用于谐振电路的装置的制作方法
本发明涉及用于与rlc谐振电路一起使用的装置，更具体地说，涉及一种rlc谐振电路，用于气溶胶生成设备的感受器的感应加热。
背景技术：
诸如香烟、雪茄等吸烟制品在使用中燃烧烟草以产生烟草烟雾。已经做出了各种努力以由在不燃烧的情况下产生释放化合物的产品来提供这些制品的替代物。这样的产品的示例是所谓的“加热但不燃烧”产品或者烟草加热设备或产品，其通过加热材料但是不燃烧材料释放化合物。该材料可以是，例如，烟草或者其他非烟草产品，其可以包括尼古丁，或者可以不包括尼古丁。
技术实现要素：
根据本发明的第一方面提供有用于与rlc谐振电路一起使用的装置，用于气溶胶生成设备的感受器的感应加热，该装置被布置成：测定rlc谐振电路的谐振频率；然后基于测定的谐振频率测定用于rlc谐振电路的第一频率，用来引起感受器被感应加热，第一频率高于或者低于测定的谐振频率。
第一频率可以用于在给定的供应电压下引起感受器被感应加热到第一程度，第一程度小于第二程度，第二程度是在给定电压下，当以谐振频率驱动rlc谐振电路时，引起的感受器被感应加热的程度。
该装置可以被布置成以测定的第一频率控制rlc谐振电路的驱动频率以便加热感受器。
该装置可以被布置成控制驱动频率以第一频率保持第一时间段。
该装置可以被布置成控制驱动频率是多个彼此不同的第一频率中的一个。
该装置可以被布置成通过多个第一频率按顺序控制驱动频率。
该装置可以被布置成从多个预定的顺序的一个中选择顺序。
该装置可以被布置成控制驱动频率使得在顺序中第一频率的每个都比在顺序中的之前的第一频率更接近谐振频率，或者控制驱动频率使得在顺序中的第一频率的每个都比在顺序中的之前的第一频率更远离谐振频率。
该装置可以被布置成以多个第一频率中的一个或者多个控制驱动频率保持各自的一个或者多个时间段。
该装置可以被布置成测量rlc电路的电性能随着驱动频率的变化；并且基于测量测定rlc电路的谐振频率。
该装置可以被布置成基于rlc电路测量的电性能测定第一频率，rlc电路测量的电性能随着驱动rlc电路的驱动频率变化。
电性能可以是在rlc电路的感应器两端测量的电压，感应器用于向感受器传递能量。
电性能的测量可以是被动测量。
电性能可以由在传感线圈中产生的电流表示，传感线圈用于传递来自rlc电路的感应器的能量，感应器用于向感受器传递能量。
电性能可以由在耦合线圈中产生的电流的表示，耦合线圈用于传递来自供应电压元件的能量，供应电压元件用于向驱动元件供应电压，驱动元件用于驱动rlc电路。
该装置可以被布置成在大体上在气溶胶生成设备启动时、和/或大体上在气溶胶生成设备安装新的感受器和/或更换感受器时、和/或在气溶胶生成设备安装新的感受器和/或更换感应器时测定rlc电路的谐振频率和/或第一频率。
该装置可以被布置成测定表示rlc电路的响应的峰值的带宽的特征，峰值与谐振频率相一致；并且基于测定的特征测定第一频率。
该装置可以包括驱动元件，布置成以多个频率中的一个或多个驱动rlc谐振电路；其中该装置被布置成控制驱动元件来以测定的第一频率驱动rlc谐振电路。
驱动元件可以包括h桥驱动器。
该装置可以进一步包括rlc谐振电路。
根据本发明的第二方面提供有气溶胶生成设备，包括：感受器，布置成加热气溶胶生成材料因此在使用中产生气溶胶，该感受器布置为通过rlc谐振电路来感应加热；并且该装置参考第一方面。
感受器可以包括镍和钢中的一个或者多个。
感受器可以包括具有镍涂层的本体。
镍涂层可以具有大体上小于5μm的厚度，或者大体上在2μm到3μm的范围内。
镍涂层可以电镀在本体上。
感受器可以是或者包括低碳钢板。
低碳钢板可以具有大体上10μm到大体上50μm的范围内的厚度，或者可以具有大体上25μm的厚度。
根据本发明的第三方面提供有用于与rlc谐振电路一起使用的方法，用于气溶胶生成设备的感受器的感应加热，该方法包括：测定rlc电路的谐振频率；并且测定用于rlc谐振电路的第一频率，用于引起感受器被感应加热，第一频率高于或低于测定的谐振频率。
该方法可以包括控制rlc谐振电路的驱动频率在所测定的第一频率下以便加热感受器。
根据本发明的第四方面提供有计算机程序，当在处理系统中实行时，该程序引起处理系统执行根据第三方面的方法。
本发明的进一步特征和优势将会在下文中从本发明的优选实施例的描述中变得明显，本发明的优选实施例仅以示例的方式给出，其参考附图作出。
附图说明
图1示意性地示出根据示例的气溶胶生成设备；
图2a示意性地示出根据第一示例的rlc谐振电路；
图2b示意性地示出根据第二示例的rlc谐振电路；
图2c示意性地示出根据第三示例的rlc谐振电路；
图3a示意性地示出示例的rlc谐振电路的示例的频率响应，表示谐振频率；
图3b示意性地示出示例的rlc谐振电路的示例的频率响应，表示不同的驱动频率；
图3c示意性地示出根据一个示例的感受器的温度随时间的变化；以及
图4是流程图，示意性地示出示例方法。
具体实施方式
感应加热是通过电磁感应加热导电物体(或感应器)的过程。感应加热器可以包括电磁体和用于使变化的电流(例如交流电)通过电磁体的设备。在电磁体中变化的电流产生变化的磁场。变化的磁场穿透相对于电磁体被适当地定位的感受器，在感受器内产生涡电流。感受器具有对于涡电流的电阻，并且因此涡电流的流动抵抗这个电阻引起感受器被焦耳热加热。在感受器包括铁磁材料，例如铁、镍、钴的情况下，热量也可以通过在感受器中的磁滞损耗产生，即，通过在磁性材料中变化磁偶极子的方向导致它们与变化的磁场对齐。
在感应加热中，例如，和传导加热相比，热量产生在感受器的内部，允许快速加热。此外，在感应加热器与感受器之间不需要有物理接触，允许提高构造和应用的自由。
