基于LabVIEW的温度传感器特性实验数据分析系统设计

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基于labview的温度监测系统设计任务书

基于labview的温度监测系统设计任务书

基于labview的温度监测系统设计任务书1.背景介绍现代工业生产和生活中,温度监测系统在各个领域中都扮演着非常重要的角色。

从工业生产中的温度控制,到医疗设备和环境监测中的温度监测,都需要可靠的温度检测系统来确保生产和生活的安全和稳定。

因此,设计一款高效、稳定、精准的温度监测系统是非常有必要的。

2.设计目标本次设计的目标是开发一款基于LabVIEW的温度监测系统,主要用于工业生产、医疗设备和环境监测等领域。

该系统需要满足以下主要设计目标:-提供高精度的温度监测功能,能够在工业生产中实时监测温度并进行控制;-能够实时采集温度数据,并能够对数据进行存储、分析和显示;-支持远程监控和控制功能,方便用户在远程地点对温度系统进行监测和控制。

3.技术需求为了实现设计目标,需要满足以下技术需求:-传感器:选择高精度、稳定的温度传感器,能够在-50℃至150℃范围内工作,并且具有快速的响应时间和高灵敏度;- LabVIEW软件:利用LabVIEW软件进行系统的设计和开发,实现数据采集、处理和显示功能;-远程通信技术:使用网络通信技术,实现远程监控和控制功能;-数据存储和分析:需要采用数据库存储技术,对采集的温度数据进行存储和分析。

4.系统设计4.1系统硬件设计传感器选择:选择一款高精度、稳定的温度传感器,例如PT1000,它具有高精度和稳定的特性,可以满足系统的测温要求。

数据采集和处理:使用DAQ卡进行数据采集和预处理,实现对温度数据的快速采集和处理。

远程监控功能:通过网络模块,实现系统远程监控和控制功能,便于用户随时随地监控温度系统的工作状态。

4.2系统软件设计数据采集和处理:使用LabVIEW软件进行数据采集和处理,通过编程实现对温度数据的实时采集和处理。

数据存储和分析:利用LabVIEW和数据库技术进行温度数据的存储和分析,实现对历史温度数据的查询和分析功能。

远程通信功能:通过LabVIEW和网络通信技术,实现对温度系统的远程监控和控制功能,方便用户进行远程操作。

基于LabVIEW的温度检测系统设计

基于LabVIEW的温度检测系统设计

Ab s t r a c t : T h e v i r t u a l i n s t r u me n t i n t e g r a t e s c l o s e l y t h e c o mp u t e r d e t e c t i o n t e c h n o l o g y a n d t h e c o n t r o l t e c h n o l o y. g Wi t h t h e v i t r u l a i n s t r u me n t , e n v i r o n me n t l a p  ̄a me t e m a r e me a s u r e d wi t h o u t a l a e n u mb e r o f me a s u in r g e q u i p me n t a n d t h e d e v e l o p me n t c o s t i s g r e a t l y r e d u c e d . T h i s p a p e r d e s c ib r e s t h e d e s i g n o f a d a t a a c q u i s i t i o n s y s t e m o f i n t e l l i -
温度信号通过 P L 2 3 0 3 H X芯片的 R S 2 3 2转 U S B接 口的双向功能 , 实现 了只用一条 U S B线就可以把数据信号传输到上位
机 中进行显示和存储 。系统运行 结果表明, 该测量系统具有测量精度高, 设计简单 , 易于维护 , 可视性好等优点。
关键 词 : 温度采 集 ; S T C 8 9 C 5 4 R D+; 串口通信 ; L a b V I E W 中图分类号 : T P 2 7 4 文献标识码 : A 文章编号 : 9 4 5 9—2 0 1 7 ( 2 ) 一0 0 0 1— 0 3

基于LabVIEW的温度测量系统的设计

基于LabVIEW的温度测量系统的设计

基于LabVIEW的温度测量系统的设计作者:杨亮来源:《决策探索·收藏天下(中旬刊)》 2019年第2期摘要:随着现代化技术的不断发展,传统温度测量系统功能单一、灵活性差等缺点越发明显,对新型采集系统的需求日益剧烈。

