CN111372330A - 可更换加热组件、气溶胶生成装置及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了气溶胶生成装置技术领域中的气溶胶生成装置及其实现方法，气溶胶生成装置包括可更换加热组件及与可更换加热组件配套的气溶胶生成装置主体，该可更换加热组件包括用于对气溶胶生成基材制品进行加热的加热元件、用于与气溶胶生成装置主体连接的第一加热组件接口及组件控制板；该方法包括提供可更换加热组件、连接专用检校工具及设备、供电、启动校准过程并将校准结果保存于可更换加热组件中等步骤。本发明可以方便地将可更换加热组件从气溶胶生成装置主体上取下或装上，延长了气溶胶生成装置的使用寿命，同时可以避免接触电阻对温度控制产生的影响，实现了加热温度的精准控制，本发明更换组件的成本低，便于推广应用。

Description

可更换加热组件、气溶胶生成装置及其实现方法

技术领域

本发明涉及气溶胶生成装置技术领域，具体的说，是涉及一种可更换加热组件、气溶胶生成装置及其实现方法。

背景技术

电加热气溶胶生成装置是用于加热气溶胶生成基材并将加热温度控制在特定的温度范围内，以便保证气溶胶生成基材释放出带有被期望的挥发性化合物的气溶胶。现有可吸入型的电加热气溶胶生成装置中电加热单元直接装配在电加热气溶胶生成装置中，在遇到配件需要更换、内部残留污染物需要清理的时候，用户无法更换，使用非常不便。

为了解决上述问题，现有的气溶胶生成装置设置有可以更换使用的加热组件，其具体包括电加热器、数据存储装置以及存储在数据存储装置上的数据，数据包括用于电加热器的校准数据。但是这种气溶胶生成装置必须设置加热器组件的附接连接器，用于将可更换的加热器组件可拆卸地附接到气溶胶生成装置上，而这个附接连接器的连接会不可避免地带来接触电阻，并且这个接触电阻的值相对于加热采样电阻值是不可忽视的，它将引起温度控制的偏移。另外，尤其需要注意的是，这个接触电阻的值是不稳定的，它会随工作环境的变化或连接次数的不同而发生变化，这些变化的值将直接导致应用这种方法的系统的温度控制超出误差允许范围，严重影响气溶胶生成装置的温控精度。

上述缺陷，值得解决。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种可更换加热组件、气溶胶生成装置及其实现方法。

本发明技术方案如下所述：

一种可更换加热组件，可拆卸的安装于气溶胶生成装置主体上，其特征在于，包括

加热元件，用于对气溶胶生成基材制品进行加热；

第一加热组件接口，用于将所述可更换加热组件与所述气溶胶生成装置主体可拆卸的连接；

及组件控制板，连接所述加热元件和所述第一加热组件接口，用于在加热过程中实时检测加热温度，并将检测结果或经处理过的检测结果发送给所述气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述加热元件为陶瓷基体发热片、陶瓷基体发热棒（或针）、陶瓷基体发热管、金属基体发热片、金属基体发热管中的任意一种。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述第一加热组件接口包括至少三个第一电气触点、与所述第一电气触点配套的第一接口结构件。

进一步的，所述第一电气触点包括组件电源触点、组件地触点、加热驱动触点。

更进一步的，所述第一电气触点还包括用于和所述气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备通讯的数据通讯触点。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述第一加热组件接口为连接器、固定电极、弹性电极、固定触点、弹性触点、金属螺纹连接触点、金手指、PCB触点中的一种或几种。

进一步的，所述连接器包括插拔式连接器、旋转式连接器、触碰式连接器。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述组件控制板实时检测加热温度，并将加热温度直接发送给所述气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备；

或，所述组件控制板实时检测加热温度，并将加热温度经过运算处理后的结果发送给所述气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备；

或，所述组件控制板实时检测加热温度，并将加热温度经过温控程序处理后得到的加热控制输出值发送给所述气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述可更换加热组件与所述气溶胶生成装置或专用检校工具及设备连接，所述气溶胶生成装置或所述专用检校工具及设备控制所述加热元件的发热面温度并稳定在需要的校准温度上，所述组件控制板读取所述加热元件的阻值并存储于所述可更换加热组件中作为正常工作时的参照值。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述组件控制板上的电路系统包括：

