【导读】随着技术的进步和市场的需求，MEMS 气流传感器被应用于电子烟领域。MEMS气流传感器同样是基于检测电容变化的原理，不同之处是使用微电子制造和微机械加工技术将一个电容器集成在微硅晶片上，硅结构中的薄膜随气流压差产生电容的变化，同样由ASIC芯片采集并处理电容变化的信号。由于MEMS气流传感器采用硅基材料，制造工艺均为微米甚至纳米级，与传统驻极体电容咪相比，在参数一致性等诸多方面有巨大的优势。
一、电子烟气流传感器应用现状
1)在电子烟应用领域，通常采用的是驻极体电容传感器（ECM）。该传感器内部是由驻极体膜片和极板构成的电容器，吸烟的负压引起导电薄膜的变形，从而引发等效电容的变化。专用咪头检测ASIC芯片CSC982H3检测到电容的变化量ΔC达到设定的阈值时，输出高电平信号被MCU采集到，再进行信号的后续处理。
2)随着技术的进步和市场的需求，MEMS 气流传感器被应用于电子烟领域。MEMS气流传感器同样是基于检测电容变化的原理，不同之处是使用微电子制造和微机械加工技术将一个电容器集成在微硅晶片上，硅结构中的薄膜随气流压差产生电容的变化，同样由ASIC芯片采集并处理电容变化的信号。由于MEMS气流传感器采用硅基材料，制造工艺均为微米甚至纳米级，与传统驻极体电容咪相比，在参数一致性等诸多方面有巨大的优势。
3)MEMS气流传感器和驻极体电容咪头的性能对比
二、电子烟专用MEMS传感器——CSC581X和CSC381X系列
（一）概述
CSC581X和CSC381X为MEMS气流传感器，其通过MEMS感应气压变化，将电容的变化转换成数字信号，并通过门限阈值的设置给出控制信号。它体积小，功耗低，防漏液、漏油以及防反吹。适用于需要测量极低压差或者空气流量的设备，如电子烟等便携式设备。
CSC581X 检测 MEMS 电容增大变化，相对于前盖上的气孔接收负压，就是背板上的气孔进气，俗称正向检测。CSC381X检测 MEMS 电容减小变化，相对于背板上的气孔接收负压，就是前盖上的气孔进气，俗称反向检测。
CSC581X和CSC381X 有一个 OUT 输出端，当 MEMS 器件两侧产生的压差低于阈值压力时，OUT端低电平输出；高于阈值压力时，OUT 端高电平输出。若压力持续低于阈值压力超过 12.5 秒，进入保护状态，OUT 端恢复低电平输出；还有一个 SDO 端，SDO 端输出如下：使用单线编码传送气流计数初始值和气流实时值，共计 28 位通过 SDO 传送给 MCU，由 MCU 根据这两个数值来设定吸烟灵敏度或上锁、解锁灵敏度。
后缀希腊字母具有顶层防油网膜；无后缀希腊字母为无顶层防油网膜。
（二）主要特性
1.有正向气流检测（CSC581X）和反向气流检测（CSC381X）两种，适用不同的电子烟结构；
2.具有独特的负压值实时检测功能，使用单线编码传送数据（SDO端），配合MUC可以轻松实现童锁轻重吸功能，或者根据用户吸力大小自适应调整输出烟雾量；
3.内含防自启功能，有效防止上电、反吹 15 秒、多次快速重置、环境变化和突发干扰引起的自动吸烟；
4.灵敏度多档位可选，偏差±30Pa；
5.采用 2718-4P 封装；
（三）正向气流检测和反向气流检测示意图
（四）功能框图
（五）引脚定义
（六）选型表
（七）实时负压值检测功能
SDO端口的输出使用单线编码，传送电容检测的初始值C0和实时差值ΔC，可由MCU根据这两个数值的比值来实现防自启功能、设定吸烟灵敏度或电子锁的上/解锁灵敏度，包括根据吸力大小，实现自适应的变功率输出（可以按照n/64的级数进行比较）。
（八）封装外形尺寸
文章来源：晶源微电子
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