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技術(shù)文章

PILZ繼電器的工作原理及功能特性

點(diǎn)擊次數(shù):3410 發(fā)布時(shí)間:2011-4-9

PILZ繼電器的工作原理及功能特性

pilz繼電器的定義
  繼電器是一種當(dāng)輸入量(電、磁、聲,、光,、熱,,又稱(chēng)激勵(lì)量)達(dá)到一定值時(shí),,輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動(dòng)控制器件,。      
pilz?繼電器的繼電特性
  pilz?繼電器的輸入信號(hào)x從零連續(xù)增加達(dá)到銜鐵開(kāi)始吸合時(shí)的動(dòng)作值xx,繼電器的輸出信號(hào)立刻從y=0跳躍到y(tǒng)=ym,即常開(kāi)觸點(diǎn)從斷到通,。一旦觸點(diǎn)閉合,輸入量x繼續(xù)增大,,輸出信號(hào)y將不再起變化,。當(dāng)輸入量x從某一大于xx值下降到xf,繼電器開(kāi)始釋放,常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi),。我們把繼電器的這種特性叫做繼電特性,,也叫繼電器的輸入-輸出特性。   釋放值xf與動(dòng)作值xx的比值叫做反饋系數(shù),,即 Kf= xf /xx   觸點(diǎn)上輸出的控制功率Pc與線(xiàn)圈吸收的zui小功率P0之比叫做繼電器的控制系數(shù),,即Kc=PC/P0
編輯本段繼電器(relay)的工作原理和特性簡(jiǎn)介     
當(dāng)輸入量(如電壓、電流,、溫度等)達(dá)到規(guī)定值時(shí),,使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開(kāi)的電器??煞譃殡姎饬浚ㄈ珉娏?、電壓、頻率,、功率等)繼電器及非電氣量(如溫度,、壓力,、速度等)繼電器兩大類(lèi),。具有動(dòng)作快,、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng),、體積小等優(yōu)點(diǎn),。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動(dòng)化,、運(yùn)動(dòng),、遙控、測(cè)量和通信等裝置中,。

PILZ繼電器的工作原理及功能特性?
1,、pilz?電磁繼電器的工作原理和特性
電磁式繼電器一般由鐵芯、線(xiàn)圈,、銜鐵,、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線(xiàn)圈兩端加上一定的電壓,,線(xiàn)圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流,,從而產(chǎn)生電磁效應(yīng),銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯,,從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)(常開(kāi)觸點(diǎn))吸合,。當(dāng)線(xiàn)圈斷電后,電磁的吸力也隨之消失,,銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置,,使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)(常閉觸點(diǎn))釋放。這樣吸合,、釋放,,從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的,。對(duì)于繼電器的“常開(kāi),、常閉”觸點(diǎn),可以這樣來(lái)區(qū)分:繼電器線(xiàn)圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn),,稱(chēng)為“常開(kāi)觸點(diǎn)”,;處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱(chēng)為“常閉觸點(diǎn)”。
2,、熱敏干簧繼電器的工作原理和特性
熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測(cè)和控制溫度的新型熱敏開(kāi)關(guān),。它由感溫磁環(huán)、恒磁環(huán),、干簧管,、導(dǎo)熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成。熱敏干簧繼電器不用線(xiàn)圈勵(lì)磁,,而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作,。恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的。
