CN110045599A - 一种电子烟烟雾质量和流量控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子烟烟雾质量和流量控制系统及控制方法，包括流量检测模块、烟雾质量检测模块、健康监测模块、主动给油装置、烟雾产生装置、控制器；控制器根据采集数据形成主动给油装置电压控制信号和烟雾产生装置调整工作电压信号，并控制电源管理模块分别对主动给油装置和烟雾产生装置输出相应电压。本发明使用了精度高、快响应的MEMS流量传感器，它可以快速检测到使用者实际的吸气速度，对系统中气体的流量进行实时监控，精准定位到使用者的真实需求，通过控制电路来调配主动给油量以及加热功率来实时控制烟雾产生量，给使用者带来最好最满足的口感体验，拥有很高的经济效应。

Description

一种电子烟烟雾质量和流量控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及电子烟技术领域，具体来说是一种电子烟烟雾质量和流量控制系统及控制方法。

背景技术

传统电子烟一般采用感应负压的驻极体(ECM)膜片和控制芯片来实现电子烟的基本功能。现有结构中，在驻极体模块附近设置一个负压腔，当人吸气时，靠近负压腔的吸嘴附近会产生负压，驻极体膜片检测到这个负压以后通过控制芯片控制烟雾的产生。除此之外，还有电子烟通过使用MEMS气压传感器代替传统驻极体膜片，当使用者吸气时，电子烟腔体内与外部形成压差，MEMS气压传感器通过检测气压差来控制烟雾的产生。

电子烟雾化器是电子烟的核心部件，烟油在这个地方被进行加热，变成雾状气溶胶通过烟嘴被抽烟者吸入，从而达到模拟吸烟的过程，获得与抽卷烟类似的体验。现有的商用的雾化芯主要有两种：第一种是最常见的用环绕的金属加热丝或加热片与棉花结合，棉花与液体烟油直接接触，当加热丝通电时，吸附到棉花上的烟油高温雾化；第二种通过多孔陶瓷和发热导线组合成一个陶瓷发热体，直接浸入到烟油中，通电后陶瓷发热而烟油雾化。

对于以上结构都存在一些问题：

1、对于使用驻极体(ECM)膜片的电子烟，无法根据用户实际需求控制烟雾产生量与烟雾产生速度，只能根据固定档位提供定量的烟雾量，产品稳定性不够，功耗高，用户口感较差；对于使用MEMS气压传感器的电子烟,它的成本高，精度低，无法准确的反应用户真实的烟雾需求量，可控性差，响应较慢，功耗较高，用户体验一般。

2、传统电子烟只能调控产生的烟雾量，无法检测烟雾产生装置产生的烟雾质量，无法产生质量最佳的烟雾，从而导致用户无法获得最佳口感，同时也增加了能耗，不利于节约能源。

3、烟雾产生装置的加热功率以及给油量无法得到有效匹配控制，可能会出现加热功率过高而给油不及时的干烧问题或加热功率不够无法提供最佳质量烟雾的问题。

4、传统电子烟只能使用被动给油的方式，无法主动控制给油，给油速度限制了烟雾产生的速度与质量，无法给使用者带来最佳口感。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电子烟烟雾质量和流量控制系统，实现电子烟加热电压、给油电压实时调控的功能。

本发明通过以下技术方案来解决上述技术问题：

一种电子烟烟雾质量和流量控制系统，包括

流量检测模块，用于采集烟雾流量并输出烟雾流量数据；

烟雾质量检测模块，用于采集烟雾质量并输出烟雾质量数据；

主动给油装置，用于向烟雾产生装置供油；

烟雾产生装置，对油烟进行加热产生烟雾；

控制器，接收烟雾流量数据、烟雾质量数据，并统计单位时间内烟雾流量总数，对烟雾流量数据、烟雾质量数据、单位时间内烟雾流量总数进行处理，形成主动给油装置电压控制信号和烟雾产生装置调整工作电压信号，并控制电源管理模块分别对主动给油装置和烟雾产生装置输出相应电压；

