压电式传感器的应用与研究开题报告
压电式传感器的应用
3）显示：三位半液晶显示 4）保持功能：当按住保持键时，显示振动值停止 变动 5）输出信号：满量程为2VAC(峰值)信号 6）工作环境条件：温度：0～50℃；湿度： 95%PH以下； 7）外形尺寸：130×70×25（mm）。
小结： 本章主要分析了压电式传感器的工作原理，
介绍了压电式传感器常用的压电材料，详细说明 了常用的各种压电式传感器的型号构成及其在力、 位移、振动及加速度中的应用。
1.2 电荷型石英压力传感器
西安宇恒电子有限公司生产的M112系列为发动 机燃烧传感器，适用于发动机汽缸内压力测试。 M119系列为高频、抗高冲击型，特别适用于榴弹炮、 液体发射药武器的测试。是典型的军工产品，也可广 泛应用于民用工业中，如发动机燃烧室压力测量等领 域，性能参数见书上表6-2所示。
传感器与检测技术
1.3 压电式加速度传感器
1. YD型压电式加速度传感器
压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。 它的主要优点是；灵敏度高、体积小、重量轻、 测量频率上限较高、动态范围大。但它易受外界 干扰，在测试前需进行各种校验。如厂的YD型压 电式加速度传感器就是典型的主要 用于各种机械振动的测量。
2. 6100系列压电加速度计
压电加速度计是以压电晶体做敏感件。体积 小、重量轻、输出信号大，固有频率高，可用于 测量振动、冲击等信号。其外形见下图主要性能 指标见表6-4。
3. HZ-9508型测振表 HZ-9508型测振表是用于旋转机械进行振动测量、
简易故障诊断的一种便携式数字显示测振表，用YD型压 电式加速度传感器作为表头。它除了可测量一般机械振 动产生的加速度、速度、位 移等参数外，还具有测量 齿轮、轴承故障产生的高频 加速度值的功能，并具有低 电压监测功能。其外形结构 如右图所示。
压电式传感器的应用与研究开题报告
辽宁石油化工大学顺华能源学院毕业设计（论文）开题报告论文题目：压电式传感器的应用与研究学生姓名：刘振专业班级：测控0806 学号： 04 指导教师：张一年月日填写说明：1．题目的背景和意义对题目的出处，背景和意义进行说明论述，不少于300字。
2．题目研究现状概述通过调研和查阅文献，对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述，不少于1000字。
3．题目要完成的主要内容和预期目标对题目要完成的主要内容进行说明，并说明达到的预期目标，不少于300字4．进度计划从设计开始的教学周起，依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。
5．参考文献对2引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式同论文《参考文献》）。
不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以上），注：相应栏不够时自动加页。
排版要求：正文，宋体，小四，行距固定值20磅要求学生在毕业设计（论文）开始后的第2周末完成《开题报告》，并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）。
1．题目的背景和意义新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。
在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。
因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。
在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。
现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到nm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到ps的瞬间反应。
此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。
显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。
压电式传感器实验报告
压电式传感器实验报告压电式传感器实验报告引言压电式传感器是一种常见的传感器类型，利用压电效应来测量物理量。
本实验旨在通过实际操作和数据分析，探索压电式传感器的工作原理和应用。
实验目的1. 了解压电效应的基本原理；2. 掌握压电式传感器的工作原理；3. 学习使用实验仪器和测量设备；4. 分析压电式传感器在不同应用场景下的特点和限制。
实验器材与方法1. 实验器材：压电式传感器、信号放大器、示波器、电源等；2. 实验方法：将压电式传感器与信号放大器和示波器连接，通过施加外力或改变环境条件，观察传感器输出信号的变化。