加热温度检测电路，用于对加热温度进行实时采样；

第一加热组件接口电路，用于与所述气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备电气连接；

组件主控电路，用于控制所述可更换加热组件的电路系统工作。

进一步的，所述组件控制板上的电路系统还包括加热元件连接端板温检测电路，其用于测量所述加热元件的连接端点附近的温度或板温。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述可更换加热组件还包括加热组件固定基座，其用于安装和固定所述加热元件、所述第一加热组件接口以及所述组件控制板并使之成为一个整体。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述可更换加热组件还包括加热组件壳体，其包括：用于安装所述加热元件、所述第一加热组件接口以及所述组件控制板的加热组件安装机构。

进一步的，所述加热组件壳体还包括用于容纳所述气溶胶生成基材制品的气溶胶生成基材制品空间。

进一步的，所述加热组件壳体还包括用于连接和分离所述气溶胶生成装置主体的加热组件装卸机构。

另一方面，一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括上述的可更换加热组件及与所述可更换加热组件配套的气溶胶生成装置主体。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述气溶胶生成装置主体包括：

第二加热组件接口，用于连接和分离所述可更换加热组件；

装置控制板，用于控制所述气溶胶生成装置主体和所述可更换加热组件工作；

电池，用于向所述装置控制板和所述可更换加热组件供电；

及装置主体壳体，用于安装固定所述第二加热组件接口、所述装置控制板、所述电池及所述可更换加热组件。

进一步的，所述第二加热组件接口包括至少三个第二电气触点、与所述第二电气触点配套的第二接口结构件。

更进一步的，所述第二电气触点包括组件电源触点、组件地触点、加热驱动触点。

更进一步的，所述第二电气触点还包括用于和所述可更换加热组件通讯的数据通讯触点。

进一步的，所述第二加热组件接口为连接器、固定电极、弹性电极、固定触点、弹性触点、金属螺纹连接触点、金手指、PCB触点中的一种或几种。

更进一步的，所述连接器包括插拔式连接器、旋转式连接器、触碰式连接器。

进一步的，所述装置控制板上的电路系统包括：

第二加热组件接口电路，用于连接所述第二加热组件接口；

装置主控电路，用于控制所述气溶胶生成装置的运行；

通讯单元，用于连接外部设备。

更进一步的，所述装置控制板上的电路系统还包括电源管理电路。

进一步的，所述装置主体壳体还包括：

安装定位机构，用于固定内部各个组件单元；

拆卸机构，用于连接和分离所述可更换加热组件。

更进一步的，所述装置主体壳体还包括用于容纳所述气溶胶生成基材制品的气溶胶生成基材制品空间。

更进一步的，所述装置主体壳体还包括用于安装固定所述可更换加热组件的加热组件安装机构。

进一步的，所述气溶胶生成装置主体还包括用于与外部设备连接的装置通讯接口。

更进一步的，所述装置通讯接口包括Micro USB、Type C、Mini USB、定制接口中的一种或多种。

第三方面，一种如上述的气溶胶生成装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、提供组装完成或电子件组装完成的可更换加热组件；

S20、将所述可更换加热组件连接到专用检校工具及设备上；

S30、向所述可更换加热组件供电；

S40、通过所述专用检校工具及设备启动校准过程，并将校准结果保存于所述可更换加热组件中。

根据上述方案的本发明，其特征在于，在步骤S40中，所述专用检校工具及设备控制所述可更换加热组件中加热元件的发热面温度并稳定在需要的校准温度上，所述可更换加热组件读取所述加热元件的阻值并存储于所述可更换加热组件中作为正常工作时的参照值。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明可以方便地将可更换加热组件从气溶胶生成装置主体上取下或装上，既方便对可更换加热组件进行清洁，又便于在可更换加热组件损坏或污染严重时进行更换，延长了气溶胶生成装置的使用寿命；本发明的加热温度采样在可更换加热组件中实现，与可更换加热组件的接口连接带来的接触电阻无关，避免接触电阻对温度控制产生的影响，实现了加热温度的精准控制，保证了加热温度精度，使得气溶胶生成装置能够产生理想的气溶胶成分；本发明的可更换加热组件成本低，不会对使用者带来更换配件的成本压力，便于推广应用。