LabVIEW作为一种程序开发环境,拥有强大的数据处理能力和良好的人机交互界面,集成度高,用户可根据需求自行升级,扩展功能。

文章采用美国国家仪器公司LabVIEW为开发平台,通过USB数据采集卡结合铂热电阻温度传感器,设计了一种具有友好人机交互的实时温度测量系统。

关键词:温度测量系统:人机交互:系统设计基金项目:本文系陕西工业职业技术学院(ZK17-12)研究成果。

很多工控场合都需要对温度进行测量,其精度要求也随着科技的发展越发严格。

但传统温度测量系统功能单一、灵活性差,复杂工况下性能也有可能不太稳定,往往不具备扩展性,硬件升级速度跟不上生产力的发展所以需要一个灵活的检测温度的系统。

故以虚拟仪器技术为核心,以图形化编程软件LabVIEW为软件开发平台,设计高精度的温度测量系统,其具有温度超出范围报警以及采取对应变温措施等功能。

目前国内温度测量系统均以硬件为主,可扩展性较差。

针对现有的温度测量系统,本文采用虚拟仪器技术,通过LabVIEW设计了温度测量系统,大大降低了开发成本.并为后期功能扩展提供了很大的灵活1生。

一、系统整体设计温度测量系统整体设计如图l所示,主要包括温度传感器、数据采集卡和Lab VIEW软件开发平台组成。

本系统温度传感器选择铂热电阻,其具有电阻率较高、易于提纯、复制性好、易加工等特性。

二、系统硬件设计硬件部分利用传感器及其信号调理电路,通过数据采集卡进行模数转换,再经USB接口将数据导入计算机中。

(一)温度传感器本文选用的铂热电阻是工业测量中低温区应用最多的温度传感器,其铂的物理化学1生能非常稳定,抗氧化能力强,测温区间内(12000C以下)均可保持优良特性。

(完整word版)传感器课程设计(基于labview的pt100温度测量系统)

(完整word版)传感器课程设计(基于labview的pt100温度测量系统)

目录第一章方案设计与论证 (2)第一节传感器的选择 (2)第二节方案论证 (3)第三节系统的工作原理 (3)第四节系统框图 (4)第二章硬件设计 (4)第一节 PT100传感器特性和测温原理 (5)第二节信号调理电路 (6)第三节恒流源电路的设计 (6)第四节 TL431简介 (8)第三章软件设计 (9)第一节软件的流程图 (9)第二节部分设计模块 (10)总结 (11)参考文献 (11)第一章方案设计与论证第一节传感器的选择温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类,前者是让温度传感器直接与待测物体接触,而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离,检测从待测物体放射出的红外线,达到测温的目的.在接触式和非接触式两大类温度传感器中,相比运用多的是接触式传感器,非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用,目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器,其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器,将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。

热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类,前者简称热电阻,后者简称热敏电阻。

常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等,它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等,常用的热电阻如PT100、PT1000等.近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器,如DALLAS公司DS18B20,MAXIM公司的MAX6576、MAX6577,ADI公司的AD7416等,这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单,如DS18B20该温度传感器为单总线技术,MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出,一个为周期输出,其本质均为数字输出,而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线,这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便,但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄,一般只有-55~+125℃,而且温度的测量精度都不高,好的才±0.5℃,一般有±2℃左右,因此在高精度的场合不太满足用户的需要.热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器,它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。

基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计

基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计

LabVIEW技术大作业题目:基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计学院(系):信息与通信工程学院班级:通信133学号:xxxxxxxxx姓名:xxxxxx一、设计背景LABVIEW最初就是为测试测量而设计的,因而测试测量也就是现在LABVIEW最广泛的应用领域。

经过多年的发展,LABVIEW在测试测量领域获得了广泛的承认。

至今,大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序,使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。

同时,用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包。

这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能,用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。

有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数,就可以组成一个完整的测试测量应用程序。

二、系统方案本设计的程序框图和前面板图分别是图1.1和图1.2,“温度测量及数据采集系统.vi”是一个测量温度并将测试数据输出到文件的VI。

此VI中的温度是用一个20至40的随机整数来代替的,测试及采集100个温度值,每隔0.25秒测一次,共测定25秒。

在数据采集过程中,VI将在前面板的波形图上实时地显示测量结果。

采集过程结束后,波形图上显示出温度数据曲线,数组中显示每次的温度测量数据,并在显示控件中显示测试中温度的最大值、最小值和平均值,同时把测量的温度值以文件的形式存盘。

图1.1温度测量及数据采集程序框图1.2温度测量及数据采集前面板图二、系统各模块介绍2.1循环模块For循环用于将某段程序循环执行指定的次数,是总数接线端,指定For循环内部代码执行的次数。