当电路元件的阻抗或导纳的虚部互相抵消时，在电路中以特定的谐振频率发生电谐振。显示电谐振的电路的一个示例是rlc电路，包括串联连接的由电阻器提供的电阻(r)、由感应器提供的电感(l)以及由电容器提供的电容(c)。在rlc电路中发生谐振，因为感应器的坍缩的磁场在其绕组中产生电流，从而给电容器充电，而放电的电容器提供了在感应器中建立磁场的电流。当以谐振频率驱动电路时，感应器和电容的串联的阻抗是最小值，而电路的电流是最大值。
图1示意性地示出了气溶胶生成设备150的示例，包括rlc谐振电路100，用于通过感受器116感应加热气溶胶生成材料164。在一些示例中，感受器116和气溶胶生成材料164形成整体的单元，其可以从气溶胶生成设备150插入和/或移除，并且可以是一次性的。气溶胶生成设备150是手持式的。气溶胶生成设备150被布置成加热气溶胶生成材料164以产生用于由使用者吸入的气溶胶。
应当注意的是在本文中使用的术语“气溶胶生成材料”包括在加热时提供蒸发的成分(通常是以蒸汽或者气溶胶的形式)的材料。气溶胶生成材料可以不包括烟草的材料或者包括烟草的材料。气溶胶生成材料可以包括例如烟草本身、烟草衍生物、膨胀烟草、烟草片、烟草提取物、均质烟草或者烟草替代品中的一个或多个。气溶胶生成材料可以是研磨成粉的烟草、切成丝的烟草、挤压成型的烟草、复原烟草、复原材料、液体、凝胶、凝胶片、粉末或者凝聚物等形式。气溶胶生成材料可以包括一种或多种湿润剂，例如丙三醇或者丙二醇。
回到图1，气溶胶生成设备150包括外部本体151，其容纳rlc谐振电路100、感受器116、气溶胶生成材料164、控制器114以及电池162。电池被布置成向rlc谐振电路100提供电力。控制器114被布置成控制rlc谐振电路100，例如，控制从电池162到rlc谐振电路100传递的电压和驱动rlc谐振电路100的频率f。rlc谐振电路100被布置用于感受器116的感应加热。感受器116被布置成加热气溶胶生成材料164以在使用中产生气溶胶。外部本体151包括嘴件160以允许在使用中产生的气溶胶从设备150中离开。
在使用中，使用者可以通过例如已知的按钮(未示出)或者抽吸检测器(未示出)激活控制器114以引起rlc谐振电路100被驱动，例如以rlc谐振电路100的谐振频率fr。谐振电路100因此感应加热感受器116，进而加热气溶胶生成材料164，并且因此引起气溶胶生成材料164产生气溶胶。产生的气溶胶进入空气中，从空气入口(未示出)被吸入设备150，并且从而被传送到嘴件160，在嘴件处气溶胶离开设备150。
控制器114和设备150作为一个整体可以被布置成加热气溶胶生成材料到一定范围的温度，以在不燃烧气溶胶生成材料的情况下蒸发气溶胶生成材料的至少一种成分。例如，温度范围可以是约50℃到约350℃，比如在约50℃到约250℃之间、在约50℃到约150℃之间、在约50℃到约120℃之间、在约50℃到约100℃之间、在约50℃到约80℃之间，或者在约60℃到约70℃之间。在一些示例中，温度范围在约170℃到约220℃之间。在一些示例中，温度范围可以不同于这个范围，温度范围的上限可以高于300℃。
需要的是控制感应加热感受器116的程度，并且因此控制感受器116加热气溶胶生成材料164的程度。例如，控制加热感受器116的速度和/或控制加热感受器116的范围可能有用。例如，根据特定的加热曲线(通过感受器116)控制气溶胶生成材料164的加热可能有用，例如为了改变或者提高产生的气溶胶的特征，例如产生的气溶胶的性质、气味和/或温度。作为另一个示例，(通过感受器116)在不同的状态之间控制气溶胶生成材料164的加热可能有用，例如“保持”状态和“加热”状态：在“保持”状态下，将气溶胶发生介质加热到相对较低的温度，其可以低于气溶胶生成介质产生气溶胶的温度；在“加热”状态下，将气溶胶生成材料164加热到相对较高的温度，在该温度下，气溶胶生成材料164产生气溶胶。该控制可有助于减少气溶胶生成设备150从给定的激活信号到能够产生气溶胶的时间。作为进一步的示例，(通过感应器116)控制气溶胶生成材料164的加热使得其不超过某一范围，例如确保气溶胶生成材料不被加热到超过某一温度，例如使得它不燃烧或者烧焦的温度。例如，可能需要感受器116的温度不超过400℃以便确保感受器116不引起气溶胶生成材料164的燃烧或者烧焦。应当领会的是，整体上，感受器116的温度与气溶胶生成材料164的温度之间可以存在差异，例如，在感受器116的加热期间，例如在加热速度很大的地方。因此，应当注意的是，在一些示例中，例如，控制感受器116的温度或者感受器不应该超出的温度可以高于需要将气溶胶生成材料164加热到的温度或气溶胶生成材料不应该超过的温度。
通过rlc谐振电路100控制感受器116的感应加热的一个可能的方式是控制提供给电路的供应电压，其进而可以控制在电路100中流动的电流，并且因此可以控制通过rlc谐振电路100传递到感受器116的能量，并且因此控制加热感受器116的程度。然而，调节供应电压将会导致增加的成本，增加的空间需求以及由于在电压调节部件中的损失而减小的效率。
根据本发明的示例，装置(例如控制器114)被布置成通过控制驱动rlc谐振电路100的驱动频率f来控制加热感受器116的程度。在广泛的概述中，以及下文更详细的描述中，控制器114被布置成测定rlc谐振电路100的谐振频率fr，例如通过寻找电路100的谐振频率，或者例如通过测量谐振频率。然后控制器114被布置成基于测定的谐振频率fr来测定第一频率，以用于引起感受器被感应加热，第一频率高于或低于测定的谐振频率fr。然后控制器114被布置成将rlc谐振电路100的驱动频率f控制为处于测定的第一频率，以便加热感受器116。由于第一频率高于或低于rlc谐振电路100的谐振频率fr(即，“偏振”)，则以第一频率驱动rlc电路100将会导致在给定的电压下，在电路100中更小的电流i(与以谐振频率fr驱动相比)，并且因此在给定的电压下，感受器116与当电路100以谐振频率fr驱动时相比，将会被感应加热到更小的程度。以第一频率控制谐振电路的驱动频率因此在不需要控制供应到电路的电压的情况下，允许控制加热感受器116的程度，并且因此允许更便宜、更高空间性和电力效率的装置150。
