本申请涉及压电传感器,特别是涉及一种压电传感器控制方法、电路、压电感应系统及电子烟。
背景技术:
1、压电传感器,是一种将机械压力转换成电信号的传感器,其利用压电材料的特性,当外力施加在其表面时,内部电荷分布发生变化,从而产生电压。压电传感器将物理量转换成电信号,而电信号的处理需要依靠芯片。因此,在实际应用中,通常将压电传感器与压电传感器控制电路互相组合,以增强传感器的功能以及测量精度,使其更好地满足不同行业的需求。
2、图1是相关技术中压电传感器的状态变化示意图。参考图1,压电传感器通常是类平行板电容器结构,介质中有均匀的正负电荷。在不受外力的情况下,整体呈现电中性,当传感器受力时,正负电荷的几何中心发生错位,从而在两极板上呈现出感应电荷。受力越大,则正负电荷的几何中心的错位程度越大,极板上的电荷量也越大。若传感器承受相反方向的压力,与上同理,也产生电荷,但各极板对应的电荷符号会根据力的方向改变。压电传感器内部电荷变化时会输出电压,压电传感器控制电路根据输出电压判定是否发生了压强事件。
3、然而,压电传感器普遍存在电荷泄漏现象,而电荷泄漏会导致压电传感器在撤力过程产生反弹电压,有可能导致压电传感器控制电路错误地判定发生了压强事件,影响压电传感器的测量精度。
4、目前,相关技术中,对于压电传感器在撤力时容易导致误触发的问题,尚未提出有效的解决办法。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够避免压电传感器在撤力时误触发压强事件的压电传感器控制方法、电路、压电感应系统及电子烟。
2、第一方面,本申请提供了一种压电传感器控制方法。所述方法包括:
3、监测压电传感器是否发生撤力事件,其中,所述撤力事件表示所述压电传感器所受压力逐渐减小。
4、响应于所述撤力事件,通过调节并联于所述压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值,将所述压电传感器的输出电压控制在预设范围内。
5、在其中一个实施例中,调节并联于所述压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值包括:
6、当监测到所述压电传感器发生撤力事件时,增大所述电容至第一电容值,使得所述压电传感器的输出电压降低至预设电压之下,其中,所述预设电压为能够表征所述压电传感器监测到压强事件时的电压;
7、在维持预设时间后,将所述电容恢复至初始电容值,其中,所述预设时间不小于能够触发压强事件的残余电荷的泄放时间。
8、在其中一个实施例中,监测压电传感器是否发生撤力事件包括:
9、当监测到所述压电传感器输出的电压减小至第一阈值电压时,判定所述压电传感器发生撤力事件,其中,所述第一阈值电压不超过在撤力事件发生的时刻所述压电传感器输出的第一电压,所述第一阈值电压与所述第一电压均为正电压。
10、在其中一个实施例中,监测压电传感器是否发生撤力事件包括:
11、当监测到所述压电传感器输出的电压增大至第二阈值电压时,判定所述压电传感器发生撤力事件,其中,所述第二阈值电压不小于在撤力事件发生时刻所述压电传感器对应的第二电压,所述第二阈值电压与所述第二电压均为负电压。
12、在其中一个实施例中,监测压电传感器是否发生撤力事件还包括:
13、当监测到所述压电传感器的输出电压自第一电压区域切换至第二电压区域,或者所述压电传感器的输出电压自第三电压区域切换至第二电压区域时,判定所述压电传感器发生撤力事件;其中,所述第一电压区域中的电压不小于第一阈值电压,所述第二电压区域中的电压大于第二阈值电压且小于所述第一阈值电压,所述第三电压区域中的电压不大于所述第二阈值电压。
14、在其中一个实施例中,监测压电传感器是否发生撤力事件还包括:
15、当监测到所述压电传感器从第一状态码转换至第二状态码,或者所述压电传感器从第三状态码转换至所述第二状态码时,判定所述压电传感器发生撤力事件;其中,所述第一状态码为所述第一电压区域的逻辑编码,所述第二状态码为所述第二电压区域的逻辑编码,所述第三状态码为所述第三电压区域的逻辑编码。
16、第二方面,本申请还提供了一种压电传感器控制电路。所述电路包括:
17、可调电容,与压电传感器的输出端以及参考电压端并联;
18、控制模块,与所述可调电容连接,被配置为监测压电传感器是否发生撤力事件,响应于所述撤力事件,通过调节所述可调电容的容值,将所述压电传感器的输出电压控制在预设范围内,其中,所述撤力事件表示所述压电传感器所受压力逐渐减小。
19、在其中一个实施例中,所述控制模块包括:比较单元与逻辑单元,其中:
20、所述比较单元,与所述压电传感器的输出端连接,被配置为比较所述压电传感器输出的电压与第一阈值电压和/或第二阈值电压的大小关系;
21、所述逻辑单元,与所述比较单元连接,被配置为根据所述比较单元输出的比较结果,监测所述压电传感器是否发生撤力事件。
22、在其中一个实施例中,所述比较单元包括:第一比较器、第二比较器;
23、所述第一比较器,与所述压电传感器的输出端连接,被配置为比较所述压电传感器输出的电压与所述第一阈值电压的大小关系;
24、所述第二比较器,与所述压电传感器的输出端连接,被配置为比较所述压电传感器输出的电压与所述第二阈值电压的大小关系。
25、第三方面,本申请提供了一种压电感应系统,包括:压电传感器和上述第二方面任一项所述的压电传感器控制电路,其中,所述压电传感器与所述压电传感器控制电路连接。
26、第四方面,本申请实施例还提供了一种电子烟,包括:主体,所述主体上设置有压电传感器和上述第二方面中任一项所述的压电传感器控制电路,所述压电传感器与所述压电传感器控制电路连接。
27、上述压电传感器控制方法、电路、压电感应系统及电子烟,在检测到撤力事件之时,立即对并联于压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值进行调节,将压电传感器的输出电压控制在预设范围内,从而降低反弹电压,避免因反弹电压而误触发压强事件,提高了压电传感器压力监测的准确度,确保了在压电传感器撤力时快速准确地进行反弹电压的降低,提高了压电传感器压力监测的准确度。
1.一种压电传感器控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的压电传感器控制方法,其特征在于,调节并联于所述压电传感器的电压输出端与参考电压输入端之间的电容的容值包括:
3.根据权利要求1所述的压电传感器控制方法,其特征在于,监测压电传感器是否发生撤力事件包括:
4.根据权利要求1所述的压电传感器控制方法,其特征在于,监测压电传感器是否发生撤力事件包括:
5.根据权利要求1所述的压电传感器控制方法,其特征在于,监测压电传感器是否发生撤力事件还包括:
6.根据权利要求5所述的压电传感器控制方法,其特征在于,监测压电传感器是否发生撤力事件还包括:
7.一种压电传感器控制电路,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述的压电传感器控制电路,其特征在于,所述控制模块包括:比较单元与逻辑单元;
9.根据权利要求8所述的压电传感器控制电路,其特征在于,所述比较单元包括:第一比较器、第二比较器;
10.一种压电感应系统,其特征在于,包括:压电传感器和权利要求7至权利要求9中任一项所述的压电传感器控制电路;其中,所述压电传感器与所述压电传感器控制电路连接。
11.一种电子烟,其特征在于,包括:主体,所述主体上设置有压电传感器和权利要求7至权利要求9中任一项所述的压电传感器控制电路,所述压电传感器与所述压电传感器控制电路连接。