电源管理模块，分别向流量检测模块、烟雾质量检测模块、主动给油装置、烟雾产生装置供电。

优选的，所述流量检测模块为MEMS流量传感器，预设有单次流量预设值；所述MEMS流量传感器将当前采集的烟雾流量数据与单次流量预设值进行比较，大于单次流量预设值，则将该烟雾流量数据发送给所述控制器。

优选的，所述控制器第一次接收到烟雾流量数据后，控制电源管理模块向烟雾质量检测模块、主动给油装置、烟雾产生装置供电。

优选的，所述控制器包括健康监测模块，健康监测模块预设有报警预设值，健康监测模块将单位时间内烟雾流量总数与报警预设值进行比较，若大于报警预设值，则发出调整工作电压信号和报警信号，控制器根据调整工作电压信号控制电源管理模块分别对主动给油装置和烟雾产生装置输出电压。

优选的，所述控制器使用预先训练的目标BP神经网络对烟雾流量数据、烟雾质量数据、健康流量数据进行拟合，获得流量检测模块和烟雾质量检测模块的控制电压。

优选的，所述目标BP神经网络的训练过程为：根据烟雾流量数据、烟雾质量数据、健康流量数据，构建样本集合，并将所述样本集合分为训练集和测试集；

使用所述训练集训练预先构建的BP神经网络，直至收敛；并使用测试集测试收敛后的BP神经网络，判断收敛后的BP神经网络的准确率是否大于或者等于预设阈值，若是，将所述收敛后的BP神经网络作为目标BP神经网络；若否，将调节所述BP神经网络中参数的权重以及超参数，并返回执行所述使用所述训练集训练预先构建的BP神经网络，直至收敛。

本发明还针对上述控制系统提供一种电子烟烟雾质量和流量控制方法，包括以下步骤：

采集烟雾流量并输出烟雾流量数据；

采集烟雾质量并输出烟雾质量数据；

统计单位时间内烟雾流量总数形成健康流量数据；

将烟雾流量数据、烟雾质量数据、健康流量数据进行处理，形成主动给油装置电压控制信号和烟雾产生装置电压控制信号；

根据主动给油装置电压控制信号和烟雾产生装置电压控制信号调整主动给油装置和烟雾产生装置的给电电压。

优选的，采用MEMS流量传感器进行烟雾流量数据的采集，所述MEMS流量传感器预设有单次流量预设值；所述MEMS流量传感器将当前采集的烟雾流量数据与单次流量预设值进行比较，大于单次流量预设值，则将该烟雾流量数据发送给所述控制器。

优选的，控制器使用预先训练的目标BP神经网络对烟雾流量数据、烟雾质量数据、健康流量数据进行拟合，获得流量检测模块和烟雾质量检测模块的调整工作电压信号。

优选的，所述目标BP神经网络的训练过程为：根据烟雾流量数据、烟雾质量数据、健康流量数据，构建样本集合，并将所述样本集合分为训练集和测试集；

使用所述训练集训练预先构建的BP神经网络，直至收敛；并使用测试集测试收敛后的BP神经网络，判断收敛后的BP神经网络的准确率是否大于或者等于预设阈值，若是，将所述收敛后的BP神经网络作为目标BP神经网络；若否，将调节所述BP神经网络中参数的权重以及超参数，并返回执行所述使用所述训练集训练预先构建的BP神经网络，直至收敛。

本发明的优点在于：

1.本发明通过流量检测模块以及烟雾质量检测模块的配合使用，实现了控制单元根据流量检测模块检测结果以级烟雾质量检测模块检测结果自动控制加热功率以及主动给油量的功能，真正实现了控制电路对系统的实时检测控制，真正实现了系统智能化，根据实际需求控制加热功率以及给油量，使两者之间可以达到最佳的匹配状态，避免出现加热功率过高而给油不及时的干烧问题或加热功率不够无法提供最佳质量烟雾的核心问题，同时本发明的功耗低，续航能力强，可以节约能源，具有很好的社会效应。

