什么是电子烟的温控?温控怎么用?

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【导读】电子烟“温控”技术经过了几年的发展,全模式的温控功能如今已经成了绝大多数主机的“标配”。

对于很多新人来说,由于不了解温控的相关原理和知识,手中主机的温控功能还不知道应该如何使用,需要注意哪些方面。一方面好奇温控的效果,另一方面又不知道应该怎样正确使用温控模式。

其实如果从专业层面来说,电子烟的“温控”技术涉及到的内容很多,专业知识的描述会让很多新人朋友难以理解。


所以笔者就以个人的理解,用相对通俗、易懂的方法给大家说说“温控”相关的小知识。希望能让你了解到“温控”这个独特的电子烟分支。

本文依据笔者个人对于温控的体验,通过对于十七个新手关于温控的常见问题的解答,来帮助你了解电子烟的温控。


笔者个人的理解有限,通俗的表达方式也缺乏专业依据,所以文中难免出现谬误,笔者旨在用新人能理解的方式来看懂电子烟温控的原理。如果发现不严谨的地方还望海涵,并请指正,以免误导新人,贻笑大方。


一、什么是温控?


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“温控”英文为“TC”(Temperature Control),是指2015年出现的一种电子烟功能概念,与“调压”模式一样,温控也是主机输出的方式之一。在实际应用中,电子烟的温控技术并不是像其它领域比如汽车那样,通过温度传感器来检测温度的,而是通过主机芯片计算发热丝的阻值变化来换算出温度信息,所以实际上目前电子烟的温控是以发热丝的阻值变化为依据的,并不是以实际温度来判断的。


二、电子烟温控的原理


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在电子烟中,“发热丝”是重要的组成部分,负责加热、蒸发烟油,从而产生雾气。发热丝也叫“电阻丝”,其实就是金属丝、合金丝,就像“电灯”、“电炉丝”一样,电流经过发热丝制作的线圈就会产生热量。


金属自身的电阻并不是永远固定不变的,会随着温度的变化而改变。目前电子烟的温控技术就是依据金属的这个特性来实现温控功能。举个例子:发热丝在室温下的阻值为0.1Ω,通电后随着温度上升假如到达了100℃,电阻变化为0.13Ω,在200℃的时候又变成了0.15Ω,在300℃的时候变为0.19Ω,根据这样的阻值变化规律,芯片就会计算出发热线圈的温度。而这个阻值变化规律就是“TCR”温度电阻变化系数。


每一种材质的“TCR”值都是不同的,所以如果使用不同材质的线圈,主机的芯片内部必须要有对应该种材质的TCR数据,才能根据初始电阻通过系数的换算得出线圈变化后的阻值所对应的温度。温控最初只支持“镍200”发热丝,在这样的主机上只有镍200的TCR数据,所以无法支持其它材质的温控。目前大多数主机都支持镍、钛两种常见材质的温控,有一些主机也加入了316不锈钢丝的TCR数据。还有一些芯片比如DNA200,开放了自定义TCR功能,支持用户自己添加其它可温控材质的TCR数据。


要想得到正确的温控体验,必须使用与发热丝材质对应的模式,也就是说镍线圈不能使用钛模式,而钛线圈也不能使用316模式。虽然可以工作,但是由于金属的TCR温度电阻变化系数不同,所以无法得到该材质的电阻所对应的正确温度,也就丧失了“温控”的意义。


三、电子烟主机具体是怎么进行温控的?


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温控技术出现之前,如果按下主机的电源键,芯片会按照当前所设置的输出功率持续输出,只有松开了电源开关,或者达到了主机的工作保护限制时长芯片才会停止供电。在这个过程中,芯片始终按照当前的功率持续输出,而雾化器线圈温度也是逐渐升高的。RBA雾化器制作线圈中有一个环节就是“烧丝”,按住电源键让线圈烧红表面形成氧化层避免局部短路。这就是功率输出的一个典型例子,只要供电,线圈就会持续升温甚至烧断。


而温控模式可以让使用者设置温度,比如220℃,线圈在达到了设定温度所对应的电阻后,芯片会降低输出功率避免电阻再继续上升,也就是温度继续升高。芯片会通过一系列的升压、降压来调整输出的功率,使线圈的电阻变化维持在设定的温度所对应的电阻。比如线圈的初始电阻是0.1Ω,该种材质在200℃所对应的TCR系数是1.3,用户在主机设定的温度为200℃。

那么当使用者按下电源开关后,芯片检测线圈电阻变化,当达到了0.13Ω后,芯片会判断线圈达到了200℃,通过降低输出让线圈的电阻既不不高于也不低于0.13Ω,这就是温控的输出特点。就像开车一样,让汽车始终保持80迈匀速行驶,高于80迈就收油门,低于80迈就加油门。


四、TCR和电阻修正是什么?