附图说明

图1为气溶胶生成装置的示意图。

图2为气溶胶生成装置的组装关系示意图。

图3为另一实施例中气溶胶生成装置的组装关系示意图。

图4为气溶胶生成装置的电子构造图。

图5为另一实施例中气溶胶生成装置的电子构造图。

图6为可更换加热组件的结构框图。

图7为组件控制板的电路结构示意图。

图8为一个实施例中的组件控制板的功能模块图。

图9为另一实施例中的组件控制板的功能模块图。

图10可更换加热组件的电路原理图。

图11为可更换加热组件的控制流程图。

图12为气溶胶生成装置主体的结构框图。

图13为装置控制板的电路结构示意图。

图14为装置控制板的功能模块图。

图15为气溶胶生成装置主体中装置主控电路的示意图。

图16为气溶胶生成装置主体中加热驱动电路的示意图。

图17为气溶胶生成装置主体中通讯结构电路的示意图。

图18为气溶胶生成装置主体中第二加热组件接口电路的示意图。

图19为气溶胶生成装置主体中电池充电管理电路的示意图。

图20为气溶胶生成装置主体中电源管理电路的示意图。

图21为气溶胶生成装置主体中温度检测电路的示意图。

图22为气溶胶生成装置主体中指示灯显示电路的示意图。

图23为气溶胶生成装置主体的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

如图1至图3所示，一种气溶胶生成装置，包括可更换加热组件及与可更换加热组件配套的气溶胶生成装置主体。

可更换加热组件与气溶胶生成装置主体可拆卸连接。在一个实施例中，可更换加热组件与气溶胶生成装置主体相互独立，可更换加热组件位于气溶胶生成装置主体外部；在另一个实施例中，可更换加热组件与气溶胶生成装置主体为嵌入式关系，即可更换加热组件嵌入气溶胶生成装置主体内。

一、可更换加热组件

如图6至图9所示，一种可更换加热组件，可拆卸的安装于气溶胶生成装置主体上，其包括：用于对气溶胶生成基材制品进行加热的加热元件；用于将可更换加热组件与气溶胶生成装置主体可拆卸的连接的第一加热组件接口；及连接加热元件和第一加热组件接口的组件控制板，其用于在加热过程中实时检测加热温度，并将检测结果或经处理过的检测结果发送给气溶胶生成装置主体。

1、加热元件

加热元件用于对气溶胶生成基材制品加热，其为陶瓷基体发热片、陶瓷基体发热棒（或针）、陶瓷基体发热管、金属基体发热片、金属基体发热管中的任意一种。

2、第一加热组件接口

第一加热组件接口与气溶胶生成装置主体内的第二加热组件接口匹配连接，其用于将可更换加热器组件连接到气溶胶生成装置主体上或是从气溶胶生成装置主体上分离。

第一加热组件接口包括第一电气触点、与第一电气触点配套的第一接口结构件。第一电气触点至少为三个，具体包括用于给可更换加热组件供电的组件电源触点、用作可更换加热组件的组件地触点、用于驱动可更换加热组件的加热驱动触点。更进一步的，组件地触点还可以由金属外壳的螺纹连接来实现。

优选的，第一电气触点还可以包括用于和气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备通讯的数据通讯触点。在可更换加热组件和气溶胶生成装置主体都具有无线通讯或载波通讯单元的情况下，数据通讯功能可由无线通讯或载波通讯单元实现，此时无需设置数据通讯触点。

第一加热组件接口为连接器、固定电极、弹性电极、固定触点、弹性触点、金属螺纹连接触点、金手指、PCB触点中的一种或几种。其中，连接器包括插拔式连接器、旋转式连接器、触碰式连接器。

3、组件控制板

组件控制板用于连接加热元件和第一加热组件接口，实现可更换加热组件的系统功能。组件控制板通过第一加热组件接口与气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备通讯；或组件控制板直接与气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备无线通讯。

在加热温控过程中：组件控制板实时检测加热温度，并将加热温度直接发送给气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备；或，组件控制板实时检测加热温度，并将加热温度经过运算处理后的结果发送给气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备；或，组件控制板实时检测加热温度，并将加热温度经过温控程序处理后得到的加热控制输出值发送给气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备。