3,、pilz?固態(tài)繼電器(SSR)的工作原理和特性
固態(tài)繼電器是一種兩個(gè)接線(xiàn)端為輸入端,,另兩個(gè)接線(xiàn)端為輸出端的四端器件,中間采用隔離器件實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電隔離,。   固態(tài)繼電器按負(fù)載電源類(lèi)型可分為交流型和直流型,。按開(kāi)關(guān)型式可分為常開(kāi)型和常閉型。按隔離型式可分為混合型,、變壓器隔離型和光電隔離型,,以光電隔離型為zui多。
4,、磁簧繼電器
磁簧繼電器是以線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)將磁簧管作動(dòng)之繼電器,,為一種線(xiàn)圈傳感裝置。因此磁簧繼電器之特征,、小型尺寸,、輕量、反應(yīng)速度快,、短跳動(dòng)時(shí)間等特性,。   當(dāng)整塊鐵磁金屬或者其它導(dǎo)磁物質(zhì)與之靠近的時(shí)候,發(fā)生動(dòng)作,,開(kāi)通或者閉合電路,。由*磁鐵和干簧管組成。*磁鐵,、干簧管固定在一個(gè)不導(dǎo)磁也不帶有磁性的支架上,。以*磁鐵的南北極的連線(xiàn)為軸線(xiàn),這個(gè)軸線(xiàn)應(yīng)該與干簧管的軸線(xiàn)重合或者基本重合,。由遠(yuǎn)及近的調(diào)整*磁鐵與干簧管之間的距離,,當(dāng)干簧管剛好發(fā)生動(dòng)作(對(duì)于常開(kāi)的干簧管,變?yōu)殚]合,;對(duì)于常閉的干簧管,,變?yōu)閿嚅_(kāi))時(shí),將磁鐵的位置固定下來(lái),。這時(shí),,當(dāng)有整塊導(dǎo)磁材料,例如鐵板同時(shí)靠近磁鐵和干簧管時(shí),,干簧管會(huì)再次發(fā)生動(dòng)作,,恢復(fù)到?jīng)]有磁場(chǎng)作用時(shí)的狀態(tài),;當(dāng)該鐵板離開(kāi)時(shí),干簧管即發(fā)生相反方向的動(dòng)作,。 磁簧繼電器結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,,觸點(diǎn)為密封狀態(tài),耐用性高,,可以作為機(jī)械設(shè)備的位置限制開(kāi)關(guān),,也可以用以探測(cè)鐵制門(mén)、窗等是否在位置,。
5、pilz?光繼電器
光繼電器為AC/DC并用的半導(dǎo)體繼電器,,指發(fā)光器件和受光器件一體化的器件,。輸入側(cè)和輸出側(cè)電氣性絕緣,但信號(hào)可以通過(guò)光信號(hào)傳輸,。   其特點(diǎn)為壽命為半*性,、微小電流驅(qū)動(dòng)信號(hào)、高阻抗絕緣耐壓,、超小型,、光傳輸、無(wú)接點(diǎn)…等,。   主要應(yīng)用于量測(cè)設(shè)備,、通信設(shè)備、保全設(shè)備,、醫(yī)療設(shè)備…等,。
皮爾茲繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)
1、額定工作電壓
  是指繼電器正常工作時(shí)線(xiàn)圈所需要的電壓,,也就是控制電路的控制電壓,。根據(jù)繼電器的型號(hào)不同,可以是交流電壓,,也可以是直流電壓,。
2、直流電阻
  是指繼電器中線(xiàn)圈的直流電阻,,可以通過(guò)表測(cè)量,。
3、吸合電流
  是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動(dòng)作的zui小電流,。在正常使用時(shí),,給定的電流必須略大于吸合電流,這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作,。而對(duì)于線(xiàn)圈所加的工作電壓,,一般不要超過(guò)額定工作電壓的1.5倍,,否則會(huì)產(chǎn)生較大的電流而把線(xiàn)圈燒毀。
4,、釋放電流
  是指繼電器產(chǎn)生釋放動(dòng)作的zui大電流,。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時(shí),繼電器就會(huì)恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài),。這時(shí)的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流,。
5、觸點(diǎn)切換電壓和電流
  是指繼電器允許加載的電壓和電流,。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小,,使用時(shí)不能超過(guò)此值,否則很容易損壞繼電器的觸點(diǎn),。