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(图中为温控发热丝在不同的温度下阻值变化,20℃时为1Ω)


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(图中为温控发热丝在不同的温度下阻值变化曲线图,20℃时为1Ω)


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(图中为温控发热丝在不同的温度下的电阻变化系数,20℃时为1Ω)


TCR就是电阻温度系数(Temperature Coefficient of Resistance 简称TCR)表示电阻当温度改变1度时,电阻值的相对变化。前文中已经大致讲解过了通俗的版本,应用在电子烟中就是根据金属的电阻值变化换算出对应的温度从而完成所谓的“温控”,其最终还是依据线圈的电阻变化来实现的。


“电阻修正”是指有些芯片允许用户对检测到的线圈电阻进行微调。通过前文大家应该能够清楚,“温控”其实是以线圈的阻值变化为判断依据的,所以阻值的准确性就至关重要。如果芯片检测到的初始阻值就不准确,那根据TCR计算出来的温度就不会准确,如果基数错误,那整个算式都是错的。所以电阻修正可以让用户微调电阻来“更加准确”一些。


目前也有很多主机允许用户自己设置TCR值,通常是设置100、200、300℃等各个不同温度下电阻变化的系数,来让芯片以此为依据,换算出当前线圈的TCR值,并按此输出。

DNA200和DNA75芯片也可以通过电脑端软件下载不同材质的TCR预设值,或者让用户通过线圈的材质、制作数据、线圈数量等内容生成当前线圈的TCR值,对于喜欢探索不同材质温控效果的人来说更加方便与实用。


五、为什么要用温控?温控有哪些特点?


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温控的意义笔者个人认为主要有两个方面:健康问题和提升电子烟的体验度。

之前很多“机构”对于电子烟的诟病都是健康问题,又拿不出任何确切的权威检测结果,所以电子烟发热丝的“高温”就成了圈外人对电子烟的担忧之一。


虽然没有明确的检测结果,但是过高的温度确实会对烟油成分、导油材质有一些影响。并且烟雾的温度也有可能对呼吸道造成损伤。那电子烟工作的时候线圈到底有多少度呢?根据不确切的资料,通常情况下极限不会超过300-400℃,而点燃的香烟温度可达到800℃。虽然这个数据不具有权威性和准确性,但是高温有害确实是不争的事实,过高的温度也很容易烧糊雾化芯。


关于电子烟的体验度,很大程度上取决于使用者得到的口感。由于温控可以限制发热丝的温度,所以在加热烟油的时候会避免高温破坏掉一些香精成分,从而得到更加丰富的细节。比如笔者之前常用的一款烟油,在温控模式下尾端会明显品尝出苹果的余味,而在调压模式下根本无法尝出含有苹果的成分。所以说温控对于烟油的解析方式更加准确,会保留更多的细节。

但是,用RBA雾化器自制的温控雾化芯口感通常偏淡,不如调压模式浓郁,这也是很多人不喜欢温控的原因之一。口感包括两方面,一个是味道的浓淡和层次感的表现,另一个是指入口后的刺激程度。就像香烟一样,有的柔和,有的呛喉。温控虽然层次感更清晰、细节更多,但是味道也要淡一些。


温控的另外一个特点就是不会烧焦棉花。大多数的芯片在温控模式下都有“干烧保护”功能,防止在没有烟油的情况下烧焦棉花产生糊味。原理很简单,就是通过温控线圈的电阻变化速度来实现的。

烟油除了会产生烟雾之外,另一个作用就是给线圈降温。同样设置为200℃,假设在棉花有烟油的情况下线圈达到200℃所对应的阻值需要1秒钟,芯片如果检测到线圈在0.1秒钟就达到了该阻值,那么就判定为干烧,因为缺少了烟油的冷却,线圈温度上升速度会变得更快。