组件控制板还可以发送其他数据给气溶胶生成装置主体，这些其他数据包括：加热元件校准数据、加热元件连接端附近的组件控制板板温、可更换加热组件的工作状态、可更换加热组件身份识别码等；组件控制板还可以接收由气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备发送来的控制命令和数据并予以处理，这些控制命令包括气溶胶生成装置主体控制可更换加热组件工作的命令（如启动加热、停止加热等）、专用检校工具及设备控制可更换加热组件工作的命令（如检测加热温度、读取加热元件阻值、存储数据等）。

为了保证所述可更换加热组件装入任何所述气溶胶生成装置主体后都能够具有精确的温控性能，可更换加热组件还与专用检校工具及设备连接，专用检校工具及设备控制加热元件的发热面温度并稳定在需要的校准温度上，组件控制板读取加热元件的阻值并存储于可更换加热组件中作为正常工作时的参照值。

组件控制板上的电路系统实施例：

实施例一：在图7、图8所示的一个实施例中，组件控制板上的电路系统包括：用于对加热温度进行实时采样的加热温度检测电路；用于与气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备电气连接的第一加热组件接口电路；及用于控制可更换加热组件的电路系统工作的组件主控电路。在本实施例中，加热温度检测电路和组件主控电路组成完整的可更换加热组件的加热温度检测电路。

实施例二：在图7、图9所示的另一个实施例中，组件控制板上的电路系统包括：用于对加热温度进行实时采样的加热温度检测电路；用于与气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备电气连接的第一加热组件接口电路；及用于控制可更换加热组件的电路系统工作的组件主控电路；用于测量加热元件的连接端点附近的温度或板温的加热元件连接端板温检测电路。在本实施例中，加热温度检测电路、加热元件连接端板温检测电路及组件主控电路组成完整的可更换加热组件的加热温度及板温检测电路，用来实现温度控制的环境自适应性，也可以用来实现温度保护功能。

在上述两个实施例中，组件主控电路包括MCU及其外围电路、ASIC及其外围电路中的一种或两种。

在上述两个实施例中，加热温度检测电路包括加热温度检测传感器及其外围电路、第一ADC电路（模数转换电路）。其中，加热温度检测传感器包括加热元件上发热体本身、加热元件上附加的温度传感器以及单独的温度传感器中的一种或多种；第一ADC电路包括MCU内置的ADC电路、MCU内置的电压测量电路、MCU内置的电阻测量电路、ASIC内置的ADC电路、ASIC内置的电压测量电路、ASIC内置的电阻测量电路、单独的ADC电路、单独的电压测量电路、单独的电阻测量电路中的一种或多种。

在上述两个实施例中，第一加热组件接口电路包括维持第一加热组件接口工作及安全所需的必要电路（包括IC、连线、电阻、电感、电容中的一种或多种）；第一加热组件接口电路还可以包括无线通讯单元或载波通讯单元。第一加热组件接口电路的通讯方式优选单线双向通讯（如半双工的Uart通讯方式）。

在上述第二个实施例中，

加热元件连接端板温检测电路包括温度传感器及其外围电路、第二ADC电路。其中，温度传感器包括贴片式温度传感器、引线式温度传感器中的一种或两种；第二ADC电路与上述第一ADC电路的设计相同，此处不赘述。

4、加热组件固定基座

可更换加热组件还可以包括加热组件固定基座，其用于安装和固定加热元件、第一加热组件接口以及组件控制板并使之成为一个整体。优选的，装配后的整体可以嵌入式的装入和卸除在气溶胶生成装置主体中，以实现两者的连接和分离。

5、加热组件壳体

可更换加热组件还可以包括加热组件壳体。加热组件壳体包括用于安装加热元件、第一加热组件接口以及组件控制板的加热组件安装机构、用于容纳气溶胶生成基材制品的气溶胶生成基材制品空间。

需要说明的是：加热组件安装机构和加热组件固定基座任选其一，即加热元件、第一加热组件接口以及组件控制板可以通过加热组件固定基座进行安装和固定，也可以通过加热组件壳体进行安装和固定；在图3所示的嵌入式装配方式中，气溶胶生成基材制品空间归属于气溶胶生成装置主体。

