烟具设备及用于该烟具设备的测温控温方法技术

本公开涉及一种烟具设备及其测温控温方法。烟具设备包括：发热器件；连接到发热器件的功率源，用于向发热器件提供功率；以及控制器单元，用于连接到发热器件和功率源，配置成控制从功率源到发热器件的功率供给以调节发热器件温度。这种烟具设备及其测温控温方法的特征在于，控制器单元利用串联在功率源与发热器件之间的测温检测电阻来确定发热器件在由功率源供给功率时的实时阻值R实，以实现对发热器件温度的实时监控，使得其能保持于恒定的预设目标温度。具有根据本公开的这种测温检测电阻的电加热式非燃烧烟具设备及相应方法允许消除现有技术中产生的地线干扰，从而允许提高温度检测精确度以提高控温准确性。

Smoking equipment and temperature measuring and temperature controlling method for smoking apparatus

The present disclosure relates to a smoking apparatus and a temperature measuring and temperature controlling method thereof. The smoke apparatus includes: a heating device; a power source connected to the heating device for providing power to the heating device; and a controller unit for connecting to the heating device and the power source configured to control the power supply from the power source to the heating device to adjust the temperature of the heating device. The characteristic of this kind of cigarette equipment and its temperature measurement and control method is that the controller unit determines the real-time resistance R of the heating device when the power supply is supplied by the power source by means of the temperature measurement and detection resistance between the power source and the heating device in series, so as to realize the real-time monitoring of the temperature of the heating device and keep it at a constant preset value. Target temperature. An electrically heated non-combustible smoke apparatus having such a temperature-measuring resistance in accordance with the present disclosure and a corresponding method permit the elimination of ground interference generated in the prior art, thereby permitting the improvement of temperature detection accuracy to improve the accuracy of temperature control.