在实际应用中,同样的雾化器,温控模式下可以蒸发完最后一滴烟油而将棉花烧干、洁白,但通常不会烧焦。而在调压模式下虽然也可以达到这种效果,但是烟油的口味已经很差了,夹杂着棉花的糊味。很多人都使用过滴油雾化器,在最后烟油即将耗尽的时候会感觉到棉花的糊味,严重的还会被呛到。而如果使用温控线圈的滴油就不会产生这种情况,只会烟雾变小,味道变淡,不会有糊味。


六、温控要用专用的发热丝吗?


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答案是肯定的,如果要使用温控模式必须使用主机支持的温控发热丝。目前常用的温控发热丝类型有镍200、钛、316不锈钢丝等。

在温控技术出现之前,电子烟使用者大多数用的都是铁铬铝和镍铬材质的发热丝。温控技术出现后,最先出现的都是以“镍200”这种纯镍材质制作的发热丝为应用的“镍温控”模式。早期的温控主机只含有这一种温控模式。后期“钛”这种材质也可以成熟地运用在电子烟温控当中。现在很多电子烟主机几乎都把镍、钛双模式的温控输出作为标配。


纯镍发热丝的电阻极低,接近于导线,而且考虑到“镍丝烧红有毒”的说法,不论是否正确,都不建议在调压模式下使用镍丝,机械杆更是禁止使用镍丝。


钛丝相对镍丝来说电阻稍高,不过与镍丝一样,不建议在调压模式下或者搭配机械设备来使用。本站的八戒曾经制作过镍丝、钛丝在普通调压模式下的对比视频,从中可以看出,两种温控丝应用在调压模式下都会存在一些问题。所以镍、钛温控发热丝不能应用在调压模式下,更禁止与机械设备搭配使用。


316不锈钢是一种应用在电子烟上比较特殊的新材质,既能温控使用也可以调压使用。不过在调压使用时电阻会随着加热而升高,有一些主机会因为电阻变化幅度过大而判断雾化器出错而无法工作。316不锈钢丝在搭配机械设备使用时,还有一个特殊的现象——在机械设备上电池的输出是依据线圈的阻值为标准的,不锈钢丝在工作时的电阻会逐渐增大,电池输出的电流就会越来越小,加上电池自然输出的衰减,功率也随之变小,形成了一个降压输出设备,从某种意义上说,也形成了一种“机械降压防糊现象”,。


七、目前有哪些常用的温控发热丝?


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随着不同金属的TCR应用在主机上,温控发热丝的类型也逐渐增多。从最早期的镍200到后来的钛、316不锈钢这几种都是目前应用得比较广泛的温控发热丝类型。

选购温控发热丝或者成品温控雾化器首先要看你手中温控主机支持哪些温控线圈,最早的仅支持镍丝,通常是“NI”图标。现在的主机大多数都标配“镍NI”和“钛TI”双模式,有一些主机比如DNA200也开放了用户自定义TCR,所以理论上只要你能找到相应材质的温度电阻变化系数,就能使用该种材质的温控输出。


八、不同的温控发热丝的口感有区别吗?


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答案肯定是有区别的,根据笔者的经验,在自制雾化芯的情况下,镍200的味道和口感要偏淡些,比较柔和。钛丝的温控口感更加接近于康泰尔A1发热丝的调压感觉,在味道的细节上更加丰富一些。316不锈钢丝的温控效果与钛丝类似,只是会在味道中夹杂着一股金属的味道若隐若现,也许是不锈钢加热后的特殊味道。


那么究竟要用哪种发热丝来温控呢?这个还是要看你手上的主机支持哪种温控模式。如果是镍、钛双模式,而你又比较喜欢调压的感觉,那么可以使用钛丝来进行温控,如果你考虑到金属的安全性问题,那么可以选择316不锈钢丝来制作温控线圈。


就笔者个人而言,储油更喜欢钛丝、316的温控感觉(温控“感觉”不同于“口感”,是指各方面综合的感受)。滴油温控,笔者更喜欢镍200。当然,以上内容都是针对RBA自制线圈而言的,如果购买成品雾化器,镍、钛、316的口感和烟雾量都是不错的,而且稳定。成品雾化器通常都搭配多种型号的雾化芯,使用者可以自己尝试后找出自己喜欢的那个型号。


九、自制温控线圈用什么数据?


