产品工学基础-电热元件与电声元件.ppt

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1、产品工学基础及应用 热、声、电与产品 入门能力培养项目 电热元件是实现电能向热能转化的一类元件，各种的电热设备都要使用电热元件来发热。 电热丝电热丝是最早出现的一种电热元件，它是以电热为基本工作原理来实现能量转化的。电热丝虽然为传统电热元件，但至今尚未被替代，现在电热丝依然在各个领域，特别是工业生产及实验室被广泛使用。电热丝在近年来多采用铁铬铝合金和镍铬合金，铁铬铝合金的最高温度已经达到了1400。近些年发展出了电热棒、电热盘、电热片等电热元件，但它们的本质依然是电热丝。电热丝的优点是加热温度和耐热温度高，技术成熟、易于制造且方便配套应用于各种电热设备。电热丝的缺点是它的能量转换率较低，发热过

2、程中伴随着发光过程，因此电能转换率只能达到60%到70%。 导电涂料导电涂料也被称为黑膜，产生于20世纪50年代末，在被喷涂于绝缘材料表面后可以作为电热元件使用。导电涂料本身的用途很多，而作为电热元件的应用较少，它的优点是面状加热、散热面积大、抗震性能好，但缺点是发热层易脱落，且只能适用于200以下加热。 电热膜电热膜是近年来新兴的一种电热元件，它是吸取了PTC和导电涂料两种电热元件的特点制造而成的。电热膜目前主要应用在室内取暖和环境温度保持等方面，如建筑物取暖、育雏室保温等。 电热膜的优点是无明火加热、面状加热、热阻少、导热快、使用寿命长，且易于切割和分离，特别是电热膜的电能转换效率高达90

3、%、热能损失小。 电热膜的缺点是升温速度慢、加热温度尚不能达到较高数值，停电后热量消散速度快。 PTC电热元件（Positive Temperature Coefficient）PTC是将导电材料经过复合烧结而成的一种电热元件。PTC电热元件的优点是加热时无明火，加热效率可达70%。PTC电热元件的缺点是抗震性能差、不能随意切割使用；其次，PTC电热元件受居里温度的限制，不能用于350以上的加热，因此PTC电热元件在实际生产生活中的应用只能局限在低温加热领域。 能够转换电能和声能的元件，通常是利用电磁感应、静电感应或压电效应等来完成电声转换的。常见器件有扬声器、压电陶瓷片、话筒等。 话筒按其结构不同，可分为动圈式、电容式、晶体式、炭粒式、铝带式等数种， 最常用的是动圈式话筒和电容式话筒。 动圈式话筒耐用、便宜；电容式价格高、特性优良。动圈式话筒原理图耳麦中的驻极体电容话筒手机中的使用的MEMS贴片话筒驻极体电容话筒原理图