现在，参考图2a，示出rlc谐振电路100的示例，用于感受器116的感应加热。谐振电路100包括串联的电阻器104、电容器106和感应器108。rlc谐振电路100具有电阻r、电感l和电容c。
电路100的电感l由布置成用于感受器116的感应加热的感应器108提供。通过由感应器108产生的交变磁场进行感受器116的感应加热，如上文所提到的在感受器116中产生焦耳热和/或磁滞损耗。电路100的电感l的一部分可能由于感受器116的磁导率。由感应器108产生的交变磁场由流过感应器108的交流电产生。流过感应器108的交流电是流过rlc谐振电路100的交流电。感应器108可以是例如盘绕的线的形式，例如铜线圈。感应器108可以包括例如，利兹线(litzwire)，例如包括多个缠绕在一起的单独的绝缘线的线。当使用的驱动频率在mhz的范围中时，利兹线可能尤其有用，因为其可以减少由于众所周知的集肤效应(skineffect)导致的电力损失。在这些相对高的频率下，要求电感的数值更低。作为另一个示例，例如，感应器108可以是在印刷电路板上的盘绕的轨道。在印刷电路板上使用盘绕的轨道可能有用因为它提供刚性并且自支撑轨道，其截面排除对利兹线的需求(其可能太贵)，并且能以低成本高重复性大量生产。尽管示出了一个感受器108，应当容易地领会的是可以存在多于一个感应器布置成用于一个或者多个感受器116的感应加热。
电路100的电容c由电容器106提供。电容器106例如可以是1级陶瓷电容器，例如c0g电容器。电容c也可以包括电路100的杂散电容；然而，与由电容器106提供的电容c相比，这是或者可以是能被忽略的。
电路100的电阻r由电阻器104、连接谐振电路100的部件的轨道或者线的电阻、感应器108的电阻以及由布置成用于与感应器108一起传递能量的感受器116提供的谐振电路100的流动的电流的电阻提供。应当领会的是电路100不需要必须包括电阻器104，并且在电路100中的电阻r可以由连接的轨道或者线、感应器108和感受器116提供。
电路100由h桥驱动器102驱动。h桥驱动器102是用于在谐振电路100中提供交流电的驱动元件。h桥驱动器102连接到dc电压供应vsupp110，并且连接到电接地gnd112。dc电压供应vsupp110可以，例如，来自电池162。h桥102可以是集成电路，或者可以包括离散开关元件(未示出)，其可以是固态开关或者机械开关。h桥驱动器102可以是，例如，高效桥式整流器。已知的是，h桥102可以经由开关部件(未示出)通过反向(然后再储存)电路两端的电压在电路100中提供来自dc电压供应vsupp110的交流电。这可以有用因为它允许rlc谐振电路由dc电池提供电力，并且允许控制交流电的频率。
h桥驱动器104连接到控制机器114。控制器114控制h桥102或者h桥的部件(未示出)以在rlc谐振电路100中以给定的驱动频率f提供交流电i。例如，驱动频率f可以在mhz的范围中，例如在0.5mhz到4hmz的范围中，例如在2mhz到3mhz的范围中。应当领会的是可以使用其他频率f或者频率范围，例如取决于使用的特定的谐振电路100(和/或其的部件)、控制器114、感受器116和/或驱动元件102。例如，应当领会的是rlc电路100的谐振频率fr取决于电路100的电感l和电容c，进而取决于感应器108、电容器106和感受器116。例如，驱动频率f的范围可以在使用的特定的rlc电路100和/或感受器116的谐振频率fr的周围。也应当领会的是使用的谐振电路100和/或驱动频率或驱动频率f的范围可以基于给定的感受器116的其他参数选择。例如，为了提高从感应器108到感受器116的能量传递，提供小于感受器116材料的厚度的集肤深度(即，从感受器116的表面的深度，在其内部来自感应器108的交变磁场被吸收)可能有用，例如二到三倍小的因数。对于不同材料和不同构造的感受器116，集肤深度不同，并且集肤深度随着驱动频率f的增加减小。在一些示例中，因此，使用相对高的驱动频率可能有益。在另外一方面，例如，为了减少供应到谐振电路100和/或驱动元件102的、作为热量在电子器件内部损耗的电力的比例，使用较低的驱动频率f可能有益。在一些示例中，可以因此视情况和/或根据需要选择在这些因数之间折中。
如上文所提到的，控制器114被布置成测定rlc谐振电路100的谐振频率fr，并且然后基于测定的谐振频率fr测定第一频率f，以第一频率频率控制rlc谐振电路100被驱动。
图3a示意性地示出谐振电路100的频率响应300。在图3a的示例中，谐振电路100的频率响应300由在电路100中流动的电流i随着驱动频率f的变化的示意图示出，其中电路由h桥驱动器104以驱动频率驱动。
图2a的谐振电路100具有谐振频率fr，在该谐振频率处，感应器108和电容器106的串联的阻抗z是最小值，并且因此电流i是最大值。因此，如图3a所示，当h桥驱动器104以谐振频率fr驱动电路100时，在电路100中的交流电i将是最大值imax，并且因此在感应器108中的电流也是最大值。由感应器106产生的震荡磁场将会因此是最大化，并且因此通过感应器106感应加热的感受器116的感应加热将会最大化。当h桥驱动器104以偏振的频率f(即，高于或低于谐振频率fr)驱动电路100时，在电路100中的交流电将会小于最大值，并且因此感应器108中的电流也会小于最大值，并且因此由感应器106产生的振荡磁场也将小于最大值，并且因此通过感应器106感应加热的感受器116将会小于最大值(对于给定的供应电压vsupp110)。因此在图3a中可以看出，谐振电路100的频率响应300具有一个峰值，其集中在谐振频率fr上，并且在高于或低于谐振频率fr的频率处减小。