如将0或负数连接至总数接线端,For循环不执行。

是计数接线端,表示完成的循环次数。

第一次循环的计数为0。

本设计使用for循环将循环内的程序循环100次。

2.1 for循环2.2等待模块本设计使用等待函数来等待指定长度的毫秒数,并返回毫秒计时器的值。

基于LabVIEW的实时温度采集系统设计

基于LabVIEW的实时温度采集系统设计

基于LabVIEW的实时温度采集系统设计1. 概述实时温度采集系统是一种用于实时监测和记录环境温度变化的设备,可以广泛应用于工业自动化、实验室监测等领域。

本文将介绍一种基于LabVIEW的实时温度采集系统设计方案。

2. 硬件设计2.1 传感器选择在实时温度采集系统中,传感器的选择十分重要。

常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。

在本系统中,我们选择了DS18B20温度传感器,这是一种数字温度传感器,具有精确度高、精度稳定等特点,适合于实时温度采集系统的应用。

2.2 数据采集模块数据采集模块负责将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,并通过接口与上位机进行通信。

在本系统中,我们选择了Arduino Uno 作为数据采集模块,它不仅具有良好的性能和稳定性,而且可以通过串口通信与LabVIEW进行数据交互。

2.3 信号调理电路温度传感器输出的模拟信号需要经过信号调理电路进行放大和滤波处理,以提高系统的稳定性和准确性。

常用的信号调理电路包括放大电路、滤波电路等。

2.4 数据通信模块数据通信模块负责将采集到的温度数据通过网络或串口等方式实时传输给上位机。

在本系统中,我们选择了以太网模块ENC28J60与LabVIEW进行数据通信。

3. 软件设计3.1 LabVIEW界面设计LabVIEW是一种图形化编程环境,可以通过拖拽元件来组装控制面板和数据处理模块。

在本系统中,我们通过LabVIEW来实现人机交互、数据实时显示和数据存储等功能。

3.2 数据处理及算法设计在实时温度采集系统中,数据处理和算法设计是十分重要的部分。

根据采集到的温度数据,我们可以进行实时的数据处理、异常检测和报警等操作。

通过结合LabVIEW的图形化编程特点,我们可以方便地设计和调试各种数据处理算法。

4. 系统实施与测试根据以上的硬件和软件设计方案,我们可以开始进行系统的实施和测试工作。

首先,按照硬件设计要求进行电路的搭建和连接,然后进行LabVIEW程序的开发和调试。

基于LabVIEW的温度控制系统设计

引言随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术和现代测量技术的迅速发展,一种新型的先进仪器——虚拟仪器成为当前系统研究的热点。

虚拟仪器的出现开辟了仪器技术的新纪元,它是多门技术与计算机技术结合的产物,其基本思想逐步代替仪器完成某些功能,如数据的采集、分析、显示和存储等,最终达到取代传统电子仪器的目的。

虚拟仪器通过软件开发平台将计算机硬件资源与仪器硬件有机地融为一体,把计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起,通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理,并通过交互式图形界面实现系统控制和显示测量数据,并使用框图模块指定各种功能。

采用集成电路温度传感器和虚拟仪器方便地构建一个测温系统,且外围电路简单,易于实现,便于系统硬件维护、功能扩展和软件升级。

本设计利用LabVIEW作为语言开发平台,设计了一个温度控制系统,并利用计算机串口与下位机串行通讯,能实现温度的实时测量与控制。

1 绪论现代计算机技术和信息技术的迅猛发展,冲击着国民经济的各个领域,也引起了测量仪器和测试技术的巨大变革。

人们曾为测量仪器从模拟化、数字化到智能化的进步而欣喜,也为自动测试技术的日新月异的发展所鼓舞,当今虚拟仪器技术的出现又使得测量仪器进步入了高科技的殿堂。

与传统的仪器不同,虚拟仪器(virtual instrument)是基于计算机和标准总线技术的模块化系统,通常它是由控制模块、仪器模块和软件组成,在虚拟仪器中软件是至关重要的,仪器的功能都要通过它来实现,因此软件是虚拟仪器的核心,“软件就是仪器”,从本质上反映了虚拟仪器的特征。