加热组件壳体还可以包括用于连接和分离气溶胶生成装置主体的加热组件装卸机构。在图3所示的嵌入式装配方式中，加热组件装卸机构归属于气溶胶生成装置主体。

二、气溶胶生成装置主体

如图12至图14所示，气溶胶生成装置主体与可更换加热组件匹配并可拆卸连接，其包括：用于连接和分离可更换加热组件的第二加热组件接口；用于控制气溶胶生成装置主体和可更换加热组件工作的装置控制板；用于向装置控制板和可更换加热组件供电的电池；及用于安装固定第二加热组件接口、装置控制板、电池及可更换加热组件的装置主体壳体。

在其他实施例中，气溶胶生成装置主体还包括用于连接专用检校工具及设备、电脑、手机、电源等外部设备的装置通讯接口。

1、第二加热组件接口

第二加热组件接口与可更换加热组件上的第一加热组件接口相互配合，使得可更换加热组件与气溶胶生成装置主体连接或分离。

第二加热组件接口包括第二电气触点、与第二电气触点配套的第二接口结构件。第二电气触点至少为三个，具体包括用于给可更换加热组件供电的组件电源触点、用作可更换加热组件的组件地触点、用于驱动可更换加热组件的加热驱动触点。更进一步的，组件地触点还可以由金属外壳的螺纹连接来实现。

优选的，第二电气触点还包括用于和可更换加热组件通讯的数据通讯触点。在可更换加热组件和气溶胶生成装置主体都具有无线通讯或载波通讯单元的情况下，数据通讯功能可由无线通讯或载波通讯单元实现，此时无需设置数据通讯触点。

第二加热组件接口为连接器、固定电极、弹性电极、固定触点、弹性触点、金属螺纹连接触点、金手指、PCB触点中的一种或几种。其中，连接器包括插拔式连接器、旋转式连接器、触碰式连接器。

2、装置控制板

装置控制板上的电路系统包括：用于连接第二加热组件接口的第二加热组件接口电路、用于控制气溶胶生成装置的运行的装置主控电路、用于连接专用检校工具及设备、电脑、手机、电源等外部设备的通讯单元。

其中，第二加热组件接口电路和可更换加热组件中的第一加热组件接口电路配套使用，实现能量供给和数据传输功能。其包括维持第二加热组件接口工作及安全所需的必要电路（包括IC、连线、电阻、电感、电容中的一种或多种）；第二加热组件接口电路还可以包括无线通讯单元或载波通讯单元。优选的，第二加热组件接口电路的通讯方式优选单线双向通讯（如半双工的Uart通讯方式）。

在一个优选实施例中，通讯单元用于连接装置通讯接口，该通讯单元的通讯方式优选单线双向通讯（如半双工的Uart通讯方式）。

在一个优选实施例中，装置控制板上的电路系统还包括电源管理电路，用于管理系统电源以达到稳定、可靠、安全的目的。优选的，电源管理电路包括电池的充放电电路。

3、电池

电池包括定制的和标准的可充电电池、如锂电池等，市售的各种标准电池。

4、装置主体壳体

装置主体壳体包括：用于固定内部各个组件单元的安装定位机构、用于连接和分离可更换加热组件的拆卸机构。各个组件单元包括电池、装置控制板、第二加热组件接口、装置通讯接口以及其他附加单元。

在图3所示的嵌入式连接的实施例中，装置主体壳体还包括用于容纳气溶胶生成基材制品的气溶胶生成基材制品空间。

在图3所示的嵌入式连接的实施例中，装置主体壳体还包括用于安装固定可更换加热组件的加热组件安装机构。

5、装置通讯接口

装置通讯接口用于与外部设备连接，并可以兼做电池的充电接口。其中，外部设备包括专用检校工具及设备、电脑、手机、电源等。

优选的，装置通讯接口包括Micro USB、Type C、Mini USB、定制接口中的一种或多种。

优选的，若气溶胶生成装置主体内设有无线通讯单元（包括载波通讯单元、蓝牙通讯单元、WIFI通讯单元、红外通讯单元），则无需设置装置通讯接口，采用无线通讯单元代替其数据通信功能。