如上文所提到的，控制器114被布置成测定电路100的谐振频率fr。
在一个示例中，控制器114被布置成通过寻找谐振频率fr(例如，从存储器(未示出))来测定电路100的谐振频率fr。例如，电路100的谐振频率fr可以被计算或者测量或者否则提前测定并且预存在存储器中(未示出)，例如在设备150的制造中。在另外一个示例中，电路100的谐振频率fr可以连通至控制器114，例如来自使用者的输入(未示出)，例如或者来自另一个设备或输入。使用预存的谐振频率作为电路100的谐振频率fr，基于其控制电路允许电路100的简单控制。即使实际预存的谐振频率与电路100的真正的谐振频率并不是精确地相同，基于预存的谐振频率100仍然提供了有用的控制。
电路100(串联rlc电路)的谐振频率fr取决于电路100的电容c和电感l，并且由下面的公式给出：
如上文所提到的，电路100的电感l由布置成用于感受器116的感应加热的感应器108提供。电路100的电感l的至少一部分是由于感受器116的磁导率。电感l，并且因此电路100的谐振频率fr可能都因此取决于使用的具体的感受器和它相对于感应器(一个或多个)108的位置，该位置可能时时改变。此外，感受器116的磁导率可以随着感受器116的温度的变化而变化。因此，在一些示例中，为了更准确的测定电路100的谐振频率，测量电路100的谐振频率可能有用。
在一些示例中，为了测定电路100的谐振频率，控制器114被布置成测量rlc谐振电路100的频率响应300。例如，控制器可以被布置成测量rlc电路100的电性能随着驱动rlc电路的驱动频率f的变化。控制器114可以包括时钟发生器(未示出)以测定驱动rlc电路100的绝对频率。控制器114可以被布置成控制h桥104以在一段时间内扫描驱动频率f的范围。可以在驱动频率的期间测量rlc电路100的电性能，并且因此rlc电路100的频率响应300随着驱动频率f的变化可以被测定。
电性能的测量可以是被动测量(passivemeasurement)，即，不需要与谐振电路100任何直接电接触的测量。
例如，再次参考图2a所示的示例，电性能可以表示rlc电路100的感应器108在传感线圈120a中产生的电流。如图2a所示，传感线圈120a被定位以用于从感应器108能量传递，并且被布置成检测在线圈100中流动的电流i。传感线圈120a可以是例如成卷的线或在印刷电路板上的轨道。例如，在感应器108是在印刷电路板上的轨道的情况下，传感线圈120a可以是在印刷电路板上的轨道并且被定位在感应器108上方或者下方，例如，在一个平行于感应器108所在平面的平面中。作为另外一个示例，在这个示例中存在不止一个感应器，传感线圈120a可以被置于感应器108之间，以用于从两个感应器能量传递。例如，在感应器108是在印刷电路板上的轨道并且位于与另一个平面平行的平面上的情况下，传感线圈120a可以是在印刷电路板上置于两个感应器之间的轨道，并且位于平行于感应器108的平面上。在任何情况下，交流电i在电路100中流动，并且因此也在感应器108中流动，这引起感应器108产生交变磁场。交变磁场在传感线圈120a中产生电流。在传感线圈120a中产生的电流在传感线圈120a两端产生电压vind。传感线圈120a两端的电压vind可以被测量，并且与在rlc电路100中流动的电流i成比例。传感线圈120a两端的电压vind可以随着h桥驱动器104驱动谐振电路100的驱动频率f的变化被记录，并且因此测定电路100的频率响应300。例如，控制器114可以记录传感线圈120a两端电压vind随着频率f变化的测量，该频率是控制h桥驱动器104以在谐振电路100中驱动交流电的频率。任何控制器可以分析频率响应300以测定峰值集中于的谐振频率fr，并且因此测定电路100的谐振频率。
图2b示出了rlc电路100的电性能的被动测量的另一个示例。除了图2a的传感线圈120a由耦合线圈120b替代之外，图2b与图2a相同。如图2b所示，耦合线圈120b被放置使得当流过耦合线圈的dc电流由于rlc电路改变需求而改变时，拦截由dc供应电压线或轨道110产生的磁场的一部分。由在dc供应电压线或轨道110中流动的电流的变化产生的磁场在耦合线圈120b中产生电流，电流在耦合线圈120b的两端产生电压vind。例如，尽管在理想条件下，在dc供应电压线或轨道110中流动的电流仅仅是直流电，但是在实际中，例如由于在h桥驱动器104中的开关的不完整性，在dc供应电压线或轨道110中流动的电流可以通过h桥驱动器104调制到某个程度。这些电流调制因此在耦合线圈中产生电流，其通过耦合线圈120b两端的电压vind测量。
耦合线圈120b两端的电压vind可以随着h桥驱动器104驱动谐振电路100的驱动频率f变化被测量并记录，并且因此测定电路100的频率响应300。例如，控制器114可以记录耦合线圈120a两端的电压vind随着频率f变化的测量，该频率是控制h桥驱动器104的频率以在谐振电路100中驱动交流电。然后控制器可以分析频率响应300以测定峰值集中于的谐振频率fr，并且因此测定电路100的谐振频率。
应当注意的是在一些示例中，可能需要的是在dc供应电压线或轨道110中减少或者移除电流的调制部件，电流的调制可能由在h桥驱动器104中的不完整性引起。这可以通过例如在h桥驱动器104的两端设置旁通的电容(未示出)实现。应当领会的是在这种情况下用来测定电路100的频率响应300的rlc电路100的电性能可能通过不同于耦合线圈120b的方式测量。