2.与传统电子烟只能使用被动给油的方式相比，本发明实现了控制单元灵活控制主动给油，给油的量以及时间均可以根据控制电路算法输出的结果精确控制。

3.与传统的电子烟相比，本发明使用了精度高、快响应的MEMS流量传感器，它可以快速检测到使用者实际的吸气速度，对系统中气体的流量进行实时监控，精准定位到使用者的真实需求，通过控制电路来调配主动给油量以及加热功率来实时控制烟雾产生量，给使用者带来最好最满足的口感体验，拥有很高的经济效应，远远优于传统电子烟只有几档固定加热功率，且只能手动换档的工作方式。同时还设计了一个流量阈值，避免了正常的流量波动带来的误差。

4.与传统电子烟相比，本发明使用了烟雾质量检测传感器，它可以对烟雾产生装置产生的烟雾气体进行质量检测，控制单元可以根据这个检测结果对加热功率以及给油量进行反馈控制，保证两者之间达到最佳的适配，可以输出最佳质量的烟雾，保证使用者的最佳口感。

5.本发明中预先写入了一个神经网络算法，权重值是根据传感器实际特性经过不断实验得到，运算时间短，拟合准确度高，可以在保证烟雾质量的前提下，最快速的产生最满足使用者需求的烟雾。

6.本发明设计了一个健康监测模块，通过对使用者吸入的流量进行统计，当某一时间统计量超过合理值时，该系统便会输出一个相应处理结果，对系统进行调控，最大可能的保护使用者的健康。

7.本发明设计了工作电压反馈电路，可以根据实际情况稳定各部分的工作电压，使得整个系统具有更稳定的加热雾化效果。

8.体积小，方便扩展设计，制造成本低。

附图说明

图1为本发明实施例1中控制系统的整体结构框图；

图2为本发明实施例1中控制器的控制电路结构图；

图3为本发明实施例1中控制系统的控制原理框图；

图4为本发明实施例1中目标BP神经网络结构图；

图5为本发明实施例2中电子烟的结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

实施例1

如图1所示，一种电子烟烟雾质量和流量控制系统，包括

流量检测模块，本实施例采用MEMS流量传感器，用于采集烟雾流量并输出烟雾流量数据；MEMS流量传感器预设有单次流量预设值；MEMS流量传感器将当前采集的烟雾流量数据与单次流量预设值进行比较，大于单次流量预设值，则将该烟雾流量数据发送给控制器，以筛选电子烟轻微晃动等外在原因导致的数据误传。

本实施例使用了MEMS流量传感器代替了传统的驻极体膜片以及气压传感器。MEMS流量传感器可以准确测量腔体中空气的流速。当使用者吸气时，电子烟腔体中的空气会产生流动，空气流速的变化会被MEMS流量传感器所感知，随后MEMS流量传感器会将这些细微的变化转换为能被信号控制器识别的电学信号，并传输给信号控制器。

控制系统启动初期，控制器第一次接收到烟雾流量数据后，控制电源管理模块向烟雾质量检测模块、主动给油装置、烟雾产生装置供电，控制系统正式进入工作状态。

烟雾质量检测模块，本实施例采用MEMS气体传感器，用于采集烟雾质量并输出烟雾质量数据。MEMS气体传感器预设有质量预设值，MEMS气体传感器将采集的当前烟雾质量数据与质量预设值进行比较，当小于预设值时，则将数据发送给控制器。当使用者开始吸烟时，MEMS气体传感器通过检测气体中特定气体例如CO₂的浓度来检测产生烟雾气体的质量，并将感知到的浓度转换为能被信号控制器识别的电学信号，并传输给控制器。

如图2所示，控制器包括控制电路和单片机。控制电路包括：

电桥测量电路，与MEMS流量传感器输出端连接，用于将MEMS流量传感器输出的电阻变化信号转变为模拟电压信号，具体为：R1、R2及MEMS流量传感器构成了一个电桥测量电路，通过两个固定电阻以及固定电压组成一个惠思顿电桥电路，R5构成了MEMS气体传感器的分压测量电路。滤波电路，R3、C1,R4、C2以及R6、C3构成了三个滤波电路，与电桥测量电路输出端连接，对前段测量输出值进行简单滤波，避免噪音干扰。输出连接ADS1115芯片，进行模拟信号到数字信号的转换，最后数字信号通过IIC总线传输到单片机。电源管理模块中有多个低压差线性稳压器芯片，用于将电池电压转为合适电压给各部分供电；电源管理模块根据单片机指令进行电压输出，给MEMS流量传感器、MEMS气体传感器、烟雾产生装置、主动给油装置供电。其中电源管理模块中中包括一个运算放大器，与电阻R7，R8构成一个电压负反馈电路，用于检测烟雾产生装置工作状态是否正常，维持合适的加热功率，并将结果反馈至控制电路。

