CN110470976A - 一种传感器参数测试仪及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种传感器参数测试仪及测试方法，测试仪包括：电源模块、电源反接保护测试模块、传感器消耗电流测量模块、负载电阻、传感器残留电压测试模块、传感器及传感器负载电流测量模块，电源反接保护测试模块一端与电源模块电连接，另一端分别与传感器消耗电流测量模块及负载电阻电连接，传感器分别与传感器消耗电流测量模块、负载电阻及传感器负载电流测量模块电连接，负载电流测量模块一端接地，传感器残留电压测试模块一端接入负载电阻与所述传感器之间，另一端接地。本发明将传感器参数测试集成在一起，操作简单方便；数显屏，便于读数，节约测试时间；负载可切换多档位，满足不同测试需求；结构简单小巧，电路布局设计简单，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种传感器参数测试仪及测试方法。
背景技术
光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号，因为其检测距离长，对检测的物体限制小、响应时间短且可实现非接触的检测的特点，使其受到研究人员的青睐，应用涉及的领域非常广泛。但是目前众多种类的光电传感器却缺少统一的传感器参数测试装置，传统的传感器参数测试仪大多是一个仪器只能测试一项，检测效率低，且数据显示方式多为指针形式，不便于读数；不同类型的传感器参数测试需要采用不同的测试仪，从而造成传感器参数测试繁琐，成本高，测试效率低等问题。
因此，现有技术存在不足，需要改进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种传感器参数测试仪及测试方法。
本发明的技术方案如下：提供一种传感器参数测试仪，包括：电源模块、电源反接保护测试模块、传感器消耗电流测量模块、负载电阻、传感器残留电压测试模块、传感器及传感器负载电流测量模块，所述电源反接保护测试模块一端与所述电源模块电连接，另一端分别与所述传感器消耗电流测量模块及所述负载电阻电连接，所述传感器分别与所述传感器消耗电流测量模块、负载电阻及传感器负载电流测量模块电连接，所述负载电流测量模块一端接地，所述传感器残留电压测试模块一端接入所述负载电阻与所述传感器之间，另一端接地。
电源反接保护测试模块，用于确认传感器的反接保护功能是否正常。
所述传感器消耗电流测量模块，用于确认传感器本身工作电流是否超出设计要求。
所述传感器残留电压测试模块，用于确认传感器内部导通和关闭的残留电压是否符合设计要求。
所述传感器负载电流测量模块，用于确认传感器控制流过所述负载电阻的电流是否符合设计要求。
进一步地，所述电源模块包括总电源接入端、总电压档位旋钮、负载电流档位旋钮。
进一步地，所述负载电流档位旋钮包括：空挡、200mA档、100mA档以及50mA档；所述总电压档位旋钮包括：5V、12V、24V三个档位。
进一步地，所述测试仪还包括短路测试模块，用于确认传感器在短路状态下的电流是否符合设计要求。
进一步地，所述测试仪还包括负载电流显示屏、残留电压显示屏、消耗电流显示屏、总电压显示屏，所述负载电流显示屏、残留电压显示屏、消耗电流显示屏和总电压显示屏均为数显屏。
进一步地，所述传感器消耗电流测量模块、负载电阻、传感器残留电压测试模块、传感器及传感器负载电流测量模块均分为NPN测试模块和PNP测试模块，能够对NPN传感器和PNP传感器分别进行参数测试。
本发明还提供一种传感器参数的测试方法，包括以下具体步骤：
步骤S1，负载电流及残留电压测试；
步骤S2，电源反接测试；
步骤S3，短路保护测试；
步骤S4，非检测时传感器无负载消耗电流的测试；
步骤S5，检测时传感器无负载消耗电流的测试；
所述步骤S1至步骤S5的测试顺序任意。
进一步地，所述步骤S1包括，将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，观察负载电流显示屏和残留电压显示屏的显示结果，判断是否符合传感器测试要求。
所述步骤S2包括，将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，打开电源反接保护测试模块的开关，观察电源反接保护测试模块的指示灯是否亮红色，并观察负载电流显示屏和消耗电流显示屏数值显示情况，判断传感器是否反接，再关闭电源反接保护测试模块的开关后观察负载电流显示屏和消耗电流显示屏数值显示情况，最终判断传感器是否能够有效预防正负极反接。
