提供了一种用于在烟雾发生系统中感测指示抽吸的流体流动的流量传感器系统。所述传感器系统包括包含感测电阻器和电压输出的感测电路。所述感测电阻器被设置成基于电阻的变化来检测流体流动。所述感测电路被设置成使得感测电阻器的电阻变化引起电压输出的变化。所述传感器系统还包括被设置成向感测电路提供脉冲驱动信号以便对感测电路供电的信号发生器。所述感测电路在脉冲驱动信号为高时被供电，而在脉冲驱动信号为低时不被供电。所述传感器系统被设置成在其中未预期或检测到抽吸且其中脉冲驱动信号具有第一频率的第一模式下和其中预期或检测到抽吸且其中脉冲驱动信号具有大于第一频率的第二频率的第二模式下操作。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流量传感器系统本专利技术涉及一种流量传感器系统。特别地但非排他性地，本专利技术涉及一种用于烟 雾发生系统的流量传感器。本专利技术可特别地用作用于吸烟系统(例如电加热吸烟系统)的 流量传感器系统。例如US-A-5060671、US-A-5388594、US-A-5505214、US-A-5591368、 W0-A-2004/043175、EP-A-0358002、EP-A-0295122、EP-A-1618803、EP-A-1736065 禾P W0-A-2007/131449的多个现有技术文献公开了具有许多优点的电动操作吸烟系统。一个优 点是其显著减少侧流烟气，同时允许吸烟者选择性地中止以及重新开始吸烟。现有技术的烟雾发生系统可以包括烟雾形成基体、用于将该基体加热以形成烟雾 的一个或多个加热元件、以及向所述一个或多个加热元件供电的电源。现有技术的烟雾发 生系统可以向加热器提供能量脉冲以提供操作所期望的温度范围并释放针对每次抽吸的 挥发性化合物。现有技术的许多烟雾发生系统包括用于感测烟雾发生系统中的流体流动 (例如气流或烟雾流动)的流量传感器。该传感器可以在管理烟雾传送中起到重要作用。 当流量传感器感测到表示由用户的一次抽吸引起的吸入的气流时，可以包括加热元件或任 何类型的雾化器的烟雾化机构被激活以便提供针对该次抽吸的烟雾。流量传感器可以是无 源(亦即，机械的)传感器或有源传感器。无源传感器通常包括移位薄膜和电触点。由用户的吸入产生的气流使薄膜移位， 使得其碰触电触点，这激活烟雾化机构。只要气流强到足以保持薄膜的移位，烟雾化机构将 保持被激活。无源传感器的优点包括设计简化、由此产生的低成本、和能量消耗可忽略。有 源传感器常常基于由流体流动引起的热损耗。此类有源传感器常常称为热风速计。该传 感器包括被加热至高温的电阻器。当流动使电阻器冷却时，随之产生的对于给定功率的温 度下降、或要保持给定温度的功率的增加指示气流速度。电阻器通常是基于硅微机电系统 (MEMS)的电阻器。有源传感器的优点包括这样的事实，即热损耗与流速成比例，因此可以使 用该传感器来提供关于抽吸特性的信息。另外，在运输和操作期间，传感器不那么受到机械 震动的影响。由于在现有技术的烟雾发生系统(包括上述那些)中提供的流量传感器确实具有 许多缺点，所以本专利技术的目的是提供适合于烟雾发生系统的改进的流量传感器系统。根据本专利技术的第一方面，提供一种用于在烟雾发生系统中感测指示抽吸的流体流 动的流量传感器系统，该传感器系统被设置成在第一模式下和第二模式下操作，在第一模 式下，未预期或检测到抽吸，而在第二模式下，预期或检测到抽吸，并且包括感测电路，其 包括感测电阻器和电压输出，所述感测电阻器被设置成基于电阻的变化来检测流体流动， 所述感测电路被设置成使得所述感测电阻器的电阻变化引起所述电压输出的变化；以及信 号发生器，其被设置成向所述感测电路提供脉冲驱动信号S1以对所述感测电路供电，使得 所述感测电路在脉冲驱动信号S1为高时被供电且在脉冲驱动信号S1为低时不被供电，其 中，所述脉冲驱动信号S1在第一模式下具有第一频率，而在第二模式下具有大于第一频 率的第二频率f2。