pilz?繼電器測(cè)試
1,、測(cè)觸點(diǎn)電阻
  用表的電阻檔,測(cè)量常閉觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)電阻,,其阻值應(yīng)為0,,(用更加方式可測(cè)得觸點(diǎn)阻值在100毫歐以?xún)?nèi));而常開(kāi)觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)的阻值就為無(wú)窮大,。由此可以區(qū)別出那個(gè)是常閉觸點(diǎn),,那個(gè)是常開(kāi)觸點(diǎn)。
2,、測(cè)線(xiàn)圈電阻
  可用表R×10Ω檔測(cè)量繼電器線(xiàn)圈的阻值,,從而判斷該線(xiàn)圈是否存在著開(kāi)路現(xiàn)象。
3,、測(cè)量吸合電壓和吸合電流
  找來(lái)可調(diào)穩(wěn)壓電源和電流表,,給繼電器輸入一組電壓,且在供電回路中串入電流表進(jìn)行監(jiān)測(cè),。慢慢調(diào)高電源電壓,,聽(tīng)到繼電器吸合聲時(shí),記下該吸合電壓和吸合電流,。為求準(zhǔn)確,,可以試多幾次而求平均值。
4,、測(cè)量釋放電壓和釋放電流
  也是像上述那樣連接測(cè)試,,當(dāng)繼電器發(fā)生吸合后,再逐漸降低供電電壓,,當(dāng)聽(tīng)到繼電器再次發(fā)生釋放聲音時(shí),,記下此時(shí)的電壓和電流,亦可嘗試多幾次而取得平均的釋放電壓和釋放電流,。一般情況下,,繼電器的釋放電壓約在吸合電壓的10~50%,,如果釋放電壓太小(小于1/10的吸合電壓),,則不能正常使用了,,這樣會(huì)對(duì)電路的穩(wěn)定性造成威脅,工作不可靠,。
pilz?繼電器的電符號(hào)和觸點(diǎn)形式
  繼電器線(xiàn)圈在電路中用一個(gè)長(zhǎng)方框符號(hào)表示,,如果繼電器有兩個(gè)線(xiàn)圈,就畫(huà)兩個(gè)并列的長(zhǎng)方框,。同時(shí)在長(zhǎng)方框內(nèi)或長(zhǎng)方框旁標(biāo)上繼電器的文字符號(hào)“J”,。繼電器的觸點(diǎn)有兩種表示方法:一種是把它們直接畫(huà)在長(zhǎng)方框一側(cè),這種表示法較為直觀,。另一種是按照電路連接的需要,,把各個(gè)觸點(diǎn)分別畫(huà)到各自的控制電路中,通常在同一繼電器的觸點(diǎn)與線(xiàn)圈旁分別標(biāo)注上相同的文字符號(hào),,并將觸點(diǎn)組編上號(hào)碼,以示區(qū)別,。繼電器的觸點(diǎn)有三種基本形式:   1.動(dòng)合型(H型)線(xiàn)圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是斷開(kāi)的,,通電后,兩個(gè)觸點(diǎn)就閉合,。以合字的拼音字頭“H”表示,。   2.動(dòng)斷型(D型)線(xiàn)圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是閉合的,通電后兩個(gè)觸點(diǎn)就斷開(kāi),。用斷字的拼音字頭“D”表示,。   3.轉(zhuǎn)換型(Z型)這是觸點(diǎn)組型。這種觸點(diǎn)組共有三個(gè)觸點(diǎn),,即中間是動(dòng)觸點(diǎn),,上下各一個(gè)靜觸點(diǎn)。線(xiàn)圈不通電時(shí),,動(dòng)觸點(diǎn)和其中一個(gè)靜觸點(diǎn)斷開(kāi)和另一個(gè)閉合,,線(xiàn)圈通電后,動(dòng)觸點(diǎn)就移動(dòng),,使原來(lái)斷開(kāi)的成閉合,,原來(lái)閉合的成斷開(kāi)狀態(tài),達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的,。這樣的觸點(diǎn)組稱(chēng)為轉(zhuǎn)換觸點(diǎn),。用“轉(zhuǎn)”字的拼音字頭“z”表示。
pilz?繼電器的選用
  1.先了解必要的條件   ①控制電路的電源電壓,,能提供的zui大電流,;   ②被控制電路中的電壓和電流,;   ③被控電路需要幾組、什么形式的觸點(diǎn),。選用繼電器時(shí),,一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據(jù)??刂齐娐窇?yīng)能給繼電器提供足夠的工作電流,,否則繼電器吸合是不穩(wěn)定的。   
2.查閱有關(guān)資料確定使用條件后,,可查找相關(guān)資料,,找出需要的繼電器的型號(hào)和規(guī)格號(hào)。若手頭已有繼電器,,可依據(jù)資料核對(duì)是否可以利用,。zui后考慮尺寸是否合適。   
3.注意器具的容積,。若是用于一般用電器,,除考慮機(jī)箱容積外,小型繼電器主要考慮電路板安裝布局,。對(duì)于小型電器,,如玩具、遙控裝置則應(yīng)選用超小型繼電器產(chǎn)品,。