系统应用实例一

如图4、图7、图8所示，在本系统应用实例中，可更换加热组件包括加热器件及温度传感器、第一加热组件接口及加热温度检测电路。加热器件及温度传感器、第一加热组件接口及加热温度检测电路的外围元件及加热温度检测电路组合形成组件控制板。具体的，组件控制板的组件主控电路由内嵌ADC的MCU及其外围电路组成，也可以由ASIC及其外围电路组成。

如图4、图13、图14所示，气溶胶生成装置主体包括了电池、第二加热组件接口、加热元件驱动电路、加热温度控制以及系统功能控制电路。具体的，加热温度控制、系统功能控制的装置主控制电路由MCU及其外围电路组成，也可以由ASIC及其外围电路组成；第二加热组件接口与可更换加热组件中的第一加热组件接口配套使用，完成加热功率传输以及数据通讯；加热元件驱动电路受主控制电路控制，对位于可更换加热组件中的加热元件提供电能。

系统应用实例二

如图5、图7、图9所示，在本系统应用实例中，可更换加热组件包括加热器件及温度传感器、第一加热组件接口、加热温度及组件板温度检测电路。加热器件及温度传感器、第一加热组件接口、加热温度及组件板温度检测电路的外围元件和加热温度及组件板温度检测电路组合成组件控制板。具体的，组件控制板的组件主控电路由内嵌ADC的MCU及其外围电路组成，也可以由ASIC及其外围电路组成。

在本系统应用实例中，由于可更换加热组件内设置组件板温度检测电路，可以提升系统温控特性的环境自适应性和安全性能。

如图4、图13、图14所示，本系统应用实例中的气溶胶生成装置主体与应用实例一中相同，此处不赘述。

电路应用实例一

如图10、图11所示，一个具体的可更换加热组件实施实例的电路原理图及其MCU控制程序实现流程图。可更换加热组件包括了加热元件RL、对应的组件控制板、第一加热组件接口P1及加热组件壳体。具体的：

（1）加热组件壳体是由用于固定加热元件RL、第一加热组件接口P1以及组件控制板的加热组件安装机构，容纳气溶胶生成基材制品的气溶胶生成基材制品空间，用于连接和分离气溶胶生成装置主体的加热组件装卸机构所组成，其形状不做具体限定。

（2）第一加热组件接口P1由4个触点组成：Pin1为组件地线、Pin2为通讯线、Pin3为组件电源线、Pin4为加热控制线。其中通讯线Pin2连接的电阻R1起保护作用；加热控制线Pin4直接连接到加热元件RL上，为其提供加热的能量。本电路采用PWM方式控制所需的加热能量，由气溶胶生成装置主体中的装置控制板控制并驱动。

（3）组件控制板的组件主控电路由MCU U1及其外围元件构成。

（a）MCU U1内部具有Uart通讯接口和ADC，MCU U1的TXD/RXD即为Uart口，可以由程序控制切换Uart口为TX或RX属性，达到单线通讯的目的；

（b）MCU U1内部的一个通用IO口P0.4（16脚）、两个ADC输入口AIN5和AIN6、外围电路R2、外围电路R3、三极管Q1以及加热元件RL组成加热温度检测电路。其中加热元件本身即为检测加热温度的传感器，这里检测温度安排在加热PWM的加热间隙时段进行。由于加热温度的检测是在本可更换加热组件本地进行的，不会受到第一加热组件接口P1和第二加热组件接口的连接接触电阻影响，提高了温控精度；

（c）MCU U1内部的一个通用IO口P1.3（11脚）、1个ADC输入口AIN4及外围电路（包括外围电阻R4、电容C5、温度传感器NTC1）组成加热元件连接端板温检测电路。其中NTC1为温度传感器，放置在加热元件连接端附近。

为了保证可更换加热组件装入任何气溶胶生成装置主体后都能够具有精确的温控性能，可更换加热组件组装完成后与专用检校工具及设备连接，并由专用检校工具及设备控制可更换加热组件中加热元件的发热面温度并稳定在需要的校准温度上，然后专用检校工具及设备经过可更换加热组件的第一加热组件接口通知可更换加热组件读取加热元件阻值并存储于MCU U1中作为正常工作时的参照值。

