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(jiǎn)單、無(wú)任何運(yùn)動(dòng)部件、使用壽命長(zhǎng)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(hào)接入電熱層，會(huì)產(chǎn)生交變的熱信號(hào)，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(duì)電熱聲轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行理論的模型分析，包括對(duì)電信號(hào)到熱信號(hào)，熱信號(hào)到聲信號(hào)的轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的理論推導(dǎo)，得出了輸出聲信號(hào)與輸入電信號(hào)及熱信號(hào)之間的關(guān)系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，對(duì)電熱聲轉(zhuǎn)換裝置在不同輸入情況下所表現(xiàn)出來(lái)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(cè)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(hào)為正弦交流時(shí)，輸出聲壓信號(hào)與交流電功率信號(hào)成正比，并且其頻率是輸入電壓信號(hào)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(hào)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(huì)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(hào)為矩形波時(shí)，輸出聲壓信號(hào)的波形及頻率成分與輸入電壓信號(hào)及電功率信號(hào)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(duì)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