pilz?繼電器技術(shù)的發(fā)展
  微電子技術(shù),、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù),、光電子技術(shù)以及空間技術(shù)的飛速發(fā)展,,對(duì)繼電器技術(shù)提出了新的要求,新工藝,、新技術(shù)的發(fā)展無(wú)疑對(duì)繼電器技術(shù)的發(fā)展起到促進(jìn)作用,。   微電子技術(shù)和超大規(guī)模IC的飛速發(fā)展對(duì)繼電器也提出了新的要求。*是小型化和片狀化,。如IC封裝的軍用TO-5(8.5×8.5×7.0mm)繼電器,,它具有很高的抗振性,可使設(shè)備更加可靠,;第二是組合化和多功能化,,能與IC兼容、可內(nèi)置放大器,,要求靈敏度提高到微瓦級(jí),;第三是全固體化。固體繼電器靈敏度高,,可防電磁干擾和射頻干擾,。   
計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及使得微機(jī)用繼電器的需求量顯著增加,,帶微處理器的繼電器將迅速發(fā)展。80年代初,,美國(guó)生產(chǎn)的數(shù)字式時(shí)間繼電器就可用指令對(duì)繼電器進(jìn)行控制,,繼電器與微處理器的組合發(fā)展,可形成一個(gè)小巧完善的控制系統(tǒng),。由計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人目前以每年3.5%的速度增長(zhǎng),,現(xiàn)在,計(jì)算機(jī)控制的生產(chǎn)體制已能在一條生產(chǎn)線(xiàn)上生產(chǎn)多種低成本的繼電器,,并可自動(dòng)完成多種操作及測(cè)試工作,。   
通訊技術(shù)的發(fā)展對(duì)繼電器的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。一方面是由于通訊技術(shù)的迅速發(fā)展使整個(gè)繼電器的應(yīng)用增加,。另一方面,,由于光纖將是未來(lái)信息社會(huì)傳輸?shù)闹鲃?dòng)脈,在光纖通訊,、光傳感,、光計(jì)算機(jī)、光信息處理技術(shù)的推動(dòng)下將出現(xiàn)光纖繼電器,、舌簧管光纖開(kāi)關(guān)等新型繼電器,。   光電子技術(shù)對(duì)于繼電器技術(shù)將產(chǎn)生巨大的促進(jìn)作用,為實(shí)現(xiàn)光計(jì)算機(jī)的可靠運(yùn)行,,目前已試制出雙穩(wěn)態(tài)繼電器。   
為了提高航空,、航天繼電器的可靠性,,期望繼電器失效率應(yīng)由目前的0.1PPM降至0.01PPM;載人空間站則要求達(dá)到0.001PPM,。耐溫要達(dá)到200℃以上,,耐振要求高于490m/s,同時(shí)應(yīng)能承受2.32×10(4)C/Kg的α射線(xiàn)輻射,。為滿(mǎn)足空間要求,,必須加強(qiáng)可靠性研究,并建立專(zhuān)門(mén)的高可靠生產(chǎn)線(xiàn),。   
新型特殊結(jié)構(gòu)材料,、新分子材料、高性能復(fù)合材料,、光電子材料,,還有吸氧磁性材料、感溫磁性材料,、非晶體軟磁材料的發(fā)展對(duì)研制新型磁保持繼電器,、pilz?溫度繼電器,、電磁繼電器都具有重要的意義,并必將出現(xiàn)新原理,、新效應(yīng)的繼電器,。   
隨著微型和片式化技術(shù)的提高。pilz?繼電器將向二維,、三維尺寸只有幾毫米的微型和表面貼裝化方向發(fā)展,;現(xiàn)在上有些廠家生產(chǎn)的繼電器,體積只有5~10年前的1/4~1/8,。因?yàn)殡娮诱麢C(jī)在減小體積時(shí),,需要高度不超過(guò)其它電子元件的更小的繼電器。通訊設(shè)備廠家對(duì)密集型繼電器的需求更加熱切,,日本Fujitsu Takamisawa 公司生產(chǎn)的一種BA系列超密集信號(hào)繼電器的大小只有14.9(W)×7.4(D)×9.7(H)mm,,主要用于傳真機(jī)和調(diào)制解調(diào)器,能承受3kV的波動(dòng)電壓,。該公司推出的AS系列表面安裝繼電器的體積僅為14(W)×9(D)×6.5(H)mm,。   
在功率繼電器領(lǐng)域尤其需要安全可靠的繼電器,如高絕緣性繼電器,。日本Fujitsu TaKamisawa推出的JV系列功率繼電器內(nèi)含五個(gè)放大器,,采用高絕緣性小截面設(shè)計(jì),尺寸為17.5(W)×10(D)×12.5(H)mm,。由于機(jī)芯和外緣之間采用強(qiáng)化絕緣系統(tǒng),,其絕緣性能達(dá)到5kV。日本NEC 推出的MR82系列功率繼電器的功耗只有200mW,。  

PILZ繼電器的工作原理及功能特性?