图2c示出rlc电路的电性能的主动测量的示例。除了图2a的感应线圈120a由元件120c(例如被动差分电路120c，布置成测试感应器108两端的电压vl)替代之外，图2c与图2a相同。随着谐振电路中的电流i的变化，感应器108两端的电压vl将会变化。感应器108两端的电压vl随着h桥驱动器104驱动谐振邪路100的驱动频率f的变化可以被测量并记录，并且因此测定电路100的频率响应300。例如，控制器14可以记录随着频率f变化的感应器108两端的电压vl的测量，此频率是控制h桥驱动器104的频率以在谐振电路100中驱动交流电。然后，控制器114可以分析频率响应300以测定峰值集中于的谐振频率fr，并且因此测定电路100的谐振频率。
在图2a到图2c示出的每个示例或者其他示例中，控制器114可以分析频率响应300以测定谐振频率fr，峰值集中于该谐振频率周围。例如，控制器114可以使用已知的数据分析技术以从频率响应中测定谐振频率。例如，控制器可以从频率响应数据中直接推导谐振频率fr。例如，控制器114可以测定记录的最大响应的频率f作为谐振频率fr，或者可以测定记录的两个最大响应并测定这两个频率f的平均值作为谐振频率fr。作为又一个示例，控制器114可以将描述用于rlc电路的作为频率f的函数的电流i(或者另一个响应，例如阻抗等。)的函数匹配到频率响应数据，并且从匹配的函数中推断或者计算谐振频率fr。
基于rlc电路100的频率响应的测量测定谐振频率fr消除了依靠用于给定电路100、感受器1116的谐振频率或者感受器温度的假设的数值的需求，并且因此提供了电路100的谐振频率的更准确的测定，并且因此提供了更准确的驱动谐振电路100的频率控制。此外，控制对于感受器116或者谐振电路100或者作为整体的设备350来说更稳健。例如，在谐振电路100的谐振频率中的变化是由于感受器116温度的变化(例如，由于在感受器中的磁导率变化，因此电路100的电感l变化，感受器116的温度变化)，可以在测量中被说明。
在一些示例中，感受器116可以是可更换的。例如，感受器116可以是一次性的并且例如与被布置成被加热的气溶胶生成材料164是整体，其布置成被加热。当感受器116被更换时，由测量测定的谐振频率可以因此说明不同感受器116之间的区别，和/或感受器116相对于感应器108不同的布置之间的区别。此外，感应器108，或者谐振电路100的真正的任何部件，可以是可更换的，例如在某种使用后，或者在损坏后。相似地，当感应器108被更换时，谐振频率的测定可以因此说明不同的感应器108之间的差距，和/或感应器108的布置相对于感受器116不同的布置之间的区别。
因此，控制器可以被布置成大体上在气溶胶生成设备150启动时，和/或大体上在新的和/或更换的感受器116安装到气溶胶生成设备150时和/或在新的和/或更换的感应器108安装到气溶胶生成设备150时测定电路100的谐振频率。
如上文提到的，控制器114被布置成基于测定的谐振频率测定第一频率f，以用于引起感受器16被感应加热，第一频率高于或低于测定的谐振频率(即，偏振)。
图3b示意性地示出根据示例的rlc谐振电路100的频率响应300和标记在响应300上具体的点(黑色的圆圈)相对于不同的驱动频率fa、fb、fc、f'a。在图3b的示例中，谐振电路100的频率响应300通过在电路100中流动的电流i随着驱动电路100的驱动频率f的变化示出。响应300可以与例如测量的电路100的电流i(或者可替换地另一个电性能)相对应，例如由控制器114测量，随着驱动电路100的驱动频率f变化。如图3b所示，以及如上文所描述的，响应300形成集中在谐振频率fr周围的峰值。对于给定的供应电压，当以谐振频率fr驱动谐振电路100时，在谐振电路100中流动的电流i是最大值imax。对于给定的供应电压，当以高于(即，较大的)谐振频率fr的频率f’a驱动谐振电路时，在谐振电路100中流动的电流小于最大值imax。相似地，对于给定的供应电压，当以低于(即，较小的)谐振频率fr的频率fa、fb、fc驱动谐振电路时，在谐振电路100中流动的电流ia、ib、ic小于最大值imax。由于对于给定电压，与以谐振频率fr驱动电路时相比，以fa、fb、fc、f’a中的一个驱动电路时在谐振电路中存在更小的电流，那么从谐振电路110的感应器108到感受器116的能量传递将会更少，因此对于给定电压，以谐振频率fr驱动电路时感应加热感受器116的程度相比，感应加热感受器116的程度将会更小。因此，通过控制谐振电路100由第一频率中fa、fb、fc、f’a中的一个驱动，控制器可以控制感受器116的加热程度。
应当领会的是控制谐振电路100驱动的频率越远离(高于或低于)谐振频率fr，感受器116将被感应加热的程度越小。尽管如此，在fa、fb、fc、f’a的每个频率下，能量都从电路100的感应器108传递到感受器106，并且感应加热感受器116。
在一些示例中，控制器114可以通过在测定的谐振频率fr中增加预定的量或者从测定的谐振频率fr中减去预定的量、或者通过乘以或者除以预定的因数，或者通过任何其他操作来测定第一频率fa、fb、fc、f’a中的一个或者多个，并且以第一频率控制电路100被驱动。可以设置预定的量或者因数或者其他操作使得当谐振电路100以第一频率fa、fb、fc、f’a驱动时感受器116仍然被感应加热，即，使得第一频率fa、fb、fc、f’a靠近大体不会感应加热感受器116的偏振。预定的量或者因数或者操作可以提前测定或者计算，例如在制造中，并且例如储存在可由控制器114访问的存储器(未示出)中。例如，可以提前测量电路100的响应300，并且在电路100中不同的电流ia、ib、ic导致相应的第一频率的fa、fb、fc、f’a的操作被测定并且储存在可由控制器114访问的存储器(未示出)中，并且因此测定感受器116感应加热到不同程度。然后控制器可以选择合适的操作，并且因此选择合适的第一频率fa、fb、fc、f’a，以便控制感应加热感受器116的程度。