由于传感器系统包括被结合到感测电路中的感测电阻器，其具有作为差值电压的输出电压，所述灵敏度是高的，且可以检测到小的流量变化。脉冲驱动信号S1的使用意味 着感测电路不是被恒定地供电，而是仅在脉冲驱动信号S1为高时、即在方波信号S1是1而 不是0时被供电。这显著地减少功率消耗。传感器系统可以是恒定激活的，这意味着不需 要单独的通/断开关。可以选择频率以提供适当的灵敏度和功率消耗。可以使用 传感器系统来获得关于抽吸的定性和定量信息。用于提供脉冲驱动信号的信号发生器优选地包括微控制器，在微控制器的一个输 出上提供脉冲信号。如果信号发生器包括微控制器，则优选地将微控制器编程为控制f\和 f2的值。在其它实施例中，用于提供脉冲驱动信号的信号发生器可以是任何类型的可编程 电子电路。优选地，所述流量传感器系统还包括被设置成提供预定值电流通过感测电路的电 流源，其中，脉冲驱动信号S1被提供给电流源。所述预定值电流源允许在恒定电流下使用感 测电路中的感测电阻器，这提供了具有最低功率消耗的操作方法。由于经由脉冲驱动信号 S1来对电流源供电，所以电流源不是被恒定地供电，而是仅在脉冲信号为高时被供电，这进 一步减少了功率消耗。电流源降低感测电路的电压输出对感测电阻器的电阻的依赖性的非 线性。在优选实施例中，电流源是温度补偿电流源。这是有利的，因为如果环境温度改变， 则这消除了感测电路的电压输出的任何变化。在一个实施例中，电流源包括电压源、采用反 射镜结构(mirror construction)的两个晶体管、和输入电阻器。优选地，所述流量传感器还包括被设置成将感测电路的电压输出放大的差动放大 器。这是有利的，因为感测电路的输出可能只有几毫伏。差动放大器优选地具有低功率消 耗和高增益。优选地，所述差动放大器可以在脉冲驱动信号S1为低时被禁用且可以在脉冲驱动 信号S1S高时被启用。这进一步减少功率消耗。优选地，差动放大器输出在感测电路的电 压输出值的一定范围内与感测电路的电压输出成比例，并且在感测电路的电压输出小于或 大于该范围时饱和。也就是说，当感测电路的电压输出小于该范围时，差动放大器输出具 有恒定值；当感测电路的电压输出大于该范围时，差动放大器输出具有恒定值；并且当感 测电路的电压输出在该范围内时，在感测电路的输出与差动放大器的输出之间存在线性关 系。优选地，所述传感器系统在已经检测到指示抽吸的感测电路的电压输出变化之后 在第二模式下操作预定时间段，并在所有其它时间在第一模式下操作。因此，当检测到抽吸 时或在另一时间，脉冲驱动信号S1从第一频率变成较高的第二频率f2。这意味着当传感 器在第一模式下操作时，到抽吸的最大时间是Ι/fi秒。可以将fi选择为在第一模式下提供 功率消耗与灵敏度之间的适当平衡。如果在传感器在第二模式下操作时检测到抽吸，则到 抽吸的最大时间是i/f2秒。可以将f2选择为在第二模式下提供功率消耗与灵敏度之间的 适当平衡。在一个实施例中，第一频率fi是3HZ，而第二频率f2是22Hz。优选地，对于特定用户，在检测到抽吸之后传感器在第二模式下操作的预定时间 段等于抽吸之间的平均时间。另外，所述预定时间可以是自适应的，使得其基于抽吸之间的 先前时间的运动平均值而被连续地调整。另选地，所述预定时间段可以具有固定值。如果用于提供脉冲驱动信号S1的装置包括微控制器，则优选地，感测电路的电压 输出被提供给微控制器的输入。这可以经由差动放大器实现。然后，在一个实施例中，当到微控制器的输入指示已经检测到抽吸时，微控制器能够将其输出上的脉冲驱动信号S1从第一频率变成第二频率f2。