第二开口相对。
3.根据权利要求1所述的气流传感器，其特征在于，所述指示灯模块包括LED芯片，所述LED芯片用于根据所述指示灯控制信号发光；其中，所述指示灯控制信号包括启动吸烟时间信号、电压检测信号、短路保护信号和过流保护信号。
4.根据权利要求1所述的气流传感器，其特征在于，所述气流感应模块包括ASIC芯片和MEMS芯片，所述MEMS芯片与所述ASIC芯片电连接，所述ASIC芯片与所述指示灯模块电连接；所述MEMS芯片用于感应所述第一开口的气流，并根据所述气流形成电容变化信号发送给所述ASIC芯片；所述ASIC芯片用于根据所述电容变化信号形成所述指示灯控制信号。
5.根据权利要求4所述的气流传感器，其特征在于，所述MEMS芯片包括振膜和信号生成单元，所述振膜用于感应所述第一开口的气流，并根据所述气流产生形变，所述信号生成单元用于根据所述振膜产生的形变形成电容变化信号并发送给所述ASIC芯片。
6.根据权利要求4所述的气流传感器，其特征在于，所述指示灯模块通过键合与所述ASIC芯片固定，所述MEMS芯片通过键合与所述ASIC芯片固定。
7.根据权利要求6所述的气流传感器，其特征在于，所述键合材料为金线或铝线。8.根据权利要求4所述的气流传感器，其特征在于，所述指示灯模块通过硅胶与所述PCB板固定，所述MEMS芯片通过硅胶与所述PCB板固定。
9.根据权利要求4所述的气流传感器，其特征在于，所述ASIC芯片通过环氧胶与所述PCB板固定。
10.一种电子烟，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的气流传感器。
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说 明 书
一种气流传感器和电子烟
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技术领域
[0001]本发明实施例涉及传感器技术领域，尤其涉及一种气流传感器和电子烟。背景技术
[0002]电子烟包括传感器，传感器用于感应吸烟气流信号。在传感器的外部常贴有指示灯，指示灯用于显示电量状况、吸烟启动时间等信息，以方便用户直观查看所需的信息。[0003]现有的电子烟通常将指示灯贴片于气流传感器的外部，以满足指示灯的需求。然而，指示灯贴片于气流传感器的外部需要占用的空间大且需要增加一次高温回流。此外，指示灯和气流传感器等相互的器件都要进行单独的贴片工艺，无疑会增加电子烟的制作成本，也无法满足客户小型化需求。发明内容
[0004]本发明提供一种气流传感器和电子烟，以提高气流传感器的集成度，减少体积，降低制作成本。[0005]第一方面，本发明实施例提供了一种气流传感器，该气流传感器包括：[0006]壳体，所述壳体上设置有第一开口；[0007]PCB板，所述壳体固定在所述PCB板上，所述壳体与所述PCB板形成空腔；[0008]气流感应模块，所述气流感应模块设置在所述PCB板上，并位于所述空腔内，所述气流感应模块用于感应所述第一开口的气流，并形成指示灯控制信号；[0009]指示灯模块，所述指示灯模块设置于所述PCB板上，且位于所述空腔内；所述指示灯模块与所述气流感应模块电连接，用于根据所述指示灯控制信号发光。[0010]可选地，所述PCB板上设有第二开口，所述指示灯模块设置在所述第二开口处，且所述指示灯模块的出光面与所述第二开口相对。[0011]可选地，所述指示灯模块包括LED芯片，所述LED芯片用于根据所述指示灯控制信号发光；其中，所述指示灯控制信号包括启动吸烟时间信号、电压检测信号、短路保护信号和过流保护信号。[0012]可选地，所述气流感应模块包括ASIC芯片和MEMS芯片，所述MEMS芯片与所述ASIC芯片电连接，所述ASIC芯片与所述指示灯模块电连接；所述MEMS芯片用于感应所述第一开口的气流，并根据所述气流形成电容变化信号发送给所述ASIC芯片；所述ASIC芯片用于根据所述电容变化信号形成指示灯控制信号。[0013]可选地，所述MEMS芯片包括振膜和信号生成单元，所述振膜用于感应所述第一开口的气流，并根据所述气流产生形变，所述信号生成单元用于根据所述振膜产生的形变形成电容变化信号并发送给所述ASIC芯片。[0014]可选地，所述指示灯模块通过键合与所述ASIC芯片固定，所述MEMS芯片通过键合与所述ASIC芯片固定。[0015]可选地，所述键合材料为金线或铝线。