【技术实现步骤摘要】
烟具设备及用于该烟具设备的测温控温方法
本公开涉及一种电子烟具设备、尤其是加热式非燃烧烟具设备的
，本公开特别是涉及可精确测温控温的加热式非燃烧烟具设备以及用于这种烟具设备的精确测温控温方法的领域。
技术介绍
随着现代社会中人对身体健康的关注度上升，人们逐渐意识到了通过将发烟制品燃烧以供用户吸食这一传统抽烟方式对身体的危害，因此产生了加热式非燃烧烟具设备。现有的加热式非燃烧烟具设备可通过例如插入式电加热的烘烤方式来加热发烟制品，即将电子烟中的陶瓷发热片插入至发烟制品中，使得陶瓷发热片加热发烟制品以产生烟雾来供用户吸食。出于进一步的健康考虑，已知一些电子烟具的加热器温度被控制处于特定的温度范围内，以使发烟制品不会产生和释放不期望的挥发性化合物甚至燃烧。为进行这种温度控制则需要对加热器温度进行监测。例如，已知通过单独温度传感器直接测量加热器的温度，或者使加热器设计成既用作电阻加热器又用作温度传感器，以通过其电阻温度系数确定其电阻。这类方法成本较高。另外还已知一种测温方法，其在于在加热器与接地装置之间串联一个额外电阻器，由与该额外电阻器相连的微控制器测量其两端电压，以确定实时的加热器电阻值，从而基于此通过与电阻器直接相连的微控制器对加热器温度进行实时调整。但是对于这种检测方法，其缺点之一在于检测电阻引入的地线干扰，较高的负载电流则会使该问题更加严重。再者，由于检测电压随电池电流而变，这样就会改变电池电压，由此会导致温度输出不精确，从而使得无法精确控制加热器温度。其另外一个缺点体现在电池和地之间意外短路所导致的短路电流不能被检测到，而这种短路可能会产生足够毁坏开关的大电流。
技术实现思路
因此，本公开旨在提供一种电加热式非燃烧烟具设备，其通过一种创新的测温控温电路布置能至少部分地解决前述问题。为此，一方面，本公开提出一种烟具设备，其包括：发热器件，用于加热发烟制品；功率源，功率源连接到发热器件，用于向发热器件提供功率；以及控制器单元，用于连接到发热器件和功率源，控制器单元配置成控制从功率源到发热器件的功率供给以调节发热器件温度，其特征在于，控制器单元还配置成：利用串联在功率源与发热器件之间的测温检测电阻来确定发热器件在由功率源供给功率时的实时阻值R实，以便实现对发热器件温度的实时监控，使得发热器件能保持于恒定的预设目标温度。利用具有根据本公开的这种测温检测电阻的电加热式非燃烧烟具设备，可以消除现有技术中产生的地线干扰，从而允许提高温度检测精确度以提高控温准确性。有利地，至少一个比较放大器单元连接在控制器单元与测温检测电阻之间，用于监测所述测温检测电阻的两端电压V2-V1并将代表检测到的两端电压的信号放大，以便放大后的信号继而被传输到控制器单元。有利地，比较放大器单元基于检测到的两端电压的信号利用比较放大器单元的增益输出放大的电压信号。进一步地，由比较放大器单元放大输出的电压信号以下式表示：VOUT＝(ILOADxRSHUNT)GAIN+VREF其中，VOUT表示比较放大器单元的输出引脚OUT输出的电压，ILOAD表示流过发热器件的实时电流，RSHUNT表示测温检测电阻已知的阻值r，GAIN则表示比较放大器单元的增益即放大倍数，VREF表示在比较放大器单元的参考引脚所加的对地电压；而所述测温检测电阻的两端电压即V2-V1＝ILOADxRSHUNT，由此可得：VOUT＝(V2-V1)GAIN+VREF。有利地，比较放大器单元并联于在其外部的测温检测电阻两侧。还有利地，测温检测电阻集成于比较放大器单元内部。通过设置前述比较放大器单元，可以放大信号，避免电压信号V2-V1可能太小而导致的检测精度不够，从而能进一步提高测温控温的精确度。此外，控制器单元还可配置成检测发热器件短路以进行短路保护。另外，比较放大器单元还可配置成进行功率源到地的短路检测以进行短路保护。通过前述短路检测保护，还可提高设备的运行安全性。根据本公开方案，所述实时阻值的确定在于：测温检测电阻的阻值r已知，通过检测其两端电压V2-V1，利用欧姆定律I＝U/R计算出流过发热器件的实时电流I实：I实＝(V2-V1)/r；然后利用控制器单元直接测得的功率源电压U源，再次基于欧姆定律I＝U/R计算出发热器件的当前的实时阻值R实：R实＝U源/I实。控制器单元还配置成比较实时阻值R实与同发热器件的预设目标温度相对应的预设的发热器件阻值R预设，以根据比较结果来监测发热器件温度是否达到预设目标温度。控制器单元于是基于比较结果来控制功率源给发热器件的功率供给。有利地，控制器单元包括微控制器，微控制器可编程成通过PWM控制经由连接于功率源与发热器件之间的开关，控制从功率源到发热器件的功率供给。有利地，开关是pMOS型开关管。有利地，发热器件的预设目标温度是固定的或是可调的。有利地，控制器单元配置成：在实时阻值R实等于预设的发热器件阻值R预设的情况下判定发热器件温度达到预设目标温度，从而控制减小功率源向发热器件供给功率以使其温度维持于预设目标温度，在实时阻值R实小于预设的发热器件阻值R预设的情况下控制功率源向发热器件供给额外功率以使发热器件温度达到预设目标温度，在实时阻值R实大于预设的发热器件阻值R预设的情况下控制减小功率源向发热器件供给功率以使温度降到预设目标温度。有利地，烟具设备是加热式非燃烧烟具设备。有利地，烟具设备配置成接收接触发热器件的发烟制品。有利地，功率源是可充电电池。另一方面，本公开还涉及一种用于烟具设备的测温控温方法，所述烟具设备包括：发热器件，用于加热发烟制品；功率源，功率源连接到发热器件，用于向发热器件提供功率；以及控制器单元，用于连接到发热器件和功率源，控制器单元配置成控制从功率源到发热器件的功率供给以调节发热器件温度，所述方法的特征在于，利用串联在功率源与发热器件之间的测温检测电阻，由控制器单元确定发热器件在由功率源供给功率时的实时阻值R实，以便实现对发热器件温度的实时监控，使得发热器件能保持于恒定的预设目标温度。有利地，设置至少一个比较放大器单元，其连接在控制器单元与测温检测电阻之间，用于监测所述测温检测电阻的两端电压V2-V1并将代表检测到的两端电压的信号放大，以便放大后的信号继而被传输到控制器单元。有利地，基于检测到的两端电压的信号利用比较放大器单元的增益输出放大的电压信号。进一步地，由比较放大器单元放大输出的电压信号以下式表示：VOUT＝(ILOADxRSHUNT)GAIN+VREF其中，VOUT表示比较放大器单元的输出引脚OUT输出的电压，ILOAD表示流过发热器件的实时电流，RSHUNT表示测温检测电阻已知的阻值r，GAIN则表示比较放大器单元的增益即放大倍数，VREF表示在比较放大器单元的参考引脚所加的对地电压；而所述测温检测电阻的两端电压即V2-V1＝ILOADxRSHUNT，由此可得：VOUT＝(V2-V1)GAIN+VREF。有利地，将比较放大器单元并联于在其外部的测温检测电阻两侧。还有利地，将测温检测电阻集成于比较放大器单元内部。此外，利用控制器单元检测发热器件短路以进行短路保护。另外，利用比较放大器单元进行功率源到地的短路检测以进行短路保护。根据本公开的方法，所述实时阻值的确定在于：测温检测电阻的阻值r已知，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟具设备，包括：发热器件，用于加热发烟制品；功率源，功率源连接到发热器件，用于向发热器件提供功率；以及控制器单元，用于连接到发热器件和功率源，控制器单元配置成控制从功率源到发热器件的功率供给以调节发热器件温度，其特征在于，控制器单元还配置成：利用串联在功率源与发热器件之间的测温检测电阻来确定发热器件在由功率源供给功率时的实时阻值R实，以便实现对发热器件温度的实时监控，使得发热器件能保持于恒定的预设目标温度。

【技术特征摘要】
1.一种烟具设备，包括：发热器件，用于加热发烟制品；功率源，功率源连接到发热器件，用于向发热器件提供功率；以及控制器单元，用于连接到发热器件和功率源，控制器单元配置成控制从功率源到发热器件的功率供给以调节发热器件温度，其特征在于，控制器单元还配置成：利用串联在功率源与发热器件之间的测温检测电阻来确定发热器件在由功率源供给功率时的实时阻值R实，以便实现对发热器件温度的实时监控，使得发热器件能保持于恒定的预设目标温度。2.根据权利要求1所述的烟具设备，其特征在于，至少一个比较放大器单元连接在控制器单元与测温检测电阻之间，用于监测所述测温检测电阻的两端电压V2-V1并将代表检测到的两端电压的信号放大，以便放大后的信号继而被传输到控制器单元。3.根据权利要求2所述的烟具设备，其特征在于，比较放大器单元基于检测到的两端电压的信号利用比较放大器单元的增益输出放大的电压信号。4.根据权利要求2所述的烟具设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国庆，孙国立，
申请(专利权)人：绿烟实业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44