单片机用于对整个系统进行控制，其中预先写入一个健康监测模块，统计单位时间内吸入的烟雾流量总数，用于对使用者规定时间内的吸烟量进行干预，最大程度的保护使用者的健康。同时还写入一个目标BP神经网络算法，用于根据对烟雾流量数据、烟雾质量数据、单位时间的烟雾流量总数进行拟合，获得流量检测模块和烟雾质量检测模块的控制电压，实现对系统进行合理有效的控制。

健康监测模块，接收用于统计单位时间内烟雾流量总数。健康监测模块预设有报警预设值，将单位时间内烟雾流量总数与报警预设值进行比较，若大于报警预设值，则发出调整工作电压信号和报警信号，单片机根据调整工作电压信号控制电源管理模块分别对主动给油装置和烟雾产生装置的输出电压。用于对使用者规定时间内的吸烟量进行干预，最大程度的保护使用者的健康。

如图4所示，目标BP神经网络的训练过程为：根据烟雾流量数据、烟雾质量数据、健康流量数据，构建样本集合，并将样本集合分为训练集和测试集；

使用训练集训练预先构建的目标BP神经网络，直至收敛；并使用测试集测试收敛后的BP神经网络，判断收敛后的BP神经网络的准确率是否大于或者等于预设阈值，若是，将收敛后的BP神经网络作为目标BP神经网络；若否，将调节BP神经网络中参数的权重以及超参数，并返回执行使用训练集训练预先构建的BP神经网络，直至收敛。

本实施例中，主动给油装置25为微油泵，受到控制电路控制进行主动吸油。烟雾产生装置26为雾化器，雾化器的进油腔与微油泵25出油口连通。

如图3所示，本实施例的控制系统控制原理为：控制系统包含有三个闭环控制：

首先为了避免空气流速波动的影响，带来不好的用户体验，只有当MEMS流量传感器21检测到的烟雾流量数据大于单次流量预设值时，才认为是使用者已经开始吸气，避免干扰误报。此后单片机迅速感知这个变化，控制电源管理模块27调整主动给油装置、烟雾产生装置的电压，同时健康监测模块以及烟雾质量传感器开始工作，另外两个闭环启动。

对于健康监测模块的闭环，控制电路在识别到有效流量以后，会将流量记录到相应的寄存器，当某一时间段使用者吸入太多流量的烟雾时，报警系统启动，会输入相应的处理方式到单片机，调控工作电压。

对于烟雾质量检测的闭环，当有烟雾产生，烟雾质量传感器就会进行实时检测，当检测值不满足最佳质量的要求时，控制电路会对主动给油装置以及烟雾产生装置的工作电压进行控制。与此同时，MEMS流量传感器持续工作，对系统中空气流量进行实时检测，单片机可以综合以上三个闭环的输出进行算法拟合，对系统各部分的工作电压进行实时精确的控制，使得系统工作在最佳状态，在保证烟雾质量的前提下，迅速产生满足使用者需求的烟雾量，同时可以节约电量以及烟油量。

单片机中预先写入的目标BP神经网络算法如图4所示：

在本算法中，有三个信号输入：烟雾流量数据、烟雾质量数据、健康流量数据。3个数据输入后，进行神经网络运算，L1为输入层，L2至Ln为隐含层，首先算法根据预设值将数据从输入层前向传播到隐含层，进行拟合，得到一个二输出结果，此后再将结果进行反向传播，计算与三个输入值得误差，对预设值进行调整，反复迭代，得到最佳的输出值：主动给油装置电压以及烟雾产生装置电压。在本算法中，使用了一个典型的两输出神经网络算法，它的权重预设值需要根据MEMS流量传感器和烟雾质量检测传感器的实际特性不断进行实验进行拟合得到，具有很强的针对性，可以降低算法运行时间，迅速提高处理结果准确度，无法轻易复制。

