VOC气体检测电路及电子雾化器的制作方法

voc气体检测电路及电子雾化器
技术领域
1.本实用新型涉及电子雾化器技术领域，尤其涉及一种voc气体检测电路及电子雾化器。


背景技术：

2.电子雾化器是一种利用对加热元件进行持续加热，使得可雾化液体受热雾化形成可吸食的雾化气。
3.电子雾化器在对加热元件加热过程中，若雾化液不足或者加热功率过大，则会导致加热元件过度燃烧，从而产生有害气体，主要为voc气体；现有技术中，对有害气体的检测主要是通过检测电路，但是现有的检测电路受限于环境影响，存在检测准确性低，若有害气体太多时，则会影响人体身体健康。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种voc气体检测电路及电子雾化器，用以解决电子雾化器产生的voc气体测量不准确，导致对人的身体健康造成影响的技术问题。
5.本实用新型采用的技术方案是：
6.本实用新型提供了一种voc气体检测电路及电子雾化器，包括控制器、气体传感器和采样电路；
7.所述采样电路的输入端接所述气体传感器的输出端，所述采样电路的输出端接所述控制器的信号输入端；
8.还包括与所述控制器的输出端电连接的显示单元和/或提示单元；
9.所述采样电路采集voc气体浓度经所述气体传感器转换的电信号，并将该电信号传输给所述控制器，所述控制器将该电信号以提示信号发送至所述显示单元和/或提示单元。
10.优选地，所述采样电路包括第一电阻，所述电信号为第一电阻的电压值。
11.优选地，所述第一电阻和所述气体传感器的输出端共端点和所述控制器电连接，所述第一电阻的另一端接地，所述气体传感器的电源输入端接电源。
12.优选地，所述电源设有第一滤波电容，所述第一滤波电容接入所述气体传感器的电源输入端，所述滤波电容的另一端接地。
13.优选地，还包括ad转换单元，所述ad转换单元的输入端和所述采样电路电连接，所述ad转换单元的输出端和所述控制器电连接，所述电信号经所述ad 转换单元转换后发送给所述控制器。
14.优选地，所述采样电路设有第二滤波电容，所述第二滤波电容和所述第一电阻的一端共端点接入所述ad转换单元的输入端，所述第一电阻的另一端和所述第二滤波电容的另一端共端点接地。
15.优选地，所述气体传感器包括加热丝、可变电阻、低通滤波电容；
16.加热丝的一端和第一滤波电容一端共接点接入电源，加热丝的另一端和第一滤波电容另一端共接点接地，敏感电阻的一端和低通滤波电容的一端共接点接入电源，低通滤波电容的另一端接地，敏感电阻的另一端接输出端敏感电阻。
17.优选地，所述显示单元为数码管显示电路，所述数码管显示电路包括多个共阴极数码管sm4205。
18.优选地，所述提示单元为多色led指示灯电路，或者蜂鸣器报警电路。
19.本实用新型提供了一种电子雾化器，所述电子雾化器包括上述任意一种 voc气体检测电路。
20.综上所述，本实用新型的有益效果如下：
21.本实用新型在气体传感器和控制器之间增加的采样电路，将采样电路的电压通过ad转换模块转换后由控制器得出检测气体的浓度，并通过显示单元进行显示，超标后通过指示单元提醒，提高了用户的体验度，保护了用户的健康。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本实用新型的保护范围内。
23.图1为本实用新型实施例1中voc气体检测电路示意图；
24.图2为本实用新型实施例1中voc气体检测电路结构框图；
25.图3为本实用新型实施例1中voc气体浓度与rs/r0的关系图；
26.图4为本实用新型实施例1中rs/r0与环境温度、湿度的关系图；
27.图5为本实用新型实施例1中voc气体检测电路结构图；
28.图6为本实用新型实施例1中voc气体检测电路的指示电路图；
29.图7为本实用新型实施例1中voc气体检测电路显示电路图。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本实用新型施例以及实施例中的各个