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温控与调压不同,所以RBA自制线圈的时候也是有所区别的。首先除了316之外,镍、钛发热丝要松绕,因为温控发热丝无法像康泰尔A1那样烧红后表面形成氧化层,圈与圈之间不会绝缘,所以如果温控丝采取密绕的方式,会在圈与圈之间形成局部直连,电流和人一样都比较懒,会寻找捷径。当电流发现在线圈之间可以直接穿过的时候,它是不会按照原定的路线一圈一圈走完的,所以为了避免这种情况的发生,温控发热丝要采取松绕的方式。本站八戒的相关测试视频里面也能看出,温控线圈密绕使用会发生局部的短接。


除了这一点,其余的圈数和圈径可以按照你平时的调压数据来进行参考。比如笔者调压的日常数据一直都是0.32/2/7,那么温控模式下笔者也会制作0.32发热丝、2mm圈径7圈这个数据来尝试,再根据实际效果调整数据。


十、为什么温控线圈做出来的电阻很低?


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很多新人朋友第一次制作温控线圈都会被主机上所显示的电阻“震惊”,镍丝通常在0.1Ω左右,钛丝和316高些,但是通常也在0.5Ω以下。很多人都知道调压输出下的“超低电阻”在安全性上有一些风险,看到自己制作出来的温控线圈有时甚至达到0.0几Ω,就会认为可能自己制作的不对。


其实前文也提到过,镍丝自身的电阻很低,所以普通使用者不要应用在调压模式下,更不要搭配机械杆使用。通常使用镍丝制作出的温控线圈电阻大都在0.2Ω以下,0.1几Ω是单发常态,滴油双发在0.0几Ω,钛丝和316丝电阻会相对高些。


之前有过一种说法,说镍丝温控“最佳阻值”在0.16Ω左右。其实这个数据出自一个品牌的说明书中,愿意是实用该主机镍丝温控,推荐的雾化器阻值为0.16Ω。后来被误传成了所有镍温控的“最佳阻值”。


与调压模式一样,使用者还是要根据自己的体验和需求来选择相应的发热丝。比如笔者个人在使用储油时,单发使用0.25镍丝,如果使用滴油双发,考虑到阻值会折半,有可能低于主机所支持的最低电阻,所以就会选择电阻相对高一些的0.2线径镍丝来增加双发整体电阻,避免主机不支持。


十一、为什么康泰尔A1或者铁铬铝发热丝无法温控呢?


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这是因为铁铬铝的TCR相对非常稳定,如图所示,当铁铬铝的温度从20℃上升到200℃,其电阻值变化仅有0.0001Ω,通常电子烟芯片难以检测到如此细微的变化,除非专业的测阻仪才能检测出来,不过成本是无法想象的,不具有实用意义。所以温控电子烟通常使用电阻变化比较明显且稳定的材质来做电子烟的温控发热丝,比如镍、钛、316等。

目前一些主机号称的“康丝温控”其实并不是通过电阻变化来换算温度的,通常是逐渐降压的脉冲式输出,更像是“模拟温控”。


十二、温控适合哪类雾化器?


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笔者个人认为,温控模式其实最适合搭配成品雾化器使用。与RBA雾化器自制的温控雾化芯相比,成品雾化器的温控拥有很多优势:烟雾大、味道浓郁、口感柔和并且延长了雾化芯的使用周期。RBA自制的温控芯味道往往都要淡一些,且使用过一天后拆开雾化仓内部可见很多黑色杂质,而成品雾化器则不存在这种情况。温控成品雾化器刚上市时,笔者的starre pro温控芯使用了一个月之久,味道仅稍有改变,烟雾量有所下降,与调压成品芯和自制温控芯比起来使用周期大大延长。当然,如果使用易产生积碳的烟油,雾化芯寿命同样会大幅缩短。


除了成品雾化器之外,笔者认为RBA类雾化器比较适合温控的就是RDA滴油了。滴油雾化器搭配温控线圈会得到与成品雾化器同样的使用体验,味道浓郁、烟雾量大,又不用担心烟油耗尽或者功率过高而烧糊棉花被呛到。很多新手想体验滴油,又怕电阻太低或者做不好线圈,而温控功能很好地解决了这个问题。滴油搭配温控线圈的效果无论从口感还是烟雾量上来说都是很好的体验。

总而言之,成品温控雾化器无论在口感、烟雾还是稳定性上来说,比RBA自制温控更加适合大多数的使用者。


十三、如何判断主机温控功能效果的优劣?