pilz?繼電器內(nèi)部裝入各種放大,、延時(shí)、消觸點(diǎn)抖動(dòng),、滅弧,、遙控、組合邏輯等電路可使其具有更多的功能,。隨著SOP技術(shù)(Small Outline Package)的突破,,生產(chǎn)廠家有可能把越來(lái)越多的功能集成到一起。而繼電器與微處理器的組合將具備更廣泛的專(zhuān)門(mén)控制功能,,從而實(shí)現(xiàn)高智能化,。 新技術(shù)的成群崛起,將促進(jìn)不同原理,、不同性能,、不同結(jié)構(gòu)和用途的各類(lèi)繼電器競(jìng)相發(fā)展。在科技進(jìn)步、需求牽引以及敏感,、功能材料發(fā)展的推動(dòng)下,,特種繼電器,如溫度,、射頻,、高壓、高絕緣,、低熱電勢(shì)以及非電量控制等繼電器的性能將日臻完善,。   
電磁繼電器(EMR)從zui初使用繼電器算起,至今已有150多年的歷史了,。伴隨著電子工業(yè)的發(fā)展,,特別是20世紀(jì)70年代初期光耦合技術(shù)的突破,使固態(tài)繼電器(SSR,,亦稱(chēng)電子繼電器)異軍突起,。同傳統(tǒng)繼電器相比,它具有壽命長(zhǎng),、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、重量輕、性能可靠等優(yōu)點(diǎn),。固態(tài)繼電器沒(méi)有機(jī)械開(kāi)關(guān),,而且具有諸如與微處理器高度兼容、速度快,、抗沖擊,、耐振、低漏電等重要特性,。同時(shí),,由于這種產(chǎn)品沒(méi)有機(jī)械接點(diǎn),不產(chǎn)生電磁噪聲,,從而不需要附加諸如電阻和電容等元件來(lái)保持靜音。而傳統(tǒng)繼電器則需要這些附加元件,,因此,,傳統(tǒng)繼電器往往笨重而復(fù)雜,且成本較高,。   
今后,,小型密封繼電器市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)是與IC兼容的TO-5繼電器和1/2晶體罩繼電器。軍用繼電器將加速向工業(yè)/商業(yè)化轉(zhuǎn)移,。美國(guó)軍用繼電器約占繼電器總額的20%,。通用繼電器市場(chǎng)繼續(xù)向小型、薄型和塑封方向發(fā)展。小型印制板用繼電器仍將是通用繼電器市場(chǎng)發(fā)展的主流產(chǎn)品,,固體繼電器將更趨廣泛,,價(jià)格將繼續(xù)下降,并向高可靠,、小體積,、高抗浪涌電流沖擊和抗干擾性靠攏。舌簧繼電器市場(chǎng)將繼續(xù)擴(kuò)大,。表面安裝繼電器的應(yīng)用領(lǐng)域和需求量將呈上升之勢(shì)
pilz?繼電器分類(lèi)
按作用原理分
1.電磁繼電器   在輸入電路內(nèi)電流的作用下,,由機(jī)械部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生預(yù)定響應(yīng)的一種繼電器。   它包括直流電磁繼電器,、交流電磁繼電器,、磁保持繼電器、極化繼電器,、舌簧繼電器,節(jié)能功率繼電器,。   
(1)直流電磁繼電器:輸入電路中的控制電流為直流的電磁繼電器。   
(2)交流電磁繼電器:輸入電路中的控制電流為交流的電磁繼電器,。   
(3)磁保持繼電器:將磁鋼引入磁回路,,繼電器線(xiàn)圈斷電后,繼電器的銜鐵仍能保持在線(xiàn)圈通電時(shí)的狀態(tài),,具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),。   
(4)極化繼電器:狀態(tài)改變?nèi)Q于輸入激勵(lì)量極性的一種直流繼電器。   
(5)舌簧繼電器:利用密封在管內(nèi),,具有觸點(diǎn)簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧的動(dòng)作來(lái)開(kāi),、閉或轉(zhuǎn)換線(xiàn)路的繼電器。   
(6)節(jié)能功率繼電器:輸入電路中的控制電流為交流的電磁繼電器,但它的電流大(一般30-100A),體積小, 節(jié)電功能.   
2.固態(tài)繼電器   輸入,、輸出功能由電子元件完成而無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的一種繼電器,。   
3.時(shí)間繼電器   當(dāng)加上或除去輸入信號(hào)時(shí),輸出部分需延時(shí)或*到規(guī)定的時(shí)間才閉合或斷開(kāi)其被控線(xiàn)路的繼電器,。   
4.溫度繼電器   當(dāng)外界溫度達(dá)到規(guī)定值時(shí)而動(dòng)作的繼電器.   
5.風(fēng)速繼電器   當(dāng)風(fēng)的速度達(dá)到一定值時(shí),,被控電路將接通或斷開(kāi)。   
6.加速度繼電器   當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體的加速度達(dá)到規(guī)定值時(shí),,被控電路將接通或斷開(kāi),。   
7.其它類(lèi)型的繼電器   如光繼電器、聲繼電器,、熱繼電器等,。

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