特征可以相互结合，均在本实实用新型的保护范围之内。
31.实施例1
32.如图2所示，本实用新型实施例1提供了一种voc气体检测电路及电子雾化器，
33.包括控制器、气体传感器和采样电路；采样电路接入气体传感器的输出端，气体传感器和控制器电连接，气体传感器将环境气体浓度转换成对应电信号，采样电路采样气体传感器的电信号，采样电路向控制器发送电信号，控制器根据电信号得到voc气体的浓度；
34.还包括显示单元和/或提示单元，显示单元和控制器电连接，提示单元和控制器电连接，显示单元显示voc气体的浓度，提示单元与控制器连接，voc气体浓度超出阈值后提示单元发出提示信号。
35.具体的，气体传感器和电源连接，电源给气体传感器供电，保证传感器能够正常使用，气体传感器和ad转换器电连接，气体传感器检测环境的voc气体浓度，气体传感器的内部元件根据voc气体浓度不同，得到不同的电信号，因为该电信号为模拟信号，所以需要转化成数字信号后，控制器才能识别，所以该电信号先传输给ad转换器，进行数模转换器，直接通过气体传感器的电信号计算结果不准确，困难度大，为了准确测得环境voc气体浓度，通过增设参考量进行间接计算，即增加了采样电路，ad转换器将采样电路的端电压转换成对应的数字信号，控制器根据公式rs＝(1.8*vrm_ad
‑
1)*r，vrm_ad得出rs的阻值，根据rs和r0的比值来计算被测气体的浓度；其中，r0为气体传感器稳定工作在洁净空气环境时的基准电阻，rs为气体传感器工作在空气中存在voc气体时变化的电阻，r为采样电路的采样电阻，vrm_ad为控制器收到的电信号。
36.如图3所示，根据气体传感器中的电阻rs与电阻r0的比值可以得到环境中待测voc气体的浓度。
37.具体的，当rs的值和r0的值相等时，被检测环境中不存在待检测voc 气体；当rs的值小余r0的值时，被检测环境中存在待检测voc气体，具体根据气体浓度关系表可以得到乙醇、氢气、一氧化碳和甲烷对应的浓度。
38.如图4所示，气体传感器的电阻rs与r0的比值还受环境温度和湿度的影响，控制器结合采样电阻的电压信号和rs/r0关于环境温度、湿度的曲线关系，得出准确的气体浓度值，显示单元进行准确显示。
39.采用实施例1的voc气体检测电路，气体传感器检测到环境的气体浓度后，产生对应的电压信号，通过采样电路对气体传感器的电压信号进行采样，控制器根据该电信号得出气体传感器检测到的环境voc气体浓度，并通过显示单元对环境voc气体浓度进行显示，使用者可以直观得到当前电子雾化器产生的voc 浓度，在电子沿产生的voc浓度超过设定的安全阈值后，控制器会通过与控制器连接的提示单元发出提示信息，让使用者可以第一时间了解电子雾化器的工作情况，即电子雾化器烟油是否不足，或者加热丝是否过度加热等非正常使用情况，从而立即停止使用当前电子雾化器，对用户的身体健康能够及时有效的保障。
40.实施例2
41.本实用新型实施例2的voc气体检测电路在实施例1的基础上进行改进，
42.如图1所示，电源vcc和第二滤波电容c66共点接入气体传感器u14的电源正极输入端，第二滤波电容c66的另一端和气体传感器u14的电源负极接入端共端点接地，气体传感
器u14的rs输出端和第三滤波电容c64共接点接入电源vcc，第三滤波电容c64的另一端接地，气体传感器u14的rm输出端、第一电阻r26的一端、第一滤波电容c69的一端共点接入控制器，具体为和控制器中的ad转换器电连接(本实施例的ad转换器和控制器为一体结构，也可以将控制器和ad转换器作为两个分体结构存在)，第一滤波电容c69的另一端和第一电阻r26的另一端共端点接地，控制器根据第一电阻r26的电压值经ad转换器后的vrm_ad值确定气体传感器检测环境的voc气体浓度。
43.如图5所示，电源vcc接入气体传感器u14通过电源引脚vcc(heart )和加热丝一端电连接，气体传感器u14的另一端通过接地引脚gnd(heart