实验过程与结果1. 实验一：压力测量将压电式传感器连接到信号放大器和示波器，施加不同的压力到传感器上，并记录示波器上的输出信号。
结果显示，当施加压力时，传感器输出的电压信号随之增加，表明压电式传感器能够准确测量外部压力。
2. 实验二：温度测量将压电式传感器暴露在不同温度环境下，记录示波器上的输出信号。
结果显示，传感器输出的电压信号随温度的升高而增加，说明压电式传感器对温度变化敏感，并可用于温度测量。
3. 实验三：振动测量将压电式传感器固定在振动源上，记录示波器上的输出信号。
结果显示，传感器输出的电压信号随振动频率和振幅的变化而变化，表明压电式传感器能够测量振动的特征。
讨论与分析1. 压电效应是压电式传感器工作的基础，其原理是施加压力或改变温度会使压电材料产生电荷分离和极化，进而产生电压信号。
2. 压电式传感器的优点包括高灵敏度、快速响应和广泛的应用领域。
然而，它也存在一些限制，如温度和湿度对传感器性能的影响，以及易受机械冲击和振动的干扰。
3. 在实际应用中，压电式传感器可用于压力、温度、振动等物理量的测量，如工业自动化、医疗设备、环境监测等领域。
结论通过本实验，我们深入了解了压电式传感器的工作原理和应用。
压电式传感器具有广泛的应用前景，但在实际使用中需要考虑其特点和限制。
通过进一步的研究和改进，可以提高压电式传感器的性能和可靠性，推动其在各个领域的应用。
压电式传感器实验报告
压电式传感器实验报告传感器实验报告某某大学?综合性、设计性实验报告实验项目名称所属课程名称传感器工程实践实验日期班级学号姓名成绩1电气与信息工程学院实验室2345篇二：东南大学传感器实验报告传感器第一次实验试验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一．实验目的了解金属箔式应变片的应变效应及单臂电桥工作原理和性能。
二．基本原理电阻丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。
金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它反映被测部位受力状态的变化。
电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。
单臂电桥输出电压Uo1?EK?/4，其中K为应变灵敏系数，L/L为电阻丝长度相对变化。
三．实验器材主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。
四．实验步骤1. 根据接线示意图安装接线。
2. 放大器输出调零。
3. 电桥调零。
4. 应变片单臂电桥实验。
测得数据如下：实验曲线如下所示：分析：由图可以看出，输出电压与加载的重量成线性关系，由于一开始调零不好，致使曲线没有经过原点，往上偏离了一段距离。
5. 根据表中数据计算系统的灵敏度S??U/?W（?U为输出电压变化量，?W为重量变化量）和非线性误差m/yFS?100%，式中?m为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差；yFS为满量程输出平均值，此处为140g。
?U=30mv，?W=140g，0 所以S?30/140.2m1v43gm=1.9768g，yFS=140g，40100% 所以??1.9768/16. 利用虚拟仪器进行测量。
1.五．思考题单臂电桥工作时，作为桥臂电阻的应变片应选用：（1）正（受拉）应变片；（2）负（受压）应变片；（3）正、负应变片均可以。
答：应变片受拉，所以选（1）正应变片。
实验二金属箔片应变片——板桥性能实验一、实验目的比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点二．基本原理不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥暑促灵敏度提高，非线性得到改善。
压电式传感器调研报告
压电式传感器调研报告压电式传感器调研报告【引言】压电式传感器是一种能够将机械应力转化为电磁信号的传感器，广泛应用于工业自动化控制、医疗器械、航天航空等领域。
本报告旨在对压电式传感器的工作原理、应用领域以及市场前景进行调研，为相关领域的研究和应用提供参考。
【工作原理】压电式传感器基于压电效应工作，当施加机械应力或压力到传感器上时，传感器内部的压电材料会产生电荷分布变化，进而产生电位差或电流。
根据这种现象，可以测量得到被测量点的压力或应力值。
【应用领域】1. 工业自动化控制压电式传感器广泛应用于各类机械设备的力测量和控制系统中。
例如，在生产线上可以使用压电式传感器实时监测机械设备的压力变化，以保证设备的正常运行。
2. 医疗器械在医疗器械中，压电式传感器可以用于测量人体内部的压力变化，如血压、心脏搏动等，从而帮助医生判断患者的健康状况。
3. 航天航空在航天航空领域，压电式传感器可以用于监测飞机翼面的振动或是火箭发动机的压力变化，从而提高飞行控制的安全性和性能。