具体工作中，当使用者初次吸气时，MEMS流量传感器21迅速响应，电桥测量电路测量到MEMS流量传感器的变化，ADS1115芯片将这个模拟电压变化转变为便于传输的数字信号，随后单片机根据MEMS流量传感器响应结果控制主动给油装置主动吸取匹配结果的烟油量至烟雾产生装置中的烟油容纳腔，随后产生对应烟雾，MEMS气体传感器开始工作，检测本次产生烟雾的质量，并通过测量电路以及信号转换电路，将数据传输到单片机，初次吸气以后系统可以完整运转，MEMS流量传感器、MEMS气体传感器以及预设在控制电路中的健康监测模块开始同时工作。当使用者再次吸气时，MEMS流量传感器会将当次吸气的流量信息传输到单片机，单片机判断本次吸气流量达到预先设计阈值而非空气波动时，就会将本次的实际流量值存于规定寄存器，对流量值进行叠加，当该值不符合健康监测模块的预先设置要求时，健康监测模块会产生相应处理信号。同时，单片机将当次吸气MEMS流量传感器产生的流量信息、前次MEMS气体传感器产生的质量信息以及健康监测模块的处理信号输入到预先写入的目标BP神经网络算法中，通过对三个输入值进行拟合，迅速得到最精准的处理结果，之后控制器根据算法响应结果控制电源管理模块迅速对系统进行调整，例如当规定时间内流量叠加值超过健康监测模块预设的值以后，为了保证使用者的健康，单片机会按照比例对加热电压以及单位时间给油量进行定量缩放，在保证烟雾质量的前提下降低烟雾产生量，同时会启动LED灯13闪不同的颜色灯光，以提醒使用者注意健康问题；除此之外，当电子烟工作状态符合健康监测模块的要求时，电子烟开始正常工作，若使用者增大吸气力度，则MEMS流量传感器会迅速感知这个变化，同时MEMS气体传感器会迅速检测产生烟雾的质量，单片机会根据这个结果进行拟合，根据拟合结果精确调大加热电压以及给油量，在保证产生烟雾质量的前提下迅速产生满足使用者需求的烟雾量；当使用者突然小口吸气时，MEMS流量传感器会迅速感知这个变化，同时MEMS气体传感器会迅速检测产生烟雾的质量，单片机会根据这个结果进行拟合，根据拟合结果精确调小加热电压以及给油量，在保证产生烟雾质量的前提下迅速产生满足使用者需求的烟雾量，同时可以节约电能以及烟油，所以由于同时使用了MEMS流量传感器以及MEMS气体传感器对系统进行整体的实时检测，以及内部预先写入的神经网络算法，使得加热功率以及主动给油量可以得到最佳的匹配，避免出现加热功率过高给油不足的干扰问题以及加热功率不够无法提供质量最佳烟雾的问题，使得系统更加智能化，用户可以获得最佳的口感体验，同时可以节约电能，烟油，具有很高的社会价值以及经济价值。除此之外，为了保证烟雾产生装置与主动给油装置工作电压稳定，电源管理模块通过一个反馈电路进行反馈调节，维持工作电压稳定，使得主动给油量和加热功率达到最佳匹配，迅速产生最能满足使用者需求的烟雾量。

本实施例还提供一种电子烟烟雾质量和流量控制方法，包括以下步骤：

先采用MEMS流量传感器进行烟雾流量数据的采集，MEMS流量传感器预设有单次流量预设值；MEMS流量传感器将当前采集的烟雾流量数据与单次流量预设值进行比较，大于单次流量预设值，则将该烟雾流量数据发送给控制器；

控制器第一次接收到烟雾流量数据后，控制电源管理模块向烟雾质量检测模块、主动给油装置、烟雾产生装置供电，系统正式启动；

采用MEMS气体传感器采集烟雾质量并输出烟雾质量数据，MEMS气体传感器可以检测烟雾产生装置产生烟雾的质量。当使用者开始吸烟时，MEMS气体传感器通过检测气体中特定气体例如CO2的浓度来检测产生烟雾气体的质量，并将感知到的浓度转换为能被信号控制器识别的电学信号，并传输给控制器；