所述步骤S3包括，将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，打开短路测试模块的开关，短路测试模块的指示灯亮红色，使传感器处在工作状态下，观察负载电流显示屏的数据，判断传感器是否短路，关闭短路测试模块的开关，观察负载电流显示屏的数据，并判断传感器是否符合设计要求。
所述步骤S4包括，将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，调节负载电流档位旋钮，观察消耗电流显示屏的数值，即为非检测时传感器无负载消耗电流。
所述步骤S5包括，将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，调节负载电流档位旋钮，观察消耗电流显示屏的数值，即为检测时传感器无负载消耗电流。
进一步地，所述步骤S1具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，负载电流显示屏显示的数值，若为90mA±8mA，则NPN或PNP传感器负载电流测试OK，此时观察残留电压显示屏的显示数值为0.6V，若数值小于82mA，则NPN或PNP传感器负载电流测试NG。
所述步骤S2具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，打开电源反接保护测试模块的开关，电源反接保护测试模块的指示灯亮红色，并观察负载电流显示屏和消耗电流显示屏数值均无数值显示，则NPN或PNP传感器正负极反接后不工作，再关闭电源反接保护测试模块的开关后观察负载电流显示屏和消耗电流显示屏数值显示正常，则NPN或PNP传感器能够有效预防正负极反接。
所述步骤S3具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，打开短路测试模块的开关，短路测试模块的指示灯亮红色，使NPN或PNP传感器处在工作状态下，观察负载电流显示屏的数值低于正常值，判断NPN或PNP传感器已短路，关闭短路测试模块的开关，观察负载电流显示屏的数值恢复正常，并判断NPN或PNP传感器符合设计要求。
所述步骤S4具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，调节负载电流档位旋钮至空挡，观察消耗电流显示屏的数值，此数值即为非检测时NPN或PNP传感器无负载消耗电流。
所述步骤S5具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，调节负载电流档位旋钮至空挡，观察消耗电流显示屏的数值，此数值即为检测时NPN或PNP传感器无负载消耗电流。
采用上述方案，本发明传感器参数测试仪将传感器的各个参数测试集成在一起，操作简单方便，便于集中测试传感器的各个参数；数显屏，便于读数，节约测试时间，且数值精准；负载可切换多种不同档位，满足不同测试需求；整体结构简单，小巧，电路布局设计简单，成本低。
附图说明
图1为本发明传感器参数测试仪的原理框图；
图2为本发明传感器参数测试仪的主视图；
图3为本发明传感器参数测试仪中电源模块的电路图；
图4为本发明传感器参数测试仪中电源反接保护模块的电路图；
图5为本发明传感器参数测试仪中NPN传感器接口的电路图；
图6为本发明传感器参数测试仪中NPN测试模块的电路图；
图7为本发明传感器参数测试仪中PNP传感器接口的电路图；
图8为本发明传感器参数测试仪中PNP测试模块的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
请参阅图1与图2，本发明提供一种传感器参数测试仪，包括：电源模块、电源反接保护测试模块、传感器消耗电流测量模块、负载电阻、传感器残留电压测试模块、传感器及传感器负载电流测量模块，所述电源反接保护测试模块一端与所述电源模块电连接，另一端分别与所述传感器消耗电流测量模块及所述负载电阻电连接，所述传感器分别与所述传感器消耗电流测量模块、负载电阻及传感器负载电流测量模块电连接，所述负载电流测量模块一端接地，所述传感器残留电压测试模块一端接入所述负载电阻与所述传感器之间，另一端接地。电源反接保护测试模块，用于确认传感器的反接保护功能是否正常。所述传感器消耗电流测量模块，用于确认传感器本身工作电流是否超出设计要求。所述传感器残留电压测试模块，用于确认传感器内部导通和关闭的残留电压是否符合设计要求。所述传感器负载电流测量模块，用于确认传感器控制流过所述负载电阻的电流是否符合设计要求。具体地，本发明中所述测试仪可以对NPN传感器及PNP传感器进行参数测试，相应地，所述传感器消耗电流测量模块、负载电阻、传感器残留电压测试模块、传感器及传感器负载电流测量模块分别包括NPN型和PNP型两种类型，具体体现在测试仪上即包括两套测试模块，即NPN传感器消耗电流测量模块、NPN负载电阻、NPN传感器残留电压测试模块、NPN传感器及NPN传感器负载电流测量模块，和PNP传感器消耗电流测量模块、PNP负载电阻、PNP传感器残留电压测试模块、PNP传感器及PNP传感器负载电流测量模块，分别对两种类型的传感器进行测试。