【市场前景】目前，压电式传感器市场需求逐渐增长，市场规模也在不断扩大。
一方面，随着各行各业的自动化水平提高，对传感器的需求也在增加；另一方面，随着新兴领域的发展，如人工智能、物联网等，对更高精度、更稳定的传感器需求也在增加。
但是，目前压电式传感器市场存在一些问题，如价格高昂、精度不高等。
因此，对于压电式传感器制造商来说，需要持续改进产品的性能，并积极研发新的应用领域，以提高市场竞争力。
【结论】压电式传感器作为一种重要的传感器类型，具有广泛的应用领域和市场前景。
随着技术不断进步和市场需求的扩大，压电式传感器市场将继续保持较高增长率。
然而，制造商需要不断改进产品性能，以应对市场竞争的压力，同时积极开拓新的应用领域。
【参考文献】1. 张明. 压电式传感器应用技术研究[D]. 温州大学, 2019.2. 王琳. 压电式传感器的研究与应用[J]. 传感器与微系统学报, 2008, 27(5): 1048-1050.。
压电式传感器的应用和发展
压电式传感器的应用和发展黄张祥09级自动化2班0905075034李阳09级自动化2班0905075012摘要：压电式传感器是以某些晶体受力后在其表面产生电荷的压电效应为转换原理的传感器，它可以测量最终能转化为力的各种物理量。
本文主要讲述压电式传感器的工作原理，它的应用和未来发展前景以及国内外的研究现状。
关键词：压电式传感器压电效应应用发展研究现状一、引言压电式传感器是基于压电效应的传感器。
是一种自发电式和机电转换式传感器。
它的敏感元件由压电材料制成。
压电材料受力后表面产生电荷。
此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。
压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量。
它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。
缺点是某些压电材料需要防潮措施，而且输出的直流响应差，需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。
二、基本工作原理1、压电效应压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。
正压电效应是指当晶体受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
如下图（a），压电式传感器大多是利用正压电效应制成的。
其电位移D（在MKS单位制中即为电荷密度Q）与外应力张量F成正比：D=d·F或Q=d·F逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象，又称电致伸缩效应。
可见具有压电性的压电材料能够实现机械能与电能的相互转化，如下图（b）。
应变ɛ与外电场强度E成正比：ɛ=dtE，式中dt为逆压电常数矩阵。
2、压电材料明显呈现压电效应的敏感功能材料叫压电材料。
压电此案料可以分为三大类：压电晶体、压电陶瓷、新型压电材料主要包括半导体和有机高分子压电材料两种。
压电材料的特性参数主要包括：（1）压电常数，它是衡量材料压电效应强弱的参数，直接关系到压电传感器的灵敏度。
压电式爆震传感器的研究及设计的开题报告
压电式爆震传感器的研究及设计的开题报告一、课题背景爆震是内燃机燃烧中的一种不稳定现象，当燃烧气体形成的火焰向四周膨胀时，若出现异常的高温高压区域，就可能引起爆震现象。
爆震会对内燃机造成严重的损害，同时也会降低燃油的利用效率和排放水平。
因此，对爆震的检测和控制是燃油汽车、柴油汽车及其他内燃机动力设备中的关键技术之一。
而爆震传感器则是实现爆震检测的重要部件之一。
传统的爆震传感器多采用电磁式或电容式的传感器结构，这些传感器在表面上或者在机油中通过检测震荡信号来检测爆震，但是这些传感器并不适用于高压、高温环境下的内燃机应用。
压电式爆震传感器由于其宽工作温度范围（-40℃-200℃）、高灵敏度、快速响应和耐腐蚀等特点，已经成为目前重要的一种爆震传感器类型。
二、研究内容本文的研究内容主要包括压电式爆震传感器的设计、制备和测试等方面。
具体研究内容如下：1. 分析压电式爆震传感器的结构及工作原理；2. 设计压电式爆震传感器的电路和机械结构；3. 制备压电式爆震传感器，并进行尺寸和性能测试；4. 对压电式爆震传感器进行实验测试，探索其实际应用场景。
三、研究方案1. 分析压电材料对爆震信号的检测特性，选定适合的压电材料；2. 根据压电特性，设计合适的电路电极和机械结构；3. 制备压电式爆震传感器，在超声波清洗和物理气相沉积（PVD）的帮助下，降低表面粗糙度，提高传感器的灵敏度；4. 对制作出的传感器进行尺寸精度和功率特性的测试；5. 设计实验方法，对传感器进行爆震信号测试，并测定其信号特性。
四、预期成果本研究预计能够实现以下预期成果：1. 设计并制备出具有高灵敏度、良好耐高温、耐腐蚀性能的压电式爆震传感器；2. 对传感器进行性能测试，并获得该传感器的输出信号等特性；3. 探索压电式爆震传感器在内燃机监测方面的应用；4. 在压电式爆震传感器领域做出一定的学术贡献。