优选地，为烟雾发生系统中的其它组件提供信号S2,信号&在感测电路的电压输 出指示检测到抽吸时是高的，并且信号&在感测电路的电压输出指示未检测到抽吸时是低 的。如果用于提供脉冲驱动信号S1的装置包括微控制器，则优选地，在微控制器的另一输 出上提供信号&。优选地，感测电路的电压输出被提供给微控制器的输入。然后，当微控制 器的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在烟雾发生系统中感测指示抽吸的流体流动的流量传感器系统，该传感器系统被设置成在其中未预期或检测到抽吸的第一模式下和其中预期或检测到抽吸的第二模式下操作，并包括：感测电路，其包括感测电阻器和电压输出，所述感测电阻器被设置成基于电阻的变化来检测流体流动，所述感测电路被设置成使得感测电阻器的电阻变化引起电压输出的变化；以及信号发生器，其被设置成向所述感测电路提供脉冲驱动信号Ｓ↓［１］以便对所述感测电路供电，使得所述感测电路在脉冲驱动信号Ｓ↓［１］为高时被供电，而在脉冲驱动信号Ｓ↓［１］为低时不被供电，其中，脉冲驱动信号Ｓ↓［１］在第一模式下具有第一频率ｆ↓［１］，并在第二模式下具有大于第一频率ｆ↓［１］的第二频率ｆ↓［２］。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP08252328.32008年7月8日1.一种用于在烟雾发生系统中感测指示抽吸的流体流动的流量传感器系统，该传感器 系统被设置成在其中未预期或检测到抽吸的第一模式下和其中预期或检测到抽吸的第二 模式下操作，并包括感测电路，其包括感测电阻器和电压输出，所述感测电阻器被设置成基于电阻的变化 来检测流体流动，所述感测电路被设置成使得感测电阻器的电阻变化引起电压输出的变 化；以及信号发生器，其被设置成向所述感测电路提供脉冲驱动信号S1以便对所述感测电路供 电，使得所述感测电路在脉冲驱动信号S1为高时被供电，而在脉冲驱动信号S1为低时不被 供电，其中，脉冲驱动信号S1在第一模式下具有第一频率f\，并在第二模式下具有大于第一 频率fi的第二频率f2。2.根据权利要求1所述的流量传感器系统，还包括被设置成提供预定值电流通过所述 感测电路的电流源，其中，脉冲驱动信号S1被提供给该电流源。3.根据权利要求1或权利要求2所述的流量传感器系统，还包括被设置成将所述感测 电路的电压输出放大的差动放大器。4.根据权利要求3所述的流量传感器系统，其中，差动放大器输出在所述感测电路的 电压输出值的一定范围内与感测电路的电压输出成比例，并且在感测电路的电压输出小于 或大于该范围时饱和。5.根据前述权利要求中任一项所述的流量传感器系统，还包括用于调整所述传感器系 统的灵敏度的装置，所述用于调整灵敏度的装置包括以下各项中的一个或多个所述感测电路中的可变电阻器；自调整偏移电路；以及信号发生器，其用于向所述感测电路提供脉冲校准信号&。6.根据前述权利要求中任一项所述的流量传感器系统，其中，所述感测电路包括具有 第一支路和第二支路的惠斯通电桥，并且其中，所述电压输出是跨第一支路的电压与跨第 二支路的电压之间的差。7.一种用于接纳烟雾形成基体的烟雾发生系统，该系统包括根据前述权利要求中任一 项的用于在烟雾发生系统中感测指示抽吸的流体流动的流量传感器系统。8.根据权利要求7所述的烟雾发生系统，还包括至少一个加热元件，其用于对所述基体进行加热以形成烟...
【专利技术属性】
技术研发人员：JM·弗利克，
申请(专利权)人：菲利普莫里斯生产公司，
类型：发明
国别省市：CH
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