请参阅图2，所述电源模块包括总电源接入端1、总电压档位旋钮2、负载电流档位旋钮，具体地，本实施例中，所述负载电流档位旋钮包括NPN型负载电流档位旋钮3和PNP型负载电流档位旋钮4。所述负载电流档位旋钮包括：空挡、200mA档、100mA档以及50mA档；所述总电压档位旋钮2包括：5V、12V、24V三个档位。可以根据测试需求通过调整电流和电压的档位进行不同测试项目的测试。所述测试仪还包括负载电流显示屏、残留电压显示屏、消耗电流显示屏5、总电压显示屏6，其中所述负载电流显示屏分为NPN型负载电流显示屏7和PNP型负载电流显示屏8，所述残留电压显示屏分为NPN型残留电压显示屏9和PNP型残留电压显示屏10。且所述负载电流显示屏、残留电压显示屏、消耗电流显示屏5和总电压显示屏6均为数显屏，数显屏便于精准读数，节约测试时间，提升测试效率，同时提高测试精确度。所述测试仪还包括短路测试模块，用于确认传感器在短路状态下的电流是否符合设计要求，在所述测试仪上设置短路开关，具体地，本实施例中所述短路开关包括NPN型短路开关11和PNP型短路开关12。所述测试仪还包括若干指示灯，分别为电源指示灯13、反接保护指示灯14，负载电流和短路电流指示灯。所述电压反接包括测试模块还包括一反接保护开关15，所述传感器包括传感器接入端口，其中所述传感器接入端口分为NPN型接入端口16和PNP型接入端口17。
利用所述测试仪可以对NPN传感器或PNP传感器进行参数测试，能够进行的测试项目包括：负载电流及残留电压测试、电源反接测试、短路保护测试、非检测时传感器无负载消耗电流的测试、检测时传感器无负载消耗电流的测试。将传感器的各个参数测试集成在一起，操作简单方便，便于集中测试传感器的各个参数，无需单独测试，提高测试效率，降低测试成本。
请参阅图3至图8，为本发明所述测试仪的电路图，具体包括电源模块电路、电源反接保护模块电路、NPN接口电路、NPN测试模块电路、PNP接口电路及PNP测试模块电路。具体地，本实施例中电源采用台湾明纬开关电源，具体型号为RT-125D，所述测试仪的电路中所采用的电流表的型号为YB5145I-A，电压表的型号为YB5145I-V。所述电源模块包含一个测试总电压的电压表和一个测试消耗电流的电流表；所述NPN测试模块包含一个测试NPN负载电流的电流表和一个测试NPN残留电压的电压表；所述PNP测试模块包含一个测试PNP负载电流的电流表和一个测试PNP残留电压的电压表。所述测试仪的电路设计简单，通过简单的电路连接关系便可以实现上述传感器参数的测试过程，操作方便，降低了测试成本，有效提高了测试效率。
本发明还提供一种传感器参数的测试方法，包括以下具体步骤：
步骤S1，负载电流及残留电压测试；将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，观察负载电流显示屏和残留电压显示屏的显示结果，判断是否符合传感器测试要求。
步骤S2，电源反接测试；将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，打开电源反接保护测试模块的开关，观察电源反接保护测试模块的指示灯是否亮红色，并观察负载电流显示屏和消耗电流显示屏数值显示情况，判断传感器是否反接，再关闭电源反接保护测试模块的开关后观察负载电流显示屏和消耗电流显示屏数值显示情况，最终判断传感器是否能够有效预防正负极反接。
步骤S3，短路保护测试；将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，打开短路测试模块的开关，短路测试模块的指示灯亮红色，使传感器处在工作状态下，观察负载电流显示屏的数据，判断传感器是否短路，关闭短路测试模块的开关，观察负载电流显示屏的数据，并判断传感器是否符合设计要求。