电路应用实例二

如图15至图23所示，一个具体的气溶胶生成装置主体实施实例的电路原理图及其MCU控制程序实现流程图。气溶胶生成装置主体包括了第二加热组件接口P1、对应的装置控制板、通讯接口USB Type C、电池BT1、装置主体壳体。具体的：

（1）装置主体壳体是由用于固定第二加热组件接口P1、装置控制板、通讯接口USB TypeC、电池BT1的各单元安装固定机构，用于连接和分离可更换加热组件的可更换加热组件拆卸机构所组成，其形状不做具体限定。

（2）装置控制板上电路由装置主控电路、第二加热组件接口电路、通讯单元、电源管理电路、电池充电管理电路、加热驱动电路、温度检测电路、指示灯显示电路及按键构成。具体的：

（a）装置主控电路由主控MCU U2及其外围元件构成，主控MCU U2内部具有Uart通讯接口、ADC和PWM；

（b）主控MCU U2中的TXD/RXD即为Uart口，可以由程序控制切换Uart口为TX或RX属性，达到单线通讯的目的，线路上的电阻R11起到保护作用；

（c）主控MCU U2内部的一个PWM4口（13脚）连接到加热驱动电路的输入端PwmOut，而加热驱动电路的输出端HeatingDrive连接到第二加热组件接口P1的Pin4上，温控程序控制PWM4的PWM Duty就可以调节输出给可更换加热组件中加热元件的能量，从而实时管控加热温度；

（d）通讯接口兼做充电接口，即通讯接口USB Type C的5V电源连接到电池充电管理电路并为其提供充电电源。电池充电管理电路由充电管理IC U1及其外围元件构成，其功能控制脚OTBG（Pin16）和状态指示脚STAT（Pin2）分别连接到主控MCU U2的P0.6（Pin19）和P0.5（Pin20），由主控MCU U2统一管控充电过程和充电状态显示；

（e）两个ADC输入口AIN5和AIN1、一个I/O口P0.3、以及温度检测电路构成完整的电池温度检测电路和装置控制板板温检测电路；

（f）电源管理电路由IC U5及其外围元件构成，起到电源保护的作用。

与上述电路配合的MCU控制程序流程图如图23所示。

由于现有的可更换的加热组件在更换后无法进行校准处理，使得更换后的发热组件目标加热温度控制点将会发生严重偏差。而有些可以进行校准的加热组件需要设置额外的存储器和存储器接口来存储校准数据，这大大增大了发热组件的体积和成本；另外，现有的可以校准的加热组件中测温传感器的实际电阻值比较小，连接接口的接触电阻误差将严重影响测温精度。

为了解决上述问题，本发明提供一种气溶胶生成装置的实现方法，其具体包括以下步骤：

1、提供组装完成的可更换加热组件。

可更换加热组件可为实际组装完成，也可以为仅实现电气连接的组装件。

2、将可更换加热组件连接到专用检校工具及设备上。

专用检校工具及设备包括测试工具、校准工具、测试用的仪器设备、校准用的仪器设备中的一种或多种；气溶胶生成装置主体还可作为专用检校工具及设备使用。

3、向可更换加热组件供电。

4、通过专用检校工具及设备启动校准过程，并将校准结果保存于可更换加热组件中。

在此步骤中，专用检校工具及设备控制可更换加热组件中加热元件的发热面温度并稳定在需要的校准温度上，可更换加热组件读取加热元件的阻值并存储于可更换加热组件中作为正常工作时的参照值。

本发明让可更换加热组件负责对加热过程中的加热温度进行实时检测，并将这些检测结果通过第一加热组件接口、第二加热组件接口实时地传送给气溶胶生成装置主体；也可以将这些检测结果经过计算处理后通过第一加热组件接口、第二加热组件接口实时地传送给气溶胶生成装置主体；还可以将加热温度控制处理放在组件控制板，将加热温度控制处理的输出通过第一加热组件接口、第二加热组件接口实时地传送给气溶胶生成装置主体。上述检测结果或经过处理后的检测结果还可以直接无线发送至气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备，也可以经过第一加热组件接口发送至专用检校工具及设备。