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这个问题比较复杂,而且目前也没有统一的标准。所以笔者只能按照自己的理解和实际体验来给大家参考,个人理解难免有失偏颇,如有错误请海涵,并且指正,以防笔者一知半解误导他人。

温控,首先要对线圈加热至用户所设置的温度。当使用者按下点火键到开始吸入烟雾大概在0.5秒的时间以内,这就要求芯片要升温迅速。如果升温慢或者点火延迟,在使用者开始吸入时无法达到预定温度,那么也会对温控的体验产生影响。


第二,温控要持续。当线圈达到设定温度时,也就是电阻上升至温度所对应的Ω值,芯片就要进行一系列的输出调整。通过快速的升高和降低输出功率,让线圈的阻值始终维持在设定温度所对应的数值。这就要求芯片的调整过程要平顺,如果可以明显感觉到芯片升压、降压动作,笔者个人认为势必会对温度(阻值)的保持产生影响。所以笔者更喜欢按下电源键就一直持续、平顺的温控表现。

就像汽车的“定速巡航”功能一样,您是喜欢行车电脑一直保持着持续、稳定的工作状态还是带有明显加减油门的“耸车”效果呢?虽然两种都能维持在特定的时速下,但是用户在实际体验上还是有所区别的。


十四、要想体验好的温控效果,只需要主机就足够了吗?


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当15年电子烟温控出现并以产品的形式正式上市后笔者曾经就想过,电子烟如果想取得最好的温控体验,单纯的依靠主机是无法完成的。对于这种新的输出模式,还需要行业内其它的各个领域与之配套才能发挥最好的效果。比如雾化器可以调整结构,推出更适合温控特点的专用雾化器,烟油也是如此。理想的电子烟温控应该是自成体系,区别于调压输出的一系列产品的相互支持,才能形成最好的温控效果。不过目前这种专门为温控配套服务的产品还很少,所以很多使用者还是习惯使用调压模式。包括笔者在内,除非是测试雾化器的温控雾化芯,平时在日常使用时也基本上还是使用调压模式。


温控除了首先主机要支持这种输出模式之外,还要求雾化器也与之配套。在目前市场上现有设备的情况下,如果使用RBA类可重建雾化芯的雾化器,要挑选结构简单可靠的雾化器配合使用温控模式。比如“五子棋”的结构就非常简单,零部件少,正常情况下不会出现“跳阻”的情况。而同是出自一家的“KF4”由于结构复杂、零部件较多容易产生“跳阻”。前文也已经阐述过了,电子烟的温控其实是以电阻为基准的,如果发生“跳阻”,基准都不准确,那效果就可想而知了。所以要尽量选择结构简单、部件安装牢固的雾化器。


十五、对于新手来说,需要使用温控吗?


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在电子烟领域中,永远要依靠实际体验。也就是说对于任何一种技术,任何一款设备,任何一种烟油,只有使用者实际体验后才能得出效果,单纯的通过图文、视频是无法获得实际体验的。而且使用者大多都存在一种心理,无论别人说多好或者多不好,只有自己亲身体验过后才能“安心”,不然心中永远会存在着好奇心。所以笔者建议大家尽量体验一下,根据自己的实际体验效果来判断温控是否适合自己。


如果你是以口吸的方式“替烟”为主要目的,那么笔者不建议你从温控开始。因为大多数的温控成品雾化器都是通过肺吸大烟雾的方式来使用的。如果你已经能熟练使用rba雾化器,购入一些不同的温控发热丝自己制作温控雾化芯来体验温控效果也未尝不可。笔者个人给出的建议是镍丝线径0.2或0.25比较适合,钛丝0.32、316 L 0.32,这些比较适合新人用来体验温控。通过对比不同材质的温控效果,最后选出适合自己的温控模式及数据。


十六、温控的℃和℉有区别吗?


