压电陶瓷的特性
压电陶瓷的介电性是反映陶瓷材料对外电场的响应程度，通常用介电常数ε0来表示。在外电场不太大时, 电介质对电场的响应可用线性关系： 表示,P为极化强度, ε0为真空介电常数,为电极化率,E为外加电场。不同用途的压电陶瓷元器件对压电陶瓷的介电常数要求不同。例如, 压电陶瓷扬声器等音频元件要求陶瓷的介电常数要大, 而高频压电陶瓷元器件则要求材料的介电常数要小。压电陶瓷的弹性系数是反映陶瓷的形变与作用力之间关系的参数。压电陶瓷材料同其它弹性体一样,遵循胡克定律: Xmn=cmnpqxmnpq, 式中cmnpq叫做弹性体的弹性硬度常数, X 为应力,x为应变。对于压电体,由于存在压电性,弹性系数的数值与电学边界条件有关。 压电陶瓷最大的特性是具有压电性, 包括正压电性和逆压电性。正压电性是指某些电介质在机械外力作用下,介质内部正负电荷中心发生相对位移而引起极化, 从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。在外力不太大的情况下, 其电荷密度与外力成正比, 遵循公式： 其中,δ为面电荷密度, d为压电应变常数,T为伸缩应力。反之,当给具有压电性的电介质加上外电场时,电介质内部正负电荷中心发生相对位移而被极化, 由此位移导致电介质发生形变,这种效应称之为逆压电性。当电场不是很强时形变与外电场呈线性关系, 遵循公式： dt为逆压电应变常数, 即d的转置矩阵, E为外加电场, x为应变。压电效应的强弱反映了晶体的弹性性能与介电性能之间的耦合程度,用机电耦合系数K表示, 遵循公式: 其中u12为压电能, u1为弹性能, u2为介电能。 经过极化了的压电陶瓷片的两端会出现束缚电荷, 所以在电极表面上吸附了一层来自外界的自由电荷。当给陶瓷片施加一外界压力F时，片的两端会出现放电现象。相反加以拉力会出现充电现象。这种机械效应转变成电效应的现象属于正压电效应。另外, 压电陶瓷具有自发极化的性质, 而自发极化可以在外电场的作用下发生转变。因此当给具有压电性的电介质加上外电场时会发生如图所示的变化, 压电陶瓷会有变形。然而, 压电陶瓷之所以会有变形, 是因为当加上与自发极化相同的外电场时, 相当于增强了极化强度。极化强度的增大使压电陶瓷片沿极化方向伸长。相反, 如果加反向电场,则陶瓷片沿极化方向缩短。这种由于电效应转变成机械效应的现象是逆压电效应。 压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动，用它来制作压电地震仪，能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。这不能不说是压电陶瓷的一大奇功。压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一，别小看这微小的变化，基于这个原理制做的精确控制机构－－压电驱动器，对于精密仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。谐振器、滤波器等频率控制装置，是决定通信设备性能的关键器件，压电陶瓷在这方面具有明显的优越性。它频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，特别是在多路通信设备中能提高抗干扰性，使以往的电磁设备无法望其项背而面临着被替代的命运。
三线压电陶瓷片是一种常用于压电传感器、陶瓷滤波器、水晶振荡器等应用的陶瓷材料。其优缺点如下：
优点：
1 高压电灵敏度。三线压电陶瓷片具有较高的压电性能，可将机械能转化为电信号，同时也能将电信号转化为机械能。
2 高稳定性。三线压电陶瓷片的机械与电性能随温度、湿度等环境参数变化较小，具有较高的稳定性和可靠性。
3 容易制造。三线压电陶瓷片易于制造，具有较高的加工精度和陶瓷质地，可以根据需要制造出不同尺寸、形状和厚度的陶瓷片。
缺点：
1 脆弱性。三线压电陶瓷片的硬度高，但其脆弱性也很大，容易在弯曲或扭转的情况下发生破裂，需要特殊的防护措施。
2 价格高昂。三线压电陶瓷片的制造成本较高，价格也相对较贵，使其在某些场合中难以被代替。
3 受频率限制。三线压电陶瓷片的压电常数随频率变化而变化，其在高频率下的性能可能受到限制。
1、室外机的工作原理为：
（1）利用麦克风采集语音和摄像头采集图像信号，并将采集的模拟信号进行模数转换为数字信号。主处理器对语音和数字图像信号进行压缩和增强等处理，然后将压缩好的信号通过无线信号发射器发射出去；
（2）将外设比如门铃按钮等产生的控制信号，通过无线信号发射器发射出去；
（3）无线信号接收器接收室内机发射过来的无线语音信号，主处理器将接收的语音信号进行解压缩处理，然后数模转换为模拟信号，通过扬声器播放出来；
（4）无线信号接收器接收室内机发射过来控制信号，主处理器将接收的控制信号转换为锁控制命令，并通过短距离的无线发射器（通常采用Zigbee协议）发射给开锁控制器。
2、室内机的工作原理为：
（1）无线信号接收器接收来自室外机的无线语音或视频信号，主处理器对接收的信号进行冗错和解码等处理，然后将解码的视频信号通过显示屏显示出来，而解码的语音信号经D/A转换为模拟信号，通过扬声器播放出来；
（2）将室内机的各种外设比如通话、开锁等按钮产生的控制信号，通过无线信号发射器发射出去；
（3）利用麦克风采集语音信号，并将采集的模拟信号进行模数转换为数字信号，主处理器对语音信号进行压缩处理，然后将压缩好的信号通过无线信号发射器发射出去。
开锁控制器主要用来实现无线遥控开锁。开锁控制器内嵌入各种智能锁（电控锁、磁力锁、静音锁、指纹锁和密码锁等）的控制器。当开锁控制器接收到来自室外机的无线控制信号后，通过解密和解码产生是否开锁的信号，从而遥控开锁。
扩展资料
常见的门铃有普通无线门铃、不用电池的无线门铃和有线门铃。
1、无线门铃
不用电池的无线门铃是指发射器采用能量捕获技术，可收集用户按动门铃按钮时的能量转换为电能驱动门铃发声器响铃。其室内机也就是门铃发声器需要接市电。门铃按钮产生的控制信号，通过无线信号发射器发射出去，室内机的无线信号接收器接收这一无线信号，进而响铃。
2、有源门铃
有源无线门铃即日常生活中经常见到的门铃，其发射器依靠12V电池供电，接收器依靠电池供电或者接市电。门铃按钮发射无线信号，室内机的无线信号接收器接收这一无线信号，进而响铃。
无线门铃从传输的内容来分，可分为无线非可视门铃和无线可视门铃。
3、有线门铃
发射器与接收器之间是依靠电线连接，发射器发出的信号是通过电线传输至接收器，因而信号比较稳定，也不会发生误响，但是布线比较麻烦，很可能需要凿墙等，因而近几年逐渐淡出市场。
参考资料来源：百度百科-门铃
参考资料来源：百度百科-无线门铃