从构成方式上讲,虚拟仪器可分为四大类:GPIB体系结构、PC-DAQ体系结构、VXI体系结构和PXI体系结构。

GPIB体系结构是通过GPIB总线将具有GPIB接口的计算机和仪器集成的测试系统。

其优点是用户可以充分利用自己的计算机和仪器资源,且组建方便灵活、操作简单,曾是国际流行的自动测试系统。

基于labview的温度监测系统设计任务书

基于labview的温度监测系统设计任务书一、项目背景随着工业和生活水平的提高,对温度监测系统的需求日益增加。

温度监测系统是通过传感器对环境或物体的温度进行实时监测、采集和处理,以达到控制、报警、记录或调节的目的。

本项目旨在设计一套基于LabVIEW的温度监测系统,能够实现高精度、高稳定性的温度监测,并具有数据可视化、报警提示、远程监测等功能。

二、项目目标1.设计一套温度监测系统,能够实现对环境或物体的温度进行实时监测、采集、处理和显示。

2.实现对温度数据的实时监测和记录,能够生成温度曲线图,并具有数据查询、导出、打印等功能。

3.实现对温度数据的报警处理,能够根据设定的温度阈值进行报警提示,并具有报警记录和处理功能。

4.设计一套用户界面友好、操作简便的温度监测系统,能够实现远程监控和操作。

三、系统总体设计1.系统硬件设计:包括传感器、数据采集模块、数据处理模块、显示模块等。

2.系统软件设计:采用LabVIEW软件进行开发,包括数据采集、数据处理、数据显示、报警处理、远程监控等功能的实现。

3.用户界面设计:设计用户界面友好、操作简便的温度监测系统,包括温度曲线图显示、数据查询、报警设置等功能。

四、具体实施方案1.系统硬件设计:选择高精度、高稳定性的温度传感器,并通过数据采集模块进行数据采集和处理;数据采集模块采用高速ADC进行温度数据转换,并通过数据处理模块进行数据存储和处理;显示模块采用高清晰度显示屏进行温度数据的显示。

2.系统软件设计:采用LabVIEW软件进行开发,包括数据采集模块、数据处理模块、数据显示模块、报警处理模块和远程监控模块等功能的实现;利用LabVIEW的图形化编程和数据可视化功能,实现对温度数据的实时监测、记录、显示和分析。

3.用户界面设计:设计用户界面友好、操作简便的温度监测系统,包括温度曲线图显示、数据查询、报警设置、远程监控等功能的实现;实现对温度数据的可视化和直观显示,使用户能够方便地进行操作和管理。

基于LabVIEW的多功能温度测控系统设计


升级维护方便等优点,是延长医院精密仪器使用寿命、降低医 院运行成本的有效途径。
1 系统总体结构
该系统采用软硬件相结合的控制结构,软件部分采用 Lab⁃ VIEW 编写监控程序,实现实时温度的仪表和数字显示、实时温 度曲线显示、接收的短信指令和号码显示、温度数据存储和报 警等功能[1][2]。硬件部分以 ATC89C52RC 为主控芯片,短信收发 模块由 GSM 模块构成,温度采集模块由 DS18B20 温度传感器[3] 构成,将采集到的温度由单片机处理后通过串口传到计算机。 当温度超过或低于设置的报警温度时会发出报警信号,并经过 单片机处理后发出相应的控制指令,然后驱动对应的继电器去 启动制冷或加热设备,同时把报警信息编辑成短信通过 GSM 模
收稿日期:2021-03-20 作者简介:李春辉(1991—),男,河南周口人,硕士,研究方向为智能控制与检测技术。
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软件设计开发
本栏目责任编辑:谢媛媛
第 17 卷第 17 期 (2021 年 6 月)
块发送给管理人员的手机,管理人员可通过 GSM 模块把编辑好 的控制指令传给单片机,单片机处理后产生对应的控制指令去 控制继电器,进而启动制冷或加热设备。这样可增加了管理人 员的态势感知能力,使其能够及时了解到仪器室的动态。另 外,管理人员还可通过网页浏览器访问 WEB 服务器发布的温 控前面板页面,查看仪器室当前温度,实现远程监控。系统结 构框图如图 1 所示。
图 8 收到的短信内容图
图 6 短信显示程序图
4 网络远程监测
传统的温控系统往往在现场操作,这给管理带来不便。网 络技术拓展了虚拟仪器的使用范围,使之能通过局域网或 In⁃ ternet 实现远程测控的功能。本系统运用 LabVIEW 自身具有的 Web 发布功能,实现系统的网络与远程控制[4]。首先配置好服 务器目录与日志配置、客户端可见 VI 配置和客户端访问权限 配置,在客户端通过网页浏览器输入地址打开服务器上的 VI, 浏览器操作方式只需要在客户端安装一个 Run-Time Engine 就 可远程操作。Web 发布时保存网页的面板如图 7 所示。

基于LABVIEW的温度计设计 (1)