‑
)接地, 气体传感器u14的敏感电阻rs(r0)通过rs引脚和外部电路连接，敏感电阻 rs(r0)的另一端通过rm引脚和外部电路连接。
44.采用本实施例的voc气体检测电路，具有准确性高。
45.实施例2的其余结构和工作原理同实施例1。
46.实施例3
47.本实用新型实施例3的voc气体检测电路在实施例1的基础上进行改进，
48.如图6所示，指示单元包括电阻r2、电源、电阻r1、电阻r3、pnp三极管 q1、蜂鸣器和一个保护电容c1。
49.pnp三极管的发射机和电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端和电源vcc连接，pnp三极管的基极和电阻r1的一端连接，电阻r1的另一端接输入信号，pnp 三极管的集电极、电阻r3的一端和电容c1的一端共端点接入蜂鸣器的一端，蜂鸣器的另一端、电阻r3的另一端和电容c1的另一端共端点接地，电阻r2和电阻r1为分压电阻，保护pnp三极管；电容c1可以改善蜂鸣器的音质，电阻 r3为小阻值电阻，保护电路的作用，通过增加指示电路，voc气体检测电路在进行voc气体检测时，当检测到voc浓度大于安全阈值，则通过蜂鸣器进行报警提示，使用者可以查看显示单元v查看voc的浓度。
50.采用实施例3的指示电路，使用者在使用电子雾化器时，当电子雾化器产生的voc气体浓度大于预设的值后，指示电路的蜂鸣器会发出报警，使用者可以及时停止使用电子雾化器，重新添加烟油，以防止voc气体超标对身体造成伤害，从而提高使用者的体验度。
51.实施例3的其余结构和工作原理同实施例1。
52.实施例4
53.本实用新型实施例4的voc气体检测电路在实施例1的基础上进行改进，
54.如图7所示，显示电路包括3个共阴极数码管led数码管、三个npn三极管和led数码管驱动器74f244；
55.led数码管的com1接口和npn三极管q2的发射极电连接，led数码管的com2 接口和npn三极管q3的发射极电连接，led数码管的com3接口和npn三极管q4的发射极电连接，npn三极管q2、q3、q4的集电极共接点接地，npn三极管 q2的基极串联一个电阻r6接入led_com1，npn三极管q3的基极串联一个电阻r5接入led_com2，npn三极管q4的基极串联一个电阻r4接入led_com3， led数码管的输入端a～p接口串联一个电阻接入led数码管驱动器74f244的 1y1～2y4接口，led数码管驱动器74f244的a1～b4接口，接入dis_a～dis_p接口，led数码管驱动器74f244的接地引脚1g和2g接地。
56.采用实施例4的显示电路，电子雾化器使用者可以直观的了解当前环境 voc气体
的浓度，保证了使用者的身体健康，提高体验度。
57.实施例4的其余结构和工作原理同实施例1。
58.实施例5
59.本实用新型实施例5公开了一种电子雾化器，该电子雾化器包括实施例1 至实施例4中任意一种voc气体检测电路。
60.实用实施例5中电子雾化器采用上述结构后，电子雾化器在使用时，电子雾化器的加热丝加热烟油的过程中可能产生voc气体，气体传感器的敏感电阻 rs在加热丝加热后开始工作，检测环境的voc气体浓度，并通过r26的端电压值进过数模转换后，由控制器准确计算得到敏感电阻rs和初始电阻r0的比值, 当敏感电阻rs和初始电阻r0的比值小余1时，说明环境中存在voc气体，显示单元会将具体气体浓度显示出来，同时在检测到voc气体浓度超过阈值时，指示单元的蜂鸣器会发生指示报警，这时候使用者可以查看显示单元显示的voc 气体浓度，停止使用该电子雾化器，对其添加烟油等处理，能够提高客户体验度的同时保证使用者的身体健康。
61.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。