控制器包括控制电路和单片机。控制电路包括电桥测量电路，与MEMS流量传感器输出端连接，用于将MEMS流量传感器输出的电阻变化信号转变为模拟电压信号，具体为：R1、R2及MEMS流量传感器构成了一个电桥测量电路，通过两个固定电阻以及固定电压组成一个惠思顿电桥电路，R5构成了MEMS气体传感器的分压测量电路。滤波电路，R3、C1,R4、C2以及R6、C3构成了三个滤波电路，与电桥测量电路输出端连接，对前段测量输出值进行简单滤波，避免噪音干扰。输出连接ADS1115芯片，进行模拟信号到数字信号的转换，最后数字信号通过IIC总线传输到单片机。电源管理模块中有多个低压差线性稳压器芯片，用于将电池电压转为合适电压给各部分供电；电源管理模块根据单片机指令进行电压输出，给MEMS流量传感器、MEMS气体传感器、烟雾产生装置、主动给油装置供电。其中电源管理模块中中包括一个运算放大器，与电阻R7，R8构成一个电压负反馈电路，用于检测烟雾产生装置工作状态是否正常，维持合适的加热功率，并将结果反馈至控制电路。

单片机用于对整个系统进行控制，其中预先写入一个健康监测模块，统计单位时间内吸入的烟雾流量总数，用于对使用者规定时间内的吸烟量进行干预，最大程度的保护使用者的健康。同时还写入一个目标BP神经网络算法，用于根据对烟雾流量数据、烟雾质量数据、单位时间的烟雾流量总数进行拟合，获得流量检测模块和烟雾质量检测模块的控制电压，实现对系统进行合理有效的控制。

健康监测模块，用于统计单位时间内烟雾流量总数。健康监测模块预设有报警预设值，将单位时间内烟雾流量总数与报警预设值进行比较，若大于报警预设值，则发出调整工作电压信号和报警信号，单片机根据调整工作电压信号控制电源管理模块分别对主动给油装置和烟雾产生装置的输出电压。用于对使用者规定时间内的吸烟量进行干预，最大程度的保护使用者的健康。

目标BP神经网络的训练过程为：根据烟雾流量数据、烟雾质量数据、健康流量数据，构建样本集合，并将样本集合分为训练集和测试集；

使用训练集训练预先构建的目标BP神经网络，直至收敛；并使用测试集测试收敛后的BP神经网络，判断收敛后的BP神经网络的准确率是否大于或者等于预设阈值，若是，将收敛后的BP神经网络作为目标BP神经网络；若否，将调节BP神经网络中参数的权重以及超参数，并返回执行使用训练集训练预先构建的BP神经网络，直至收敛。

实施例2

如图5所示，本实施例提供了一种应用上述控制系统的电子烟，包括一烟杆腔体11，所述烟杆腔体11的一端设置烟嘴12，所述烟杆腔体11内靠近所述烟嘴12处设置所述MEMS流量传感器21与烟雾质量检测传感器22。其中，烟杆腔体11内包含一个主动给油装置25一个烟雾产生装置26以及电路。主动给油装置25和烟雾产生装置26连接。

还包括LED指示装置13，设置于所述烟杆腔体11上远离所述烟嘴12的一端。用于显示电子烟是否开启，同时可用于显示报警。

上述技术方案中，烟杆腔体11与烟嘴12的连接方式可以使用螺纹连接，这样的好处在于可以更方便地进行电子烟的组装以及拆卸和维护，能节约时间成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种电子烟烟雾质量和流量控制系统，其特征在于：包括

流量检测模块，用于采集烟雾流量并输出烟雾流量数据；

烟雾质量检测模块，用于采集烟雾质量并输出烟雾质量数据；

主动给油装置，用于向烟雾产生装置供油；

烟雾产生装置，对油烟进行加热产生烟雾；

控制器，接收烟雾流量数据、烟雾质量数据，并统计单位时间内烟雾流量总数，对烟雾流量数据、烟雾质量数据、单位时间内烟雾流量总数进行处理，形成主动给油装置电压控制信号和烟雾产生装置调整工作电压信号，并控制电源管理模块分别对主动给油装置和烟雾产生装置输出相应电压；

