信号处理方法、信号处理电路、压电感应系统和电子烟与流程

本申请涉及压电传感器信号处理领域，特别是涉及一种信号处理方法、信号处理电路、压电感应系统和电子烟。

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信号处理电路互相组合，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。其中，图1a代表压电传感器受力时的状态变化过程。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，信号处理电路根据输出电压判定是否发生了压强事件。图1b代表压电传感器受温漂影响时的状态变化过程。当环境温度上升导致压电传感器的温度上升时，压电传感器也会产生感应电荷，导致压电传感器的基线电压(压电传感器不受力时的输出电压)抬升，有可能导致信号处理电路错误地判定发生了压强事件。

3、针对相关技术中存在压电传感器受温漂影响而误触发压强事件的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够消除压电传感器温漂影响的信号处理方法、信号处理电路、压电感应系统和电子烟。

2、第一方面，本申请提供了一种信号处理方法，包括：

3、检测压电传感器的输出电压是否小于第一阈值电压；

4、若是，对所述压电传感器进行周期性复位；

5、若否，中止对所述压电传感器的周期性复位；

6、其中，所述第一阈值电压小于等于第二阈值电压，所述第二阈值电压为能够表征所述压电传感器检测到压强事件的电压。

7、在其中一些实施例中，对所述压电传感器进行周期性复位，包括：

8、在前一个复位周期对所述压电传感器进行复位之后，检测所述压电传感器的输出电压是否小于所述第一阈值电压；

9、若是，在当前复位周期对所述压电传感器进行复位。

10、在其中一些实施例中，所述周期性复位的复位周期小于预设时间，所述预设时间为所述压电传感器在未受压力情况下，因温漂效应使得输出电压从基线电压爬升至所述第一阈值电压时所需的时间。

11、在其中一些实施例中，确定所述预设时间，包括：

12、获取所述压电传感器的温漂电压的变化速率和所述基线电压，其中，所述温漂电压的变化速率为所述压电传感器的输出电压因温漂效应而变化的速率；

13、根据所述温漂电压的变化速率、所述第一阈值电压和所述基线电压，确定所述预设时间。

14、在其中一些实施例中，所述周期性复位的复位周期大于所述压电传感器发生压强事件时输出电压的上升沿时间和/或下降沿时间。

15、第二方面，本申请提供了一种信号处理电路，包括：

16、控制模块，用于执行上述第一方面所述的信号处理方法；

17、复位开关，与所述控制模块连接，能够响应于所述控制模块的控制信号，通过切换开关状态对所述压电传感器进行复位/解除复位。

18、在其中一些实施例中，所述复位开关的第一端与所述压电传感器的电压输出引脚连接，所述复位开关的第二端与所述压电传感器的参考电压输入引脚连接，所述复位开关的第三端与所述控制模块的输出端连接；其中，

19、所述复位开关的工作状态包括所述复位开关的第一端与所述第二端或者所述第三端连接。

20、在其中一些实施例中，所述控制模块包括：

21、比较单元，用于将压电传感器的输出电压与第一阈值电压进行比较，得到比较结果；

22、逻辑单元，分别与所述比较单元、所述复位开关连接，用于根据所述比较结果控制所述复位开关的开关状态。

23、在其中一些实施例中，所述控制模块还包括：放大单元，与所述比较单元连接，用于对所述压电传感器的输出电压进行放大处理后再传输至所述比较单元。

24、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所述的信号处理电路，所述压电传感器与所述信号处理电路连接。

25、第四方面，本申请提供了一种电子烟，包括：主体，所述主体上设置有压电传感器和上述第二方面所述的信号处理电路，所述压电传感器与所述信号处理电路连接。

26、上述信号处理方法、信号处理电路、压电感应系统和电子烟，通过实时检测压电传感器的输出电压，并在压电传感器的输出电压小于第一阈值电压的情况下，周期性复位压电传感器以抑制基线电压抬升，避免误触发压强事件。

技术特征：

1.一种信号处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，对所述压电传感器进行周期性复位，包括：

3.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，所述周期性复位的复位周期小于预设时间，所述预设时间为所述压电传感器在未受压力情况下，因温漂效应使得输出电压从基线电压爬升至所述第一阈值电压时所需的时间。

4.根据权利要求3所述的信号处理方法，其特征在于，确定所述预设时间，包括：

5.根据权利要求1或3所述的信号处理方法，其特征在于，所述周期性复位的复位周期大于所述压电传感器发生压强事件时输出电压的上升沿时间和/或下降沿时间。

6.一种信号处理电路，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的信号处理电路，其特征在于，所述复位开关的第一端与所述压电传感器的电压输出引脚连接，所述复位开关的第二端与所述压电传感器的参考电压输入引脚连接，所述复位开关的第三端与所述控制模块的输出端连接；其中，

8.根据权利要求6所述的信号处理电路，其特征在于，所述控制模块包括：

9.根据权利要求8所述的信号处理电路，其特征在于，所述控制模块还包括：放大单元，与所述比较单元连接，用于对所述压电传感器的输出电压进行放大处理后再传输至所述比较单元。

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6至9中任一项所述的信号处理电路，所述压电传感器与所述信号处理电路连接。

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6至9中任一项所述的信号处理电路，所述压电传感器与所述信号处理电路连接。

技术总结本申请涉及一种信号处理方法、信号处理电路、压电感应系统和电子烟，包括：检测压电传感器的输出电压是否小于第一阈值电压；若是，对压电传感器进行周期性复位；若否，中止对压电传感器的周期性复位；其中，第一阈值电压小于等于第二阈值电压，第二阈值电压为能够表征压电传感器检测到压强事件的电压。通过本申请，能够抑制压电传感器基线电压抬升，避免误触发压强事件。技术研发人员：王志轩,刘茂强,李思聪,王佳鑫,赵勇受保护的技术使用者：无锡微纳核芯电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/20