五、研究难点与创新性要点1. 解决传统测量方法精度低、误差大的问题，提高测量精度和准确性；2. 开发出高性能的压电材料，并利用该材料设计、制备压电式爆震传感器，提高传感器灵敏度；3. 研究压电式传感器在高温、高压环境下的长期稳定性能，提高传感器的可靠性与耐久性；4. 实现对压电式爆震传感器的性能评价，为实际应用提供技术支撑和保障。
食品过敏原压电型免疫传感快速检测技术的研究的开题报告
食品过敏原压电型免疫传感快速检测技术的研究的开题报告一、研究方向与背景随着现代化生产技术的不断发展，人们的饮食结构不断变化，各种不同类型的食品也不断出现。
然而随之而来的，是越来越对食品过敏的人群数量不断增加。
根据世界卫生组织的统计数据，全球有2%~3%或者更多的成年人和8%的儿童在生活中有食品过敏问题。
致敏原过量摄入之后，对人体的影响范围十分广泛，轻则导致皮肤过敏、消化道不适等症状，重则可能危及生命。
为了能够更快、更准确地检测出致敏原究竟是哪种，许多科学家在进行相关研究。
压电型免疫传感器是一种新型的检测手段，通过利用材料在受力下的产生的电压，来检测样品是否携带了应该检测的生物标记物。
以往的研究中，压电型免疫传感器已经成功地应用于检测酸奶中的嗜酸菌等，未来可望将其应用于食品质量和安全的监测中。
针对当前饮食中出现的食品过敏问题，采用压电型免疫传感技术制定快速检测技术，即“食品过敏原压电型免疫传感快速检测技术”，在实际生产和食品安全监管中有着广泛的应用前景。
二、研究目的本文主要目的是通过食品过敏原压电型免疫传感快速检测技术，实现对常见的食品过敏源物质，如鸡蛋、牛奶、小麦、大豆等的快速检测，提高食品安全的监管水平。
三、研究内容1.对食品过敏原相关背景知识、免疫传感器技术、压电型免疫传感器技术等方面进行综合性、系统性的研究和分析;2.通过实验研究和数据分析，建立针对压电型免疫传感器在食品过敏原检测中应用的相关技术体系，确定关键技术和方法;3.设计和制作压电型免疫传感器检测装置，进行正样品和验证样品检测实验，测试样品的检测灵敏度、指示性能等，得出实验数据，分析结果，进行检测准确性和可靠性的评价。
四、研究方法1.文献综述法: 阅读现已发表的相关文献，理解食品过敏原检测的当前研究现状和发展趋势，构建研究框架;2.实验室法: 确定实验步骤，选取适量的食品样品，进行检测实验，测试压电型免疫传感快速检测技术的可行性和可靠性;3.数据分析法: 对实验数据进行统计和分析，评估准确性和灵敏度。
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辽宁石油化工大学
顺华能源学院
毕业设计（论文）
开题报告
论文题目：压电式传感器的应用与研究
学生姓名：刘振
专业班级：测控0806 学号： 04 指导教师：张一
年月日
填写说明：
1．题目的背景和意义
对题目的出处，背景和意义进行说明论述，不少于300字。
2．题目研究现状概述
通过调研和查阅文献，对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述，不少于1000字。
3．题目要完成的主要内容和预期目标
对题目要完成的主要内容进行说明，并说明达到的预期目标，
不少于300字
4．进度计划
从设计开始的教学周起，依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。
5．参考文献
对2引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式同论文《参考文献》）。
不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以上），
注：相应栏不够时自动加页。
排版要求：正文，宋体，小四，行距固定值20磅
要求学生在毕业设计（论文）开始后的第2周末完成《开题报告》，并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）。
1．题目的背景和意义
新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。
在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。
因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。
在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。
现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到nm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到ps的瞬间反应。