在一些示例中，如上文提到的，控制器114可以测定电路100的响应300随着驱动频率f的变化，例如通过测量和记录电路100的电性能随着驱动电路100的驱动频率f的变化。如上文所描述的，这可能在例如设备150启动时或者在电路100的部件零件的更换时进行。这可以是设备的操作期间可替代地或者附加地进行。然后控制器114可以通过分析测量的响应300来测定相对于谐振频率fr测定第一频率fa、fb、fc、f’a，例如使用上文所描述的技术。然后控制器114可以选择合适的第一频率fa、fb、fc、f’a，以便控制感受器116被感应加热的程度。相似地，如上文所描述的，基于测量的谐振电路100的响应测定第一频率可以允许控制更准确以及更稳健地抵抗设备150内的变化，例如谐振电路100的部件零件的更换或者其相对的位置的变化，还有响应300自身的变化，例如，由于感受器116、谐振电路100或者设备150的不同的温度或者其他条件。
在一些示例中，控制器114可以测定表示响应300的峰值的带宽的特征，并且基于测定的特征测定第一频率fa、fb、fc、f’a。例如，控制器可以基于响应300的峰值的带宽b测定第一频率fa、fb、fc、f’a。如图3a所示，峰值的带宽b是在
应当理解的是在其他示例中，控制器114可以从分析电路100的响应300中测定表示带宽b的特征，例如从随着驱动电路100的驱动频率f变化的电路100的电特征的测量，如上文所描述的。
测定的第一频率fa、fb、fc、f’a高于或低于谐振频率fr(即，偏振)，以第一频率控制电路100被驱动，并且因此对于给定的供应电压，与以谐振频率fr驱动时相比，以第一频率感应加热感受器116的程度更小。由此实现对感受器116的感应加热程度的控制。
如上文所描述的，控制感受器116被加热的速率和/或感受器116被加热的范围可能有用。为了实现其，控制器114可以将谐振电路100的驱动频率f控制为彼此不同的多个第一频率fa、fb、fc、f’a中的一个。例如，控制器114可以测定多个第一频率fa、fb、fc、f’a的每个，然后根据需要的加热感受器116(并且因此加热气溶胶生成材料164)的程度选择的多个第一频率fa、fb、fc、f’a中适当的一个。
如上文所描述的，根据特定的加热曲线(通过感受器116)控制气溶胶生成材料164的加热可能有用，例如为了改变或增强产生的气溶胶的特征，例如产生的气溶胶的性质、气味和/或温度。为了实现其，控制器114可以控制谐振电路100的驱动频率f按顺序依次地通过多个第一频率。例如，顺序可以与加热顺序一致，其中感应加热感受器116的程度按顺序增加。例如，控制器114可以控制驱动谐振电路100的驱动频率f，使得在顺序中的每个第一频率比在顺序中的之前的第一频率更接近谐振频率。例如，参考图3b，顺序可以是第一频率fc，随后是第一频率fb，随后是第一频率fa，其中fa比fb更接近谐振频率fr，并且fb比fc更接近谐振频率fr。在这种情况下，在谐振电路100中流动的电流i因此将是ic，随后是ib，随后是ia，其中ic小于ib，其依次小于ia。因此，感应加热感受器116的程度作随时间的变化增加。这对于控制并因此调整气溶胶生成材料164的实时加热曲线可能有用，例如，并且因此调整气溶胶输送。设备150因此更灵活。例如，顺序可以与加热顺序一致，其中感应加热感受器116的程度按顺序增加。作为另一个示例，控制器114可以控制驱动谐振电路100的驱动频率f，使得在顺序中的每个第一频率与在顺序中的之前的第一频率相比远离谐振频率。例如，参考图3b，顺序可以是第一频率fa,，随后是第一频率fb，随后是第一频率fc，因此在谐振电路100中流动的电流i将相应地是ia，随后是ib，随后是ic，其中ic小于ib，其按依次小于ia。因此，感应加热感受器116的程度随时间的变化减小。例如，这对于以更受控制的方式降低感受器116或气溶胶生成介质164的温度可能有用。尽管在上述提到的顺序中，在顺序中的每个频率比上一个频率更接近(或更远离)谐振频率，但是应当领会的是不需要必须是这种情况，并且根据需要，可以遵循包括多个第一频率的任何排列的其他顺序。
在一些示例中，控制器114可以从多个预定的顺序中选择多个第一频率fa、fb、fc、f’a的顺序，预定的顺序例如存储在控制器114可访问的存储器(未示出)中。顺序可以是例如上述的加热顺序或冷却顺序，或任何其他预定的顺序。控制器114可以基于例如使用者输入例如加热或冷却模式选择，使用的感受器116的类型或气溶胶生成介质164的形式(例如，通过使用者输入来识别或者来自另一个识别装置)来测定选择多个顺序中的哪个顺序，来自全部设备150的操作输入，例如感受器116或者气溶胶生成介质164等的温度。这对于根据使用者的需要或者操作环境控制并且因此调整气溶胶生成材料164的实时加热曲线可能有用，并且允许更灵活的设备150。
在一些示例中，控制器114可以控制驱动频率f以第一频率fa、fb、fc、f’a保持在第一时间段。在一些示例中，控制器114可以控制第一频率f以多个第一频率fa、fb、fc、f’a中的一个或多个保持相应的一个或多个时间段。这允许感受器116和气溶胶生成材料164的加热曲线的进一步调整和灵活性。
作为具体的示例，(通过感受器116)控制气溶胶生成材料164在不同状态或模式之间加热可能有用，例如“保持”状态和“加热”状态：在“保持”状态，气溶胶生成材料164被加热到相对低的“保持”或者“预热”程度一段时间；在“加热”状态，气溶胶生成材料164被加热到相对高的程度一段时间。如下文所解释的，在这样的状态之间控制可以帮助减少气溶胶生成设备150从给定激活信号到能够产生大量气溶胶的时间。