由于加热温度检测是在可更换加热组件中进行的，不会受到接口接触电阻的影响，提高了检测精度和稳定性；而且可更换加热组件具有处理能力，可以对自身的加热元件进行本地校准处理，避免了因加热元件性能差异带来的温控误差。

采用上述方案的本发明具有以下优势：

（1）可以方便地将可更换加热组件从气溶胶生成装置主体上取下，便于清洁加热元件上的污染物，并且不会引起加热温度的改变；

（2）如果可更换加热组件损坏或是污染严重时，可以方便地将其从气溶胶生成装置主体上取下，并更换一个新的可更换加热组件，延长了气溶胶生成装置主体的使用寿命，并保持所生成的气溶胶的理想成分，并且保证了加热温度的精度；

（3）可更换加热组件的成本较低，即使作为常更换的耗材类配件也是不会给使用者带来成本压力的，便于推广应用；

（4）由于加热温度采样在可更换加热组件中实现，与第一加热组件接口、第二加热组件接口连接所带来的接触电阻无关，避免了接口的接触电阻对温度控制的影响，实现了真正的加热温度精准控制。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可更换加热组件，可拆卸的安装于气溶胶生成装置主体上，其特征在于，包括

加热元件，用于对气溶胶生成基材制品进行加热；

第一加热组件接口，用于将所述可更换加热组件与所述气溶胶生成装置主体可拆卸的连接；

及组件控制板，连接所述加热元件和所述第一加热组件接口，用于在加热过程中实时检测加热温度，并将检测结果或经处理过的检测结果发送给所述气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备。

2.根据权利要求1所述的可更换加热组件，其特征在于，所述可更换加热组件与所述气溶胶生成装置主体或所述专用检校工具及设备连接，所述气溶胶生成装置主体或所述专用检校工具及设备控制所述加热元件的发热面温度并稳定在需要的校准温度上，所述组件控制板读取所述加热元件的阻值并存储于所述可更换加热组件中作为正常工作时的参照值。

3.根据权利要求1所述的可更换加热组件，其特征在于，所述组件控制板上的电路系统包括：

加热温度检测电路，用于对加热温度进行实时采样；

第一加热组件接口电路，用于与所述气溶胶生成装置主体或专用检校工具及设备电气连接；

组件主控电路，用于控制所述可更换加热组件的电路系统工作。

4.根据权利要求3所述的可更换加热组件，其特征在于，所述组件控制板上的电路系统还包括加热元件连接端板温检测电路，其用于测量所述加热元件的连接端点附近的温度或板温。

5.根据权利要求1所述的可更换加热组件，其特征在于，所述可更换加热组件还包括加热组件固定基座，其用于安装和固定所述加热元件、所述第一加热组件接口以及所述组件控制板并使之成为一个整体。

6.一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括权利要求1-5所述的可更换加热组件及与所述可更换加热组件配套的气溶胶生成装置主体。

7.根据权利要求6所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述气溶胶生成装置主体包括：

第二加热组件接口，用于连接和分离所述可更换加热组件；

装置控制板，用于控制所述气溶胶生成装置主体和所述可更换加热组件工作；

电池，用于向所述装置控制板和所述可更换加热组件供电；

及装置主体壳体，用于安装固定所述第二加热组件接口、所述装置控制板、所述电池及所述可更换加热组件。

8.根据权利要求7所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述装置控制板上的电路系统包括：

第二加热组件接口电路，用于连接所述第二加热组件接口；

装置主控电路，用于控制所述气溶胶生成装置的运行；

通讯单元，用于连接外部设备。

9.一种如权利要求6至8任意一项所述的气溶胶生成装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、提供组装完成或电子件组装完成的可更换加热组件；

S20、将所述可更换加热组件连接到专用检校工具及设备上；

S30、向所述可更换加热组件供电；

S40、通过所述专用检校工具及设备启动校准过程，并将校准结果保存于所述可更换加热组件中。

10.根据权利要求9所述的气溶胶生成装置的实现方法，其特征在于，在步骤S40中，所述专用检校工具及设备控制所述可更换加热组件中加热元件的发热面温度并稳定在需要的校准温度上，所述可更换加热组件读取所述加热元件的阻值并存储于所述可更换加热组件中作为正常工作时的参照值。

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