一種新型電熱聲轉(zhuǎn)換裝置的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、電熱聲轉(zhuǎn)換效應(yīng)能實(shí)現(xiàn)電能到熱能，熱能到聲能的直接轉(zhuǎn)換，與傳統(tǒng)熱聲熱機(jī)原理及電聲換能器原理有著本質(zhì)的區(qū)別，并且裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、無任何運(yùn)動部件、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，因此有著較大的研究意義及廣闊的應(yīng)用前景。
　　 基于電熱聲轉(zhuǎn)換效應(yīng)設(shè)計(jì)制作了一種新型的電熱聲轉(zhuǎn)換裝置，裝置由電熱層、絕緣層和導(dǎo)熱層組成。將交變的電信號接入電熱層，會產(chǎn)生交變的熱信號，促使電熱層表面附近的氣體產(chǎn)生交變的壓力振蕩，從而形成聲波并向外輻射。結(jié)合電學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)，

2、對電熱聲轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行理論的模型分析，包括對電信號到熱信號，熱信號到聲信號的轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行詳細(xì)的理論推導(dǎo)，得出了輸出聲信號與輸入電信號及熱信號之間的關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)，對電熱聲轉(zhuǎn)換裝置在不同輸入情況下所表現(xiàn)出來的轉(zhuǎn)換特性進(jìn)行了系統(tǒng)分析。
　　 結(jié)果表明裝置在可測頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生了電熱盧轉(zhuǎn)換效應(yīng)：當(dāng)輸入電壓信號為正弦交流時(shí)，輸出聲壓信號與交流電功率信號成正比，并且其頻率是輸入電壓信號頻率的兩倍，此外輸出聲壓具有較平坦的幅頻響應(yīng)特性；當(dāng)輸入電

3、壓信號為交直流疊加時(shí)，輸出聲壓波形與總交流電功率的波形一致，并且輸出聲壓波形會隨直流電壓幅值或交流電壓幅值的變化而變化；當(dāng)輸入電壓信號為矩形波時(shí)，輸出聲壓信號的波形及頻率成分與輸入電壓信號及電功率信號是一致的，并且輸出聲壓幅值隨電功率峰峰值的增大而增大；電熱層表面的靜態(tài)溫度具有不同的溫升階段，并且對輸出聲壓具有反作用，電熱層表面的靜態(tài)溫度具有平坦的溫頻響應(yīng)特性；在交直流共同作用下，電熱層表面的靜態(tài)溫度是隨直流電壓幅值和交流電壓幅值的增加