此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。
显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。
许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。
一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。
传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。
可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。
由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。
世界各国都十分重视这一领域的发展。
相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。
2．题目研究现状概述
压电传感器的国内外发展现状现代信息技术的三大支柱是传感器技术、通信技术和计算机技术，它们分别构成信息系统的“感官”“神经”和“大脑”，因此，传感器技术是信息社会的重要基础技术，传感器是信息获取系统的首要部件。
然而，目前不论国内还是国外，传感器技术大大落后于信息系统中其它的技术，满足不了信息技术系统的需要。
计算机与网络技术已经达到了飞跃发度，但是计算机的信息输入部分直到今天还没能与其发展相适应。
该部分的落后影响了计算机的效率。
可以说，整个信息系统水平的提高，主要取决于传感器技术水平的提高”。
在我国压电传感器的研究与应用明显落后于世界先进水平，自纪70 年代以来，压电传感器的应用主要是为了满足航天技术发展的需要。
改革开放之后，随着引进国外先进技术和管理经验，国民经济进入快阶段，现代测量技术的发展与应用成为必然。
因此，压电传感器测术引起了一定程度的重视。
但是，由于在压电传感器测量技术的研究与应用上与国外发达国家相比，起步较晚，技术基础薄弱。
直到目前压电传感器总体技术水平依然处于上述的第一发展阶段。
目前，国内仅有一家IEPE加速计的厂家，但完全依赖于国外提供的内装微电子电路，并不能自主研发。
国内进行智能传感器研究的单位主要有：中科院合肥智能机械研究所传感器技术国家重点实验室(国家“863”计划资助项目：安徽省自然科金资助项目；中国博士后科学基金资助项目)；中国科技大学；电子科学自动化系；北京大学计算机科学技术系(国家“863”计划资助项目)，华南理工大学机电工程系(广州省重点攻关项目；广州市重点攻关项目)；东南大学仪器科学与工
程系(973 计划项目)。
通过几年的努力，这些单位都在网络化测控系统和智能传感器开发平台的研究中取得了不同程度的成就。
当我们正在致力于经典传感器的开发、研制及其推广应用，以力求缩小与发达国家之间的差距之时，信息技术的飞速发展，又在该领域结提出了新的课题、新的任务和新的方向，这就是智能传感器的发展。
在美国NI 公司的倡导下，目前共有16 家全球领先的传感器生产商作为即插即用智能传感器计划项目的合作伙伴，这些成员已经开始向市场供应或研制符合IEEEl451.4 传感器电子数据表(TEDS)的传感器，这种传感器被称为TEDS 传感器、即插即用传感器或智能传感器。
许多公司已经取得了令人满意的成果。
智能传感器的发展是信息技术、知识经济在这一发展的必然产物和自然趋势。
3．题目要完成的主要内容和预期目标
压电传感器的特点及发展压电式传感器是一种典型的自发电式传感器。
它以某些晶体受力后在其表面产生电荷的压电效应为转换原理，压电晶体是机电转化元件，它可以测量最终转化为力的那些非电学物理量。
例如力、压力、加速度等。
压电式传感器具有灵敏度高、使用频带宽、信噪比高、结构简量轻、工作可靠等优点。
压电传感器技术的发展历程可分为三个阶段。
第一个阶段是60～70 年代，传感器以电荷输出为主，测量系统包括压电传感器和以电荷放大器为主的信号适调装置；到了80～90 年代中期，出现了IEPE(In Electronics Piezoelectricity)传感器，也被称为低阻抗电压输出传感器，它主要解决了压电信号以高阻抗传输带来的一系列问题；第三阶段是90 年代中期至今，即插即用智能TEDS 混合模式接口传感器
5．参考文献
[1]张建民.传感与检测技术.机械工业出版社
[2]刘笃仁，韩保君，刘靳.传感器原理及应用技术.西安电子科技大学出版社，
[3]孙运旺.传感器技术与应用.浙江大学出版社.2006.09
[4]王建校，王建国.51 系列单片机及C51 程序设计.科学出版社， 2002.
[5] 张一斌，余件坤.单片机原理课程设计.中南大学出版社，2009.
[6]Piezo Polymer Coax Cable
指导教师意见：
指导教师签字：
年月日注：要求在毕业设计（论文）开始后第2周内，双面打印后交指导教师。
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