电源管理模块，分别向流量检测模块、烟雾质量检测模块、主动给油装置、烟雾产生装置供电。

2.根据权利要求1所述的一种电子烟烟雾质量和流量控制系统，其特征在于：所述流量检测模块为MEMS流量传感器，预设有单次流量预设值；所述MEMS流量传感器将当前采集的烟雾流量数据与单次流量预设值进行比较，大于单次流量预设值，则将该烟雾流量数据发送给所述控制器。

3.根据权利要求2所述的一种电子烟烟雾质量和流量控制系统，其特征在于：所述控制器第一次接收到烟雾流量数据后，控制电源管理模块向烟雾质量检测模块、主动给油装置、烟雾产生装置供电。

4.根据权利要求2所述的一种电子烟烟雾质量和流量控制系统，其特征在于：所述控制器包括健康监测模块，健康监测模块预设有报警预设值，健康监测模块将单位时间内烟雾流量总数与报警预设值进行比较，若大于报警预设值，则发出调整工作电压信号和报警信号，控制器根据调整工作电压信号控制电源管理模块分别对主动给油装置和烟雾产生装置输出电压。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种电子烟烟雾质量和流量控制系统，其特征在于：所述控制器使用预先训练的目标BP神经网络对烟雾流量数据、烟雾质量数据、健康流量数据进行拟合，获得流量检测模块和烟雾质量检测模块的控制电压。

6.根据权利要求5所述的一种电子烟烟雾质量和流量控制系统，其特征在于：所述目标BP神经网络的训练过程为：根据烟雾流量数据、烟雾质量数据、健康流量数据，构建样本集合，并将所述样本集合分为训练集和测试集；

使用所述训练集训练预先构建的BP神经网络，直至收敛；并使用测试集测试收敛后的BP神经网络，判断收敛后的BP神经网络的准确率是否大于或者等于预设阈值，若是，将所述收敛后的BP神经网络作为目标BP神经网络；若否，将调节所述BP神经网络中参数的权重以及超参数，并返回执行所述使用所述训练集训练预先构建的BP神经网络，直至收敛。

7.一种电子烟烟雾质量和流量控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

采集烟雾流量并输出烟雾流量数据；

采集烟雾质量并输出烟雾质量数据；

统计单位时间内烟雾流量总数形成健康流量数据；

将烟雾流量数据、烟雾质量数据、健康流量数据进行处理，形成主动给油装置电压控制信号和烟雾产生装置电压控制信号；

根据主动给油装置电压控制信号和烟雾产生装置电压控制信号调整主动给油装置和烟雾产生装置的给电电压。

8.根据权利要求7所述的一种电子烟烟雾质量和流量控制方法，其特征在于：采用MEMS流量传感器进行烟雾流量数据的采集，所述MEMS流量传感器预设有单次流量预设值；所述MEMS流量传感器将当前采集的烟雾流量数据与单次流量预设值进行比较，大于单次流量预设值，则将该烟雾流量数据发送给所述控制器。

9.根据权利要求7或8所述的一种电子烟烟雾质量和流量控制方法，其特征在于：控制器使用预先训练的目标BP神经网络对烟雾流量数据、烟雾质量数据、健康流量数据进行拟合，获得流量检测模块和烟雾质量检测模块的调整工作电压信号。

10.根据权利要求9所述的一种电子烟烟雾质量和流量控制方法，其特征在于：所述目标BP神经网络的训练过程为：根据烟雾流量数据、烟雾质量数据、健康流量数据，构建样本集合，并将所述样本集合分为训练集和测试集；

使用所述训练集训练预先构建的BP神经网络，直至收敛；并使用测试集测试收敛后的BP神经网络，判断收敛后的BP神经网络的准确率是否大于或者等于预设阈值，若是，将所述收敛后的BP神经网络作为目标BP神经网络；若否，将调节所述BP神经网络中参数的权重以及超参数，并返回执行所述使用所述训练集训练预先构建的BP神经网络，直至收敛。