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华氏度(Fahrenheit)是用来计量温度的单位,符号℉。包括我国在内的世界上绝大多数国家都使用摄氏度。世界上仅存5个国家使用华氏度,包括巴哈马、伯利兹、英属开曼群岛、帕劳、美利坚合众国及其他附属领土。


华氏度(°F)是温度的一种度量单位,以其发明者德国人华伦海特(Gabriel D. Fahrenheit,1681—1736)命名的。1714年他发现液体金属水银比酒精更适宜制造温度计,以水银为测温介质,发明了玻璃水银温度计,选取氯化铵和水的混合物的冰点温度(即盐水结冰的温度)为温度计的零度,人体温度为温度计的100度。在标准大气压下,冰的熔点为32℉,水的沸点为212℉,中间有180等分,每等分为华氏1度,记作“1℉”。


摄氏温度(℃)和华氏温度(℉)之间的换算关系为:

华氏度=摄氏度×1.8+32

摄氏度=(华氏度-32)÷1.8

5(华氏度—50)=9(摄氏度-10)


摄氏度大家都了解,从水的冰点“0℃”到沸点“100℃”中间只有100等分,所以在理论上,华氏度比摄氏度更加精确一些。

在电子烟的温控应用中,很多资料初期都来自于欧美一些国家的视频和论坛,所以很多温控用户顺延了使用华氏度作为单位。这其实也跟每个人的习惯有关。如果你日常已经习惯了摄氏度,那么就以℃作为温控单位,反之亦然。在实际使用时对温控体验的影响不会很大。


十七:温控输出的W和J有什么不同?


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简单的说,W代表功率单位“瓦特”,瓦特就是功率单位,用时间内消耗的能量来表示。而用瓦特来表示电功率,1千瓦时=1000瓦特,也就是我们日常生活中说的一度电。

J代表能量量单位“焦耳”。焦耳是功和能量的单位,而瓦是功率的单位,不是同一物理量。1瓦等于1焦耳每秒.可以看出焦耳与瓦特之间的区别是J焦耳加入了时间“秒”的概念,也就是单位时间内所产生的热量。


在电子烟主机输出上,有一些主机芯片使用了J“焦耳”作为温控输出单位。这就造成了很多新人朋友不知道J与W的区别,应该如何设置。其实笔者个人的意见是使用者可以把J理解成W,比如你平时使用50W温控,那么使用带有J输出的主机上也使用相应的50J即可。虽然这种说法并不具备科学理论上的严谨性,但是对于电子烟使用者来说,这样理解即可。不必纠结到底用W还是J,只不过同样都是输出的单位而已。


安装雾化芯


总结:电子烟温控功能作为一个独特的分支,与调压输出的风格差别还是比较大的。电子烟本来就应该力求让使用者方便、简单、安全地使用产品,享受Vape的乐趣,但是电子烟又被人为地强加上了很多本并不该承担的内容,“把本来简单的事情复杂化”了。希望以后的电子烟产品会越来越简单,越来越易用,不要把越来越多的“为什么”留给使用者。就像相机一样,再高端的机器,也都有自动模式。即使是普通用户也能拍出不错的照片来。


通过本文中介绍的内容,相信一定会让你对温控有了更加深入的认识。在任何领域中,新的技术所带来的新体验都是值得尝试的。如果你对温控感兴趣,可以参考本文中的相关内容进行体验,找到适合自己的电子烟体验方式。也许你尝试后不喜欢温控的感觉,也许,你会爱上它。


很多使用者对温控褒贬不一,包括笔者在内,日常也几乎很少使用。原因很简单,调压输出的口感更加直接、刺激一些,与温控的感觉比,更适合笔者本人的习惯。另一方面,在RBA雾化器上,调压线圈使用的寿命比温控要长,更适合笔者这种的懒人。不过不可否认的是,电子烟温控技的意义是深远的,它代表了电子烟技术在不断的发展,同时也说明了厂商更加重视使用者的用户体验。随着技术的不断发展,相信不久之后更多新的技术会带给电子烟使用者更加方便、安全、稳定、简单的VAPE体验!感谢观看,再见!


2018年6月28日 13:50
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