步骤S4，非检测时传感器无负载消耗电流的测试；将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，调节负载电流档位旋钮，观察消耗电流显示屏的数值，即为非检测时传感器无负载消耗电流。
步骤S5，检测时传感器无负载消耗电流的测试；将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，调节负载电流档位旋钮，观察消耗电流显示屏的数值，即为检测时传感器无负载消耗电流。
所述步骤S1至步骤S5的测试顺序任意，在具体测试过程中可以根据实际需要选择其中任一项或多项进行测试。
根据传感器不同的类型分别进行测试，生产使用NPN或PNP传感器的负载电流档位为100mA，电压档位为24V，具体步骤为：
所述步骤S1具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，负载电流显示屏显示的数值，若为90mA±8mA，则NPN或PNP传感器负载电流测试OK，此时观察残留电压显示屏的显示数值为0.6V，若数值小于82mA，则NPN或PNP传感器负载电流测试NG。
所述步骤S2具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，打开电源反接保护测试模块的开关，电源反接保护测试模块的指示灯亮红色，并观察负载电流显示屏和消耗电流显示屏数值均无数值显示，则NPN或PNP传感器正负极反接后不工作，再关闭电源反接保护测试模块的开关后观察负载电流显示屏和消耗电流显示屏数值显示正常，则NPN或PNP传感器能够有效预防正负极反接。
所述步骤S3具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，打开短路测试模块的开关，短路测试模块的指示灯亮红色，使NPN或PNP传感器处在工作状态下，观察负载电流显示屏的数值低于正常值，判断NPN或PNP传感器已短路，关闭短路测试模块的开关，观察负载电流显示屏的数值恢复正常，并判断NPN或PNP传感器符合设计要求。
所述步骤S4具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，调节负载电流档位旋钮至空挡，观察消耗电流显示屏的数值，此数值即为非检测时NPN或PNP传感器无负载消耗电流。
所述步骤S5具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，调节负载电流档位旋钮至空挡，观察消耗电流显示屏的数值，此数值即为检测时NPN或PNP传感器无负载消耗电流。
综上所述，本发明传感器参数测试仪将传感器的各个参数测试集成在一起，操作简单方便，便于集中测试传感器的各个参数；数显屏，便于读数，节约测试时间，且数值精准；负载可切换多种不同档位，满足不同测试需求；整体结构简单，小巧，电路布局设计简单，成本低。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种传感器参数测试仪，其特征在于，包括：电源模块、电源反接保护测试模块、传感器消耗电流测量模块、负载电阻、传感器残留电压测试模块、传感器及传感器负载电流测量模块，所述电源反接保护测试模块一端与所述电源模块电连接，另一端分别与所述传感器消耗电流测量模块及所述负载电阻电连接，所述传感器分别与所述传感器消耗电流测量模块、负载电阻及传感器负载电流测量模块电连接，所述负载电流测量模块一端接地，所述传感器残留电压测试模块一端接入所述负载电阻与所述传感器之间，另一端接地；
电源反接保护测试模块，用于确认传感器的反接保护功能是否正常；
所述传感器消耗电流测量模块，用于确认传感器本身工作电流是否超出设计要求；
所述传感器残留电压测试模块，用于确认传感器内部导通和关闭的残留电压是否符合设计要求；
所述传感器负载电流测量模块，用于确认传感器控制流过所述负载电阻的电流是否符合设计要求。
2.根据权利要求1所述的传感器参数测试仪，其特征在于，所述电源模块包括总电源接入端、总电压档位旋钮、负载电流档位旋钮。
3.根据权利要求2所述的传感器参数测试仪，其特征在于，所述负载电流档位旋钮包括：空挡、200mA档、100mA档以及50mA档；所述总电压档位旋钮包括：5V、12V、24V三个档位。
4.根据权利要求1所述的传感器参数测试仪，其特征在于，还包括短路测试模块，用于确认传感器在短路状态下的电流是否符合设计要求。
5.根据权利要求4所述的传感器参数测试仪，其特征在于，还包括负载电流显示屏、残留电压显示屏、消耗电流显示屏、总电压显示屏，所述负载电流显示屏、残留电压显示屏、消耗电流显示屏和总电压显示屏均为数显屏。