在图3b中示意性地示出了具体的示例，其示意性地示出了根据示例的感受器116(或气溶胶生成材料164)的温度t随着时间t的变化的图。在时间t1之前，设备150可以处于“关”状态，即，在谐振电路100中没有电流流动。感受器116的温度可以因此是环境温度tg，例如21℃。在时间t1，设备150被切换到“开”状态，例如通过使用者打开设备150。控制器114控制电路100以第一频率fb驱动。控制器114在时间段p12将驱动频率f保持在第一频率fb。时间段p12就它保持直到控制器114在时间t2接收进一步的输入而言可以是没有限制的时间段，如下文所描述的。以第一频率fb驱动电路100引起交流电ib在电路100中流动，并因此在感应器108中流动，并因此使感受器116感应加热。当感应加热感受器116时，其温度(以及因此气溶胶生成材料164的温度)在时间段p12期间增加。在该示例中，感受器116(和气溶胶生成材料164)在时间段p12中被加热使得其达到了稳定的温度tb。温度tb可以是高于外界温度tg的温度，但是低于气溶胶生成材料164产生大量气溶胶的温度。例如，温度tb可以是100℃。设备150因此处于“预热”或“保持”状态或模式，其中气溶胶生成材料164被加热，但是大体上不产生气溶胶，或者不产生大量的气溶胶。在时间t2，控制器114接收输入，例如激活信号。激活信号可以来自使用者按下设备150的按钮(未示出)或者从本身已知的抽吸检测器(未示出)。在接收到激活信号时，控制器114可以控制电路100以谐振频率fr驱动。控制器114在时间段p23以谐振频率fr保持驱动频率f。时间段p23可以是没有限制的时间段，就其保持直到控制器114在时间t3接收到进一步的输入而言，例如直到使用者不再按下按钮(未示出)，或者抽吸检测器(未示出)不再被激活，或者直到最大加热保持时间已经过去。以谐振频率fr驱动的电路100引起交流电imax在电路100和电感器108中流动，并且因此对于给定电压，最大程度感应加热感受器116。随着将感受器116感应加热到最大程度，其温度(以及因此气溶胶生成材料164的温度)在时间段p23期间增加。在该示例中，感受器116(和气溶胶生成材料164)在时间段p23内被加热使得其达到稳定温度tmax。温度tmax可以是高于“预热”温度tb的温度，并且大体上等于或高于气溶胶生成材料164产生大量气溶胶的温度。例如，温度tmax可以是300℃(尽管当然，取决于材料164、感受器116、整个设备105的布置和/或其他要求和/或条件，可以是不同的温度)。因此，设备150处于“加热”状态或模式，其中气溶胶生成材料164达到大体上产生气溶胶的温度，或者产生大量的气溶胶的温度。由于气溶胶生成材料164已经预热，因此与没有应用“预热”或“保持”状态的情况相比，减少了从设备150的激活信号到产生大量气溶胶所花费的时间。设备150因此响应更快。
尽管在上面的示例中，控制器114控制谐振电路100在接收到激活信号时以谐振频率fr被驱动，而在其他示例中，控制器114可以控制谐振电路100以第一频率fa、fc被驱动，该第一频率比“预热”模式或状态的第一频率fb更接近谐振频率fr。
在一些示例中，感受器116可包括镍。例如，感受器116可包括具有薄的镍涂层的主体或基板。例如，主体可以是厚度为约25μm的低碳钢板。在其他示例中，板可以由不同的材料制成，例如铝或塑料或不锈钢或其他非磁性材料，和/或可以具有不同的厚度，例如在10μm与50μm之间的厚度。可以用镍涂层或电镀主体。镍可以具有例如小于5μm的厚度，例如在2μm和3μm之间。可以用另一种材料涂层或电镀。向感受器116提供相对小的厚度可以帮助减小在使用中加热感受器116所需的时间。感受器116的板形可以允许从感受器116到气溶胶生成材料164的高热耦合效率。感受器116可以集成到包括气溶胶生成材料164的消耗品中。感受器116材料的薄板对于此目的可能特别有用。感受器116可以是一次性的。这种感受器116可以是划算的。在一个示例中，镍涂层或者镀镍的感受器116可以被加热到约200℃至约300℃的温度，其可以是气溶胶生成设备150的工作范围。
在一些示例中，感受器116可以是钢或包括钢。感受器116可以是低碳钢板，厚度在约10μm和约50μm之间，例如厚度约为25μm。仅向感受器116提供相对小的厚度可有助于在使用中减少加热感受器所需的时间。感受器116可以集成到装置105中，例如与是一次性的气溶胶生成材料164集成在一起相反。尽管如此，感受器116可以从装置115可移除，例如使得能够在使用之后更换感受器116，例如在由于过度使用热应力和氧化应力的退化之后。因此感受器116可以是“半永久性的”，由于它不经常更换。作为感受器116的低温钢板或箔或镍涂层钢板或箔可以特别适合该目的，这是因为它们耐用的并且因此，例如可以抵抗多次使用的损害和/或例如与气溶胶生成材料164多次接触的损坏。板形的感受器116可以允许从感受器116到气溶胶生成材料164的高热耦合效率。
铁的居里温度tc是770℃。低碳钢的居里温度tc可以是约770℃。钴的居里温度tc为1127℃。在一个示例中，低碳钢感受器116可以被加热到约200℃到约300℃的温度，其可以是气溶胶生成设备150的工作范围。感受器116具有的远离设备150中的感受器116的工作温度范围的居里温度tc可能有用，因为在这种情况下，电路100的响应300的变化在感受器116的工作温度范围内可以相对较小。例如，感应器材料(例如低碳钢)在250℃下的饱和磁化强度的变化可能相对较小，例如相对于外界温度下的数值变化小于10％，并且因此导致电感l的变化较小，因此电路100的谐振频率fr在不同温度下的工作范围可以相对变化较小。这可以允许基于预定的数值准确地测定的谐振频率fr，并且因此用于更简单的控制。
