熱電轉(zhuǎn)換裝置及其熱電轉(zhuǎn)換等效回路模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、熱釋電效應(yīng)是極化隨溫度改變的現(xiàn)象，鐵電體的熱釋電效應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)熱電直接轉(zhuǎn)換。根據(jù)條件不同，熱釋電效應(yīng)分為初級(jí)、次級(jí)及第三熱釋電效應(yīng)?；跓後岆娦?yīng)設(shè)計(jì)制作了非均勻受熱即第三熱釋電效應(yīng)條件下的熱電轉(zhuǎn)換裝置，探究PZT陶瓷片在不同形態(tài)非均勻受熱情況下的特性。
　　熱電轉(zhuǎn)換裝置核心部件為PZT陶瓷片即鋯鈦酸鉛陶瓷片。PAR燈發(fā)出的光經(jīng)過菲涅爾透鏡聚焦再通過調(diào)頻裝置調(diào)頻后照射到PZT陶瓷片上，使陶瓷片產(chǎn)生周期性變化的溫度場(chǎng)，進(jìn)而產(chǎn)生周期性變

2、化的電流與電壓。建立了光熱轉(zhuǎn)換和熱電轉(zhuǎn)換的關(guān)系式和等效電路圖，分析不同情況下的溫度場(chǎng)分布對(duì)熱釋電輸出的影響。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　外環(huán)涂黑比未涂黑電壓輸出提高120.6％，中間涂黑比未涂黑電壓輸出提高167.6％。實(shí)驗(yàn)中外環(huán)涂黑比中間涂黑溫度整體高一點(diǎn)，但外環(huán)涂黑的電壓輸出比中間涂黑的電壓輸出要小，中間涂黑比外環(huán)涂黑電壓輸出高21.3％。外環(huán)涂黑1點(diǎn)與6點(diǎn)處溫差比中間涂黑1點(diǎn)與6點(diǎn)處溫差要小，即外環(huán)涂黑時(shí)整個(gè)陶瓷片上的溫

3、度均勻度較中間涂黑時(shí)高，這種情況對(duì)PZT陶瓷片的熱釋電電壓輸出不利。
　　實(shí)驗(yàn)在最后研究了六種不同結(jié)構(gòu)輸出特性，給出了在相同條件下的電壓輸出。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，這六種涂黑結(jié)構(gòu)都比未涂黑時(shí)的電壓輸出要高，其中對(duì)稱扇形結(jié)構(gòu)的電壓輸出最小，兩邊條形涂黑結(jié)構(gòu)次之，其余結(jié)構(gòu)形式電壓輸出相對(duì)較大，但之間差別較小。中間條形涂黑比兩邊條形涂黑電壓輸出提高15.6％，半圓涂黑結(jié)構(gòu)比對(duì)稱扇形涂黑結(jié)構(gòu)電壓輸出提高23.8％。本論文主要研究在涂黑面積相同的情