本发明涉及一种节能门铃，特别涉及一种利用压电材料的压电效应的节能门铃。
背景技术：
现在的防盗门门铃大多是用电池或直接利用电的电子门铃，因干电池的端电压，随使用时间延长而逐渐下降，而影响门铃正常工作，同时还会给环境带来污染。经估算，目前门铃的电池用量约为7.896亿节。根据分析可以明显发现，门铃的电池用量是一笔很大开支，同时对环境的危害也较大。而且电子门铃存在能量消耗和频繁更换电池的问题，随着社会经济的发展，各种污染和能耗极严重的，而且节能减排已经成为当今世界的主流。
压电材料是一种能够实现机械能和电能相互转换的功能材料。压电材料在受到压力作用时会在两端面间出现电压，这是基于压电效应引起的。压电效应是指某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态。压电材料分为有机压电材料和无机压电材料。其中，无机压电材料分为压电晶体和压电陶瓷，压电晶体一般是指压电单晶体，压电陶瓷则泛指压电多晶体。压电陶瓷是指用必要成份的原料进行混合、成型、高温烧结，由粉粒之间的固相反应和烧结过程而获得的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。
技术实现要素：
本发明的发明目的是提供一种基于压电原理的节能门铃。该门铃利用压电材料的压电效应，不需电池供电，节约能源，寿命长，价格低廉，可普遍应用于生活。
本发明实现其发明目的所采取的技术方案是：一种基于压电原理的节能门铃，包括门铃的按钮装置和发声装置，其结构特点是：所述按钮装置由极化方向一致的三片压电片，压电片一、压电片二和压电片三；压电片一与压电片二之间、压电片二与压电片三之间均设置有隔开两片压电片的柔性绝缘材料层；所述压电片一与压电片二相对的两个面之间通过导线一相连，压电片二与压电片三相对的两个面之间通过导线二相连；压电片一与压电片三相背的两个面之间通过导线三相连；所述导线一、导线二和导线三中均接入有发声装置。
本发明的原理及有益效果是：三片压电片按压力的极化方向一致排列，使得三片压电片受压情况一致，每两片压电片用一层柔性绝缘材料隔开。用导线将每片压电片产生电荷的正极与另一压电片产生电荷的负极连接起来，在导线中接上发声装置。受压时，压电材料能产生瞬时高压使发声装置响应。当门铃受外力按压时，三片压电片同时产生同样瞬间极化电流，使得门铃产生重叠效应的响应，使得效率增加。该门铃利用压电材料的压电效应，不需电池供电，节约能源，且一般压电材料性能稳定寿命长，价格低廉，可普遍应用于生活中。
进一步，本发明所述发声装置包括限流电阻、电感和微型扬声器。
在电路中分别接上限流电阻、电感和门铃的微型扬声器，限流电阻可保护微型扬声器，电感还可将瞬间电流延长，达到微型扬声器长时间响应的效果，提高了门铃的工作效率。
进一步，本发明所述压电片由压电陶瓷材料制成。
与普通压电材料相比，压电陶瓷具有介电耦合系数高，压电性能可调节性好，化学性质稳定，易于制备且能制得各种形状、尺寸和任意极化方向的产品，价格低廉等优点。
进一步，本发明所述压电片由钛酸锶压电陶瓷材料制成。
钛酸锶作为重要的、新兴的电子陶瓷材料，具有高的介电常数和高的折射常数,有显著的压电性能；而且，钛酸锶为无铅陶瓷材料，不污染环境；钛酸锶性能稳定，其作为压电陶瓷式门铃寿命长，效率高。
进一步，本发明所述用于隔开两片压电片的柔性绝缘材料层厚度为1-2mm。
这样，既可以保证两片压电片之间的绝缘，又使得两片压电片受压情况一致。
进一步，本发明所述门铃的按钮装置安装于门上或墙体上，按钮装置与门或墙体之间安装有压力弹簧。
压力弹簧可用于提供按门铃时的键程，增强按门铃时的用户体验，同时让压电片受力更加均匀。
更进一步，本发明所述压力弹簧的弹性系数为400-2000N/m。
根据试验表明，人手指按门铃所提供的压力一般在4N左右，选择弹性系数为400-2000N/m的压力弹簧既可保证较好的用户体验，又可兼顾压电片受力以及安装空间限制问题。
附图说明
图1为本发明实施例电路原理示意图。
具体实施方式
实施例一
图1示出，本发明的一种具体实施方式是：一种基于压电原理的节能门铃，包括门铃的按钮装置和发声装置，其结构特点是：所述按钮装置由极化方向一致的三片压电片，压电片一1.1、压电片二1.2和压电片三1.3；压电片一1.1与压电片二1.2之间设置有隔开两片压电片的柔性绝缘材料层、压电片二1.2与压电片三1.3之间设置有隔开两片压电片的柔性绝缘材料层；所述压电片一1.1与压电片二1.2相对的两个面之间通过导线一相连，压电片二1.2与压电片三1.3相对的两个面之间通过导线二相连；压电片一1.1与压电片三1.3相背的两个面之间通过导线三相连；所述导线一、导线二和导线三中均接入有发声装置。图中，省略了压电片(压电片一1.1与压电片二1.2、压电片二1.2与压电片三1.3)之间的柔性绝缘材料层。
本发明所述发声装置包括限流电阻2.2、电感2.3和微型扬声器2.1。
本例中所述压电片由钛酸锶压电陶瓷材料制成。
本例中所述用于隔开两片压电片的柔性绝缘材料层厚度为1-2mm。
本例中所述门铃的按钮装置安装于门上或墙体上，按钮装置与门或墙体之间安装有压力弹簧，所述压力弹簧的弹性系数为400-2000N/m。
实施例二
一种基于压电原理的节能门铃，包括门铃的按钮装置和发声装置，其结构特点是：所述按钮装置由极化方向一致的三片压电片，压电片一1.1、压电片二1.2和压电片三1.3；压电片一1.1与压电片二1.2之间设置有隔开两片压电片的柔性绝缘材料层、压电片二1.2与压电片三1.3之间设置有隔开两片压电片的柔性绝缘材料层；所述压电片一1.1与压电片二1.2相对的两个面之间通过导线一相连，压电片二1.2与压电片三1.3相对的两个面之间通过导线二相连；压电片一1.1与压电片三1.3相背的两个面之间通过导线三相连；所述导线一、导线二和导线三中均接入有发声装置。
本发明所述发声装置包括限流电阻2.2、电感2.3和微型扬声器2.1。
实施例三
一种基于压电原理的节能门铃，包括门铃的按钮装置和发声装置，其结构特点是：所述按钮装置由极化方向一致的三片压电片，压电片一1.1、压电片二1.2和压电片三1.3；压电片一1.1与压电片二1.2之间设置有隔开两片压电片的柔性绝缘材料层、压电片二1.2与压电片三1.3之间设置有隔开两片压电片的柔性绝缘材料层；所述压电片一1.1与压电片二1.2相对的两个面之间通过导线一相连，压电片二1.2与压电片三1.3相对的两个面之间通过导线二相连；压电片一1.1与压电片三1.3相背的两个面之间通过导线三相连；所述导线一、导线二和导线三中均接入有发声装置。
本发明所述发声装置包括限流电阻2.2、电感2.3和微型扬声器2.1。
本例中所述压电片由压电陶瓷材料制成。
本例中所述用于隔开两片压电片的柔性绝缘材料层厚度为1-2mm。