6.根据权利要求1-5任一项所述的传感器参数测试仪，其特征在于，所述传感器消耗电流测量模块、负载电阻、传感器残留电压测试模块、传感器及传感器负载电流测量模块均分为NPN测试模块和PNP测试模块，能够对NPN传感器和PNP传感器分别进行参数测试。
7.一种传感器参数的测试方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤S1，负载电流及残留电压测试；
步骤S2，电源反接测试；
步骤S3，短路保护测试；
步骤S4，非检测时传感器无负载消耗电流的测试；
步骤S5，检测时传感器无负载消耗电流的测试；
所述步骤S1至步骤S5的测试顺序任意。
8.根据权利要求7所述的传感器参数的测试方法，其特征在于，所述步骤S1包括，将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，观察负载电流显示屏和残留电压显示屏的显示结果，判断是否符合传感器测试要求；
所述步骤S2包括，将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，打开电源反接保护测试模块的开关，观察电源反接保护测试模块的指示灯是否亮红色，并观察负载电流显示屏和消耗电流显示屏数值显示情况，判断传感器是否反接，再关闭电源反接保护测试模块的开关后观察负载电流显示屏和消耗电流显示屏数值显示情况，最终判断传感器是否能够有效预防正负极反接；
所述步骤S3包括，将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，打开短路测试模块的开关，短路测试模块的指示灯亮红色，使传感器处在工作状态下，观察负载电流显示屏的数据，判断传感器是否短路，关闭短路测试模块的开关，观察负载电流显示屏的数据，并判断传感器是否符合设计要求；
所述步骤S4包括，将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，调节负载电流档位旋钮，观察消耗电流显示屏的数值，即为非检测时传感器无负载消耗电流；
所述步骤S5包括，将传感器接入对应传感器接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮，指示灯亮红色，调节负载电流档位旋钮，观察消耗电流显示屏的数值，即为检测时传感器无负载消耗电流。
9.根据权利要求8所述的传感器参数的测试方法，其特征在于，所述步骤S1具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，负载电流显示屏显示的数值，若为90mA±8mA，则NPN或PNP传感器负载电流测试OK，此时观察残留电压显示屏的显示数值为0.6V，若数值小于82mA，则NPN或PNP传感器负载电流测试NG；
所述步骤S2具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，打开电源反接保护测试模块的开关，电源反接保护测试模块的指示灯亮红色，并观察负载电流显示屏和消耗电流显示屏数值均无数值显示，则NPN或PNP传感器正负极反接后不工作，再关闭电源反接保护测试模块的开关后观察负载电流显示屏和消耗电流显示屏数值显示正常，则NPN或PNP传感器能够有效预防正负极反接；
所述步骤S3具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，打开短路测试模块的开关，短路测试模块的指示灯亮红色，使NPN或PNP传感器处在工作状态下，观察负载电流显示屏的数值低于正常值，判断NPN或PNP传感器已短路，关闭短路测试模块的开关，观察负载电流显示屏的数值恢复正常，并判断NPN或PNP传感器符合设计要求；
所述步骤S4具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，调节负载电流档位旋钮至空挡，观察消耗电流显示屏的数值，此数值即为非检测时NPN或PNP传感器无负载消耗电流；
所述步骤S5具体为，取NPN或PNP传感器，把蓝黑棕三根导线接入NPN或PNP传感器对应的接口，打开总电源接入端开关，调节总电压档位旋钮至24V档位，指示灯亮红色，调节负载电流档位旋钮至空挡，观察消耗电流显示屏的数值，此数值即为检测时NPN或PNP传感器无负载消耗电流。
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