【技术实现步骤摘要】
本技术涉及压电传感器、电子烟等，尤其涉及一种电子烟传感器及包括其的电子烟。
技术介绍
1、电子烟作为传统烟草产品的替代产品，其社会接受度逐渐提升，尤其是在欧美发达国家。在电子烟中，为了模拟抽吸传统烟草制品的感受，需要由气流传感器感应用户抽吸动作，从而为雾化器提供用于加热烟油的电信号。
2、传统电子烟传感器在使用时，传感腔内容易沉积烟油或者水汽冷凝液，这成为电子烟传感器损坏的主要因素。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、为了至少部分解决上述技术问题中的其中之一，本技术特提供了一种电子烟传感器及包括其的电子烟。
3、(二)技术方案
4、本技术第一个方面中，提供了一种电子烟传感器。该电子烟传感器包括：线路板，其上开设有负压孔；外壳，扣合于线路板上，两者之间形成传感器内腔；mems芯片，封装于传感器内腔内，线路板上负压孔对应的位置，包括：衬底；形成于衬底上的压电膜片；振荡激励电路，信号连接至mems芯片的压电膜片。
5、在本技术的一些实施例中，振荡激励电路为文氏电桥振荡电路、lc振荡电路，或rc振荡电路。
6、在本技术的一些实施例中，电子烟传感器还包括：asic芯片，振荡激励电路集成于asic芯片。
7、在本技术的一些实施例中，文氏电桥振荡电路的振动频率介于0.1～1khz之间。
8、在本技术的一些实施例中，文氏电桥振荡电路包括：运算放大器op，其中：其输出端连接至mems芯片的压电
9、在本技术的一些实施例中，asic芯片还包括：压电信号处理电路，信号连接至mems芯片的压电膜片；电源管理电路，电性连接至振荡激励电路和压电信号处理电路。
10、在本技术的一些实施例中，负压孔为传感器内腔与外界连通的唯一通路。
11、在本技术的一些实施例中，外壳为金属外壳。
12、在本技术的一些实施例中，外壳通过焊接方式封装固定于线路板上。
13、在本技术的一些实施例中，传感器内腔呈圆形或方形。
14、在本技术的一些实施例中，外壳呈单侧开口盒状，封装固定于线路板上，外壳将传感器内腔与外侧环境完全隔开。
15、在本技术的一些实施例中，mems芯片中：衬底包括：外围的衬底外环体；形成于衬底外环体内的衬底背腔；压电膜片形成于衬底外环体和衬底背腔上。
16、在本技术的一些实施例中，压电膜片包括：支撑层，形成于衬底外环体和衬底背腔的上方；压电层和上电极层，依次形成于支撑层上；下电极层，形成于支撑层的下方，或支撑层和压电层之间。
17、在本技术的一些实施例中，压电膜片包括：第一压电层，形成于衬底外环体和衬底背腔的上方；中电极层、第二压电层、上电极层，依次形成于支撑层上；下电极层，形成于第一压电层的下方。
18、在本技术的一些实施例中，振荡激励电路连接至压电膜片的上电极层或下电极层。
19、在本技术的一些实施例中，压电膜片还包括：疏水性气相二氧化硅涂层，形成于上电极层上方。
20、在本技术的一些实施例中，疏水性气相二氧化硅涂层的厚度介于1nm～3nm之间。
21、在本技术的一些实施例中，压电层、第一压电层、第二压电层的材料选自于以下一种或多种：氮化铝、掺钪氮化铝、氧化锌、锆钛酸铅，厚度介于0.1μm-10μm之间。
22、在本技术的一些实施例中，上电极层、中电极层、下电极层的材料选自于以下一种或多种：钼、金、铝、铬，厚度介于20nm-200nm之间。
23、在本技术的一些实施例中，支撑层的材料选自于以下一种或多种：氮化硅、单晶硅、氮化铝、掺钪氮化铝、氧化锌、锆钛酸铅，厚度介于0.1μm-10μm之间。
24、本技术第二个方面中，提供了一种电子烟。该电子烟包括：电子烟本体；如上的电子烟传感器，设置于电子烟本体内；微控制单元芯片，设置于电子烟本体内，信号连接至振荡激励电路；其中，微控制单元芯片发送排水信号至振荡激励电路，振荡激励电路产生激励振荡的交流信号驱动压电膜片振动。
25、(三)有益效果
26、从上述技术方案可知，本技术相对于现有技术至少具有以下有益效果之一：
27、(1)基于逆压电效应，由振荡激励电路向mems芯片提供振荡激励信号，mems芯片的压电膜片在该振荡激励信号的作用下做可控振动，让传感器内腔的沉积液汇集后排出，避免了烟油或水汽冷凝液导致电子烟传感器损坏。
28、同时，相比于间接方式产生膜片振荡，振荡激励电路直接向压电膜片输出振荡激励信号令其振动排水，无中间环节，一方面结构简单，故障率低；另一方面，信号损耗小，仅用极低的功率即可驱动压电膜片，避免了asic芯片的电路设计负担。
29、(2)文氏电桥振荡电路结构简单，振动频率可调，将其集成于asic芯片中，可控地驱动压电膜片，成本低，推广应用前景好。
30、(3)长时间以来，电子烟传感器的传感器内腔均采用了双孔设计，第一孔连接大气，第二孔连接口腔，本领域技术人员形成的偏见是必须采用双孔才能实现用户抽吸动作的感测。然而，由于传感器内腔的空间远远大于mems芯片本身，导致传感器内腔极易沉积烟油，继而引发传感器工作异常。
31、申请人突破行业内的偏见，提出了在线路板上单开孔的电子烟传感器，该单开孔的直径不超过0.25mm，腔内积液空间远小于mems芯片，对于减少烟油、冷凝液的沉积起到明显作用。同时，外壳上不再开设气孔，从而外壳呈现为密闭且完整平面，有效避免了异物的侵入。同时，外壳采用金属材质，还可以屏蔽外界电磁干扰。
32、(4)由于传感器内腔与大气隔绝，传感器内腔的气压保持稳定，在这种情况下，当飞机下降或者靠近热源时，不会误触发电子烟本体，提高了电子烟的安全性。
33、(5)压电膜片表面设计有疏水型气相二氧化硅涂层，具备良好的疏水疏油性，可大大降低烟油和水汽冷凝液在压电膜片表面的附着沉积。
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1.一种电子烟传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电子烟传感器，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的电子烟传感器，其特征在于，所述文氏电桥振荡电路的振动频率介于0.1～1kHz之间，其包括：
4.根据权利要求2所述的电子烟传感器，其特征在于，所述ASIC芯片还包括：
5.根据权利要求1所述的电子烟传感器，其特征在于，所述负压孔为所述传感器内腔与外界连通的唯一通路。
6.根据权利要求5所述的电子烟传感器，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的电子烟传感器，其特征在于，所述MEMS芯片中：
8.根据权利要求7所述的电子烟传感器，其特征在于，所述MEMS芯片中，
9.根据权利要求8所述的电子烟传感器，其特征在于，所述压电膜片还包括：疏水性气相二氧化硅涂层，形成于所述上电极层上方，其中：
10.一种电子烟，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种电子烟传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电子烟传感器，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的电子烟传感器，其特征在于，所述文氏电桥振荡电路的振动频率介于0.1～1khz之间，其包括：
4.根据权利要求2所述的电子烟传感器，其特征在于，所述asic芯片还包括：
5.根据权利要求1所述的电子烟传感器，其特征在于，所述负压孔为所述传感器内腔与外界连通的唯一...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏宝节，刘端，
申请(专利权)人：安徽奥飞声学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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