图4是示意性地示出控制用于感应加热气溶胶生成设备150的感受器116的rlc谐振电路100的方法400的流程图。在步骤402中，方法400包括测定rlc电路100的谐振频率fr，例如，通过从存储器中寻找，或通过测量。在步骤404中，方法400包括测定用于感应加热感受器116的第一频率fa、fb、fc、f’a，第一频率高于或低于测定的谐振频率fr。例如，该测定可以是通过从谐振频率fr加上或减去预存的量，或者基于电路100的频率响应的测量。在步骤406中，方法400包括控制rlc谐振电路100的驱动频率f是测定的第一频率fa、fb、fc、f’a以便加热感受器116。例如，控制器114可以向h桥驱动器114发送控制信号用来以第一频率fa、fb、fc、f’a驱动rlc电路100。
控制器114可包括处理器和存储器(未示出)。存储器可以存储通过处理器可执行的指令。例如，当在处理器上执行时，存储器可以存储可以使处理器执行上述方法400的指令和/或执行上述示例中的任何一个或组合的功能的指令。指令可以存储在任何合适的存储介质上，例如，存储在非暂时性存储介质上。
尽管上面的示例的一些提到rlc谐振电路100的频率响应300就在rlc谐振电路100中流动的电流而言随着驱动电路的频率f变化是应当理解的是这不需要必须是这种情况，并且在其他示例中，rlc电路100的频率响应300可以是与在rlc谐振电路中流动的电流i相关的任何测量随着驱动电路的频率f的变化。例如，频率响应300可以是电路的阻抗对频率f的响应，或者如上文所描述的可以是在感应器两端测量的电压，或者是通过在谐振电路的供应电压线或者轨道中流动的电流的变化导致耦合线圈的感应电流的电压或者电流、或者是通过rlc谐振电路感应器108导致的传感线圈中的感应电流的电压或者电流、或者来自非感应耦合线圈或者非感应场传感器(例如霍尔效应传感器)的信号，随着驱动电路的频率f的变化。在每个情况下，可以测定频率响应的峰值的频率特征。
尽管在一些上述示例中提及了响应300的峰值的带宽b，应当领会的是可以替代地使用响应300的任何其他峰值的宽度表示。例如，可以使用在任意预定的响应振幅处的、或者最大响应振幅的分数的峰值的全宽度或半宽度。还应当领会的是在其他示例中，谐振电路100的所谓的“q”或“质量(quality)”因数或数值，其可以通过q＝fr/b与谐振电路100的带宽b和谐振频率fr相关联，可以测定和/或测量和使用q作为频率特征来代替带宽b和/或谐振频率fr，类似于上文所描述的应用合适的因数的示例。因此应当领会的是在一些示例中，可以测量或测定电路100的q因数，由此基于测定的q因数可已测定电路100的谐振频率fr、电路100的带宽b和/或电路100的第一频率。
尽管上述示例提到的峰值与最大值相关联，容易领会的是这不需要必须是这种情况，并且其取决于测定的频率响应300和测量其的方式，峰值可以是与最小值相关联。例如，在谐振时，rlc电路100的阻抗是最小值，并且因此在阻抗随着驱动频率f(例如作为频率响应300使用)变化的情况下，rlc电路的频率响应300的峰值将与最小值相关联。
尽管在上面的一些示例中描述了将控制器114布置成测量rlc谐振电路100的频率响应300，应当领会的是在其他示例中，控制器114可以通过经由单独的测量或控制系统(未示出)连通到它分析频率响应数据来测定谐振频率或第一频率，或者可以通过例如经由分离的控制或测量系统连通它们来直接测定谐振频率或第一频率。控制器114然后可以将驱动rlc电路100的频率控制为如此测定的第一频率。
尽管在上面的一些示例中，描述了控制器114被布置成测定第一频率并且控制驱动电路的谐振频率，应当领会的是不需要必须是这种情况，并且在其他示例中，不需要必须是或包括控制器114的装置可以被布置成测定第一频率并且控制驱动谐振电路的频率。装置可以被布置成通过例如上述方的法测定第一频率。装置可以被布置成将控制信号发送到例如h桥驱动器102，以控制谐振电路100以这样测定的第一频率驱动。应当领会的是该装置或控制器114不需要必须是气溶胶生成设备150整体的一部分，并且例如可以是与气溶胶生成设备150一起使用的分离的装置或控制器114。此外，应当领会的是装置或控制器114不需要必须用于控制谐振电路，和/或不需要必须布置成驱动控制谐振电路的频率，并且在其他示例中，装置或控制器114可以被布置成测定第一频率但时它自身不控制谐振电路。例如，具有测定的第一频率，装置或控制器114可以将该信息或表示测定的第一频率的信息发送到分离的控制器(未示出)，或者分离的控制器(未示出)可以从装置或控制器114获得信息或指示，分离的控制器(未示出)然后可以基于该信息或指示来控制驱动谐振电路的频率，例如控制驱动谐振电路的频率是第一频率，例如，控制h桥驱动器102以使第一频率驱动谐振电路。
尽管在上面的示例中，描述了用于与rlc谐振电路一起使用的装置或控制器114，用于感应加热气溶胶生成设备的感受器的感应加热，但不需要必须是这种情况，并且在其他示例中，装置或控制器114可以与rlc谐振电路一起使用，用于任何设备的感受器的感应加热，例如任何感应加热设备。
尽管在上面的示例中描述了由h桥驱动器102驱动的rlc谐振电路，但不需要必须是这种情况，并且在其他示例中，rlc谐振电路100可以由任何合适的驱动元件驱动以用于在谐振电路100中提供交流电，例如振荡器等。
以上示例应理解为本发明的解释性示例。应当理解的是关于任何一个示例描述的任何特征都可以单独使用，或者与所描述的其他特征组合使用，并且还可以与任何其他示例的一个或多个特征组合使用，或者其他示例的任何其他的任何组合。此外，在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下，也可以采用上文未描述的等同物和修改。
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