一种烟具温度控制系统及其使用方法与流程

本发明涉及控制系统领域，具体涉及一种烟具温度控制系统及其使用方法。

背景技术：

1、随着社会发展进步，人们的健康意识逐步提高。传统的二手烟引起的健康危害以及社会压力不断增加，迫使新型烟草的概念应运而生。加热不燃烧，是一种结合加热器具以及烟弹的新型烟草产品，通过烟具将特制烟弹加热到一定温度以至于烟丝能够散发烟气，供用户使用。相比于传统卷烟，新型烟草同样能为使用者提供所需的击喉感、尼古丁、烟味，区别就在于：新型烟草利用外部设备加热不燃烧，加热温度最高不超过500℃，有害物质大大减少。而传统烟草的燃烧温度在600-800℃时，会释放4000多种有害物质。目前市面上的新型烟具大都通过电加热方式来产生热量加热烟弹，烟油型电子烟蒸发加热温度一般在200℃左右，且在烟气液化过程中会吸收热量；同时，加热不燃烧烟具内部加热温度在300-500℃左右，如果隔热不当会在很大程度上影响使用者体验感。因此对烟具温度控制极为重要。

2、目前市场上的烟具温度控制方案大多是对发热电路中的热敏电阻阻值变化进行检测，根据温度-电阻关系表计算发热体的温度，在与设定目标温度进行比较，通过控制模块对加热单元的输出功率进行相应的调节以实现温度控制的功能。然而，热敏电阻的特性曲线大多为非线性的，且其温度阻值变化曲线斜率较小，很难被检测到温度变化，存在较大误差。同时由于成本规制因素下烟具芯片的算力较差，计算过程有延迟，难以实时的检测出精确的温度值。本发明通过硬件测温模块结合微控制单元共同控制烟具和加热物体的温度，实时控制功放状态，避免安全事故发生。2022年，青岛颐中科技有限公司针对已有电加热不燃烧卷烟烟具温度控制方法误差大，精确度低的问题发明了一种校正烟具加热元件tcr曲线的方法，申请号202211694769，申请日2022.12.28，该发明将加热过程分为两个阶段使用不同的电阻温度系数来解决温度控制准确性问题。这种方案使用两个温度阶段的t和r值确定的电阻温度系数，温度测量精确度提高，但是这个方案需要对每个产品的加热元件进行tcr曲线矫正，较为复杂，同时未能给出解决温度超出阈值时的方案。

技术实现思路

1、针对温度检测精度低，温度控制模块不能较好的解决温度超阈值的技术问题，本发明提供了一种烟具温度控制系统及其使用方法，以便实现烟具加热、温度检测功能和温度控制效果。

2、为实现上述目标，本发明所采用的技术方案是：

3、一种烟具温度控制系统，包括微控制单元、硬件电路，所述的微控制单元包括状态控制模块、判断控制模块、回波损耗检测模块；所述的硬件电路包括功放、电源模块、辐射模块、温度检测传感器。

4、进一步地，所述的功放为可调频率的功放。

5、进一步地，所述的电源模块对整个烟具温度控制系统进行馈电，实现烟具加热、温度检测功能。

6、进一步地，所述的烟具温度控制系统，所述辐射模块表面的温度与烟弹的平均温度具有相关关系，温度检测传感器通过辐射模块表面温度来判断烟弹的温度以实现对烟弹温度的监控。

7、本发明还提供一种烟具温度控制系统的使用方法，温度检测部分的检测方法，包括以下步骤：

8、步骤一：判断温度检测传感器传来的数据是否超过某一设定阈值，当判断控制模块判断温度值超过时，判断控制模块将功率和占空比信号传给状态控制模块，对功放状态进行修改；

9、步骤二：当判断控制模块判断温度值未超过时，判断控制模块判断辐射模块工作时间是否超时，若满足条件，判断控制模块将功率和占空比信号传给状态控制模块，对功放状态进行修改，维持当前温度；

10、步骤三：判断控制模块判断辐射模块工作时间未超时，状态控制模块维持功放工作状态，继续持续监测。

11、进一步地，步骤二中判断控制模块判断辐射模块工作时间是否超过1min，判断控制模块将功率和占空比信号传给状态控制模块，对功放状态进行修改。

12、进一步地，步骤三中判断控制模块判断辐射模块工作时间未超过1min时，状态控制模块维持功放工作状态，继续持续监测。

13、本发明还提供一种烟具温度控制系统的使用方法，回波损耗监测部分的监测方法，包括以下步骤：

14、步骤一：回波损耗监测模块监测当前工作状态下的回波损耗，判断回波损耗检测模块传来的数据是否超过某一设定阈值，当判断控制模块判断温度值超过时，发出信号给判断控制模块，调整功放的功率输出状态；

15、步骤二：回波损耗监测模块监测通带内的回波损耗，判断控制模块将频率信号传给状态控制模块，对功放频率进行修改。

16、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

17、1.本发明实时检测辐射模块温度，保证了工作过程中，烟具和烟弹的温度在可控的范围内，实现了烟具的良好手感和烟弹适合的温度环境保证良好的口感。

18、2.本发明通过温度检测和回波损耗检测双重检测手段，确保了工作过程中辐射模块和功放的工作状态和使用者的安全。

19、3.本发明通过辐射模块外侧温度判断烟弹的温度，避免对烟弹温度进行直接测试带来的问题。

技术特征：

1.一种烟具温度控制系统，其特征在于：包括微控制单元(1)、硬件电路(2)，所述的微控制单元(1)包括状态控制模块(10)、判断控制模块(11)、回波损耗检测模块(12)；所述的硬件电路(2)包括功放(20)、电源模块(21)、辐射模块(22)、温度检测传感器(23)；

2.根据权利要求1所述的烟具温度控制系统，其特征在于：所述的功放(20)为可调频率的功放。

3.根据权利要求1所述的烟具温度控制系统，其特征在于：所述的电源模块(21)对整个烟具温度控制系统进行馈电，实现烟具加热、温度检测功能。

4.根据权利要求1所述的烟具温度控制系统，其特征在于：所述辐射模块(22)表面的温度与烟弹的平均温度具有相关关系，温度检测传感器(23)通过辐射模块表面温度来判断烟弹的温度以实现对烟弹温度的监控。

5.一种根据权利要求1-4任一项所述的烟具温度控制系统的使用方法，其特征在于：温度检测部分的检测方法，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的烟具温度控制系统的使用方法，其特征在于：步骤二中判断控制模块判断辐射模块工作时间是否超过1min，判断控制模块将功率和占空比信号传给状态控制模块，对功放状态进行修改。

7.根据权利要求5所述的烟具温度控制系统的使用方法，其特征在于：步骤三中判断控制模块判断辐射模块工作时间未超过1min时，状态控制模块维持功放工作状态，继续持续监测。

8.一种根据权利要求1-4任一项所述的烟具温度控制系统的使用方法，其特征在于：回波损耗监测部分的监测方法，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种烟具温度控制系统，包括微控制单元、硬件电路，所述的微控制单元包括状态控制模块、判断控制模块、回波损耗检测模块；所述的硬件电路包括功放、电源模块、辐射模块、温度检测传感器。本发明的烟具温度控制系统实现了烟具加热、温度检测功能和温度控制效果，解决了现有技术温度检测精度低，温度控制模块不能较好的解决温度超阈值的技术问题，可大力推广应用。技术研发人员：李晨楠,林先其,周冶迪,於阳受保护的技术使用者：集芯微科技（浙江）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23