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可选地，所述指示灯模块通过硅胶与所述PCB板固定，所述MEMS芯片通过硅胶与所
述PCB板固定。[0017]可选地，所述ASIC芯片通过环氧胶与所述PCB板固定。[0018]第二方面，本发明实施例还提供了一种电子烟，其特征在于，包括如第一方面所述的气流传感器。
[0019]本发明通过提供一种气流传感器，该气流传感器包括：壳体，所述壳体上设置有第一开口；PCB板，壳体固定在PCB板上，壳体与PCB板形成空腔；气流感应模块，气流感应模块设置在PCB板上，并位于空腔内，气流感应模块用于感应第一开口的气流，并形成指示灯控制信号；指示灯模块，指示灯模块设置于PCB板上，且位于空腔内；指示灯模块与气流感应模块电连接，用于根据指示灯控制信号发光。解决现有技术存在占用空间大、制作成本高、无法满足客户小型化的需求等问题，与常规的将指示灯贴装于气流传感器的外部相比，通过将指示灯模块设置在气流传感器的内部，可以节省占用空间，减少体积，满足客户小型化的需求，减小产品空间占有率；同时将指示灯模块直接集成在气流传感器的内部无须使用封装后的指示灯模块，可以在降低原材料成本的同时，减少一道贴片工序，降低加工成本。附图说明
[0020]图1是本发明实施例中的一种气流传感器的结构示意图；[0021]图2是本发明实施例中的一种气流传感器的结构示意图；[0022]图3是本发明实施例中的一种电子烟的结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0024]图1为本发明实施例中提供的一种气流传感器的结构示意图，如图1所示，该气流传感器包括：[0025]壳体10，壳体10上设置有第一开口A1；[0026]PCB板20，壳体10固定在PCB板20上，壳体10与PCB板20形成空腔1；[0027]气流感应模块30，气流感应模块30设置在PCB板20上，并位于空腔1内，气流感应模块30用于感应第一开口A1的气流，并形成指示灯控制信号；[0028]指示灯模块40，指示灯模块40设置于PCB板20上，且位于空腔1内；指示灯模块40与气流感应模块30电连接，用于根据指示灯控制信号发光。[0029]其中，壳体10可以通过焊接工艺固定在PCB板20上。该气流传感器可以用于电子烟中的气流传感器，以及其他需要使用气流传感器的场合。[0030]在本实施例的技术方案中，该气流传感器的工作原理为：以气流传感器用于电子烟为例进行说明，例如，在吸烟状态下，空腔1内的气流通过第一开口A1排出空腔1，则空腔1的气压会随气流的排出发生变化，气流感应模块30感应到空腔1气压的变化形成指示灯控制信号，并发送给指示灯模块40，指示灯模块40根据指示灯控制信号发光，用于指示气流传感器的工作状态信息等，例如可以根据指示灯模块40发出的光的闪烁信号、持续点亮信号
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等指示气流传感器的开启信息、电压状态信息等。由于指示灯模块40设置于气流传感器的空腔1内，因此可以节省占用空间，减小体积，降低制作成本，满足客户小型化的需求。[0031]本实施例的技术方案，通过提供一种气流传感器，该气流传感器通过将指示灯模块40设置于空腔内；指示灯模块与气流感应模块电连接，用于根据指示灯控制信号发光。解决现有技术存在占用空间大、制作成本高、无法满足客户小型化的需求等问题，与常规的将指示灯贴装于气流传感器的外部相比，通过将指示灯模块设置在气流传感器的内部，可以节省占用空间，减少体积，满足客户小型化的需求，减小产品空间占有率；同时将指示灯模块直接集成在气流传感器的内部无须使用封装后的指示灯模块，可以在降低原材料成本的同时，减少一道贴片工序，降低加工成本。
[0032]图2是本发明实施例中提供的一种气流传感器的结构示意图。可选地，参考图2，PCB板20上设有第二开口A2，指示灯模块40设置在第二开口A2处，且指示灯模块40的出光面与第二开口A2相对。[0033]其中，将指示灯模块40设置在第二开口A2处，且指示灯模块40的出光面与第二开口A2相对，可以使指示灯模块40发出的光透过第二开口A2向外界发出光源，方便用户根据指示灯发光的不同状态进行不同的指示。[0034]可选地，指示灯模块40包括LED芯片，LED芯片用于根据指示灯控制信号发光；其中，指示灯控制信号包括启动吸烟时间信号、电压检测信号、短路保护信号和过流保护信号。
[0035]其中，LED芯片为LED指示灯原片，无须采用封装后的LED元件，从而可降低原材料成本。此外，将LED指示灯原片集成于气流传感器的内部，可以减少一道SMT工序，从而降低加工成本。
[0036]具体的，当气流传感器启动吸烟时，气流感应模块30向LED芯片发送启动吸烟时间信号，LED芯片根据启动吸烟时间信号发光，例如每隔0.5秒闪烁一次，连续闪烁五次。气流感应模块30具备实时监测气流传感器内部电路电压是否异常的功能，当电压出现异常时气流感应模块30向LED芯片发送电压检测异常信号，LED芯片根据接收到的电压检测异常信号发光，例如，每个0.1秒闪烁一次，连续闪烁10次。此外，气流感应模块30还具备短路保护和过流保护功能，当检测到气流传感器发生短路、过流现象时向LED芯片发送短路保护信号和过流保护信号，LED芯片根据接收到的信号发光，具体发光可以通过设置发光时长来实现。[0037]可选地，继续参考图2，气流感应模块30包括ASIC芯片31和MEMS芯片32，MEMS芯片32与ASIC芯片31电连接，ASIC芯片31与指示灯模块40电连接；MEMS芯片32用于感应第一开口A1的气流，并根据气流形成电容变化信号发送给ASIC芯片31；ASIC芯片31用于根据电容变化信号形成指示灯控制信号。[0038]其中，ASIC芯片31具有体积小、兼备高性能和低功耗的优点，可以为芯动TT2型、蚂蚁S9i、神马M10等。MEMS芯片32体积小、精度高，属于微压传感芯片。[0039]可选地，MEMS芯片32包括振膜和信号生成单元，其中，振膜用于感应第一开口A1的气流，并根据气流产生形变，信号生成单元用于根据振膜产生的形变形成电容变化信号发送给ASIC芯片31。[0040]其中，以气流传感器用于电子烟为例，当吸烟状态的吸气气流较小时，振膜的形变量小，信号生成单元输出的电容变化量就小，则ASIC芯片31转化后的雾化功率低出烟量就
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小；同理，当吸烟状态的吸烟气流较大时，振膜的形变量大，信号生成单元输出的电容变化量大，则ASIC芯片31转化后的雾化功率高出烟量也就大。[0041]示例性的，以气流传感器用于电子烟为例进行说明，例如，在吸烟状态下，空腔1内的气流通过第一开口A1排出空腔1，则空腔1的气压会随气流的排出发生变化，MEMS芯片32中的振膜由于空腔1内气流的变化而发生形变，MEMS芯片32因振膜发生形变而引起电容变化形成相应的电容变化信号并发送给ASIC芯片31，例如输出电容变化信号给ASIC芯片31，ASIC芯片31形成指示灯控制信号，并发送给指示灯模块40，指示灯模块40根据指示灯控制信号发光，例如发出闪烁信号、持续点亮信号等。[0042]可选地，指示灯模块40通过键合与ASIC芯片31固定，MEMS芯片32通过键合与ASIC芯片31固定。[0043]例如，参考图2，指示灯模块40通过键合材料2与ASIC芯片31固定，ASIC芯片31通过键合材料2与MEMS芯片固定。通过键合材料2可以实现指示灯模块40与ASIC芯片31之间的电连接，ASIC芯片31与MEMS芯片之间的电连接。[0044]可选地，键合材料2为金线或铝线。[0045]可选地，指示灯模块40通过硅胶与PCB板固定，所述MEMS芯片通过硅胶与所述PCB板固定。
[0046]参考图2，指示灯模块40通过硅胶3与PCB板固定，MEMS芯片也通过硅胶3与所述PCB板固定。其中，硅胶硬度较低，在确保指示灯模块40与PCB板固定的同时不容易损坏指示灯模块40、MEMS芯片。尤其是当指示灯模块40、MEMS芯片损坏时，可进行无痕迹修复。[0047]可选地，ASIC芯片通过环氧胶与PCB板固定。[0048]参考图2，ASIC芯片通过环氧胶4与PCB板固定。此外，参考图2，壳体1通过焊接材料5与PCB板焊接在一起。其中，环氧胶硬度较高、内应力大、粘结力强，密封性好，且成本低。[0049]图3是本发明实施例提供的一种电子烟的结构示意图。本发明实施例还提供了一种电子烟100，参考图3，该电子烟100包括本发明任意实施例所述的气流传感器110，气流传感器110设置在电子烟100内。[0050]其中，图3仅是示例性的示出了外形为长方体的电子烟，电子烟的外形还可以为圆柱体、正方体等其他结构形式。[0051]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
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