南昌大学实验报告学生姓名:胡文松学号: 6103413007 专业班级:生医131班实验类型:□验证□综合■设计□创新实验日期:实验成绩:综合实验三温度计设计一、实验目的1. 学习LABVIEW编程所需的基础知识,掌握LABVIEW的基本功能和使用方法;2. 掌握利用LABVIEW功能模板进行虚拟仪器设计;3. 理解温度计的设计原理,并在此基础上进行设计。

二、实验要求(1)能将温度数据显示为摄氏和华氏两种模式;温度信号调用函数或子VI仿真。

(2)实时采集和显示温度历史记录数据,给出一段时间内的最高温度和最低温度及平均温度;(3)设置温度上下限,超出所设范围报警;(4)温度数据可以保存,回放,并根据需要以查看指定时间段的温度数据。

三、实验原理假设传感器输出电压与温度成正比,本程序用软件代替了DAQ数据采集卡。

创建一个‘Temperature Creation’VI程序模拟温度测量,使用此VI子程序来仿真电压测量,然后把所测得的电压值转换成摄氏或华氏温度读数。

在数据采集过程中,实时地显示数据。

当采集的温度值大于设定的高限报警数值时,就会点亮高报警红色灯,同时触发条件结构里的事件发生,使系统发出蜂呜声。

当采集过程结束后,在图表上画出数据波形,并算出最大值、最小值和平均值,并自动产生数据文件的头文件,它包括操作者名字和文件名,将采集的数据附在头文件后面,以供查询五、实验内容(1)‘Temperature Creation’子VI程序,这个子VI用于模拟温度测量。

程序框图(2)‘温度数据分析’程序,用于分析计算输入数据的最大值、最小值、平均值。

前面板程序框图(3)报警系统前面板程序框图(4)温度记录温度回放温度回放(5)温度回放部分前面板程序框图(3)‘温度计设计’的前面板和实验框图前面板程序框图(4)实验调试b.硬件调试程序框图(5)实现的功能:a.可以实现摄氏度、华氏度、两种温度的转换和显示,在前面板可以查看两种温度,并能用波形图表显示出温度的变化。

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摘要: 简要介 绍 了温度传 感器 特性 实验 , 曲线拟 合算 法 以及 虚 拟 仪器 软 件 L b E , a VI W 并利 用 L b a— VI W 设计 了对 温度 传感 器特 性 的实验 数 据 进 行 曲线拟 合 的数 据分 析 系统. 验表 明 , 数 据 分 E 实 该
析 系统界 面友好 , 扩展 性 强 , 不仅 可 以便 捷 有 效 地 对 实验 数 据 进分 析 , 到 很 高 的精 度 , 达 而且 还提
高 了实验 管理 的 自动化水 平.
关键词 : 温度 传 感 器 ; 曲 线 拟 合 算 法 ; L b E a VI W
中图分 类号 : P 1 . l T 2 4 5 T 2 2 1 : P 7 .
文 献标 识码 : A
文章编 号 : 6 29 8 2 0 ) 60 4 —2 1 7 —4 X( 0 7 0 —5 40
温 度传感 器是检 测温 度 的器 件 , 广 泛用 于工 农 被
业 生产 、 科学研 究 和 生 活 等领 域. 金 属 、 金 或 半导 体 材 料 与 它 合 温度 有关 的特 性制成 , 常用 的有 热 电偶 、 电阻 、 敏 热 热 电阻 、 导 体 P 结 及集 成 温 度 传感 器 等 , 广泛 用 半 N 被
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第 2 9卷
第 6期
三峡 大学 学报 ( 自然 科 学 版 )
J o ia Th e r e i . Na u a ce c s fCh n r e Go g sUn v ( t r l i n e ) S
Vo . 9 No 6 12 .
于 家 用 电器 、 车 、 舶 、 制 设 备 、 业 测 量 、 信 设 汽 船 控 工 通
展 , 理工科 大 学 生 的实 验 要 求越 来 越 高 , 中温 度 对 其 传感 器实验 的研究 又是 最为 基础 的 , 学生 对 温度 传 感
器特 性 的深 入 理解 , 助 于 开 展相 关 设 计 性 实验 , 有 培 养学 生 的创新 能 力. a VI W 是 实验 室虚 拟 仪 器集 Lb E 成环 境 , 本身 就 是一 门很 有 特 色 的 图形 化 编程 语 言 ,
e pe i e t p ov st t t s d t n l i ys e sa u e — re l n e f c n t on x nsbiiy;a d i x rm n r e ha hi a a a a yss s t m ha s r f ind y i t ra e a d s r g e pa i l t n t c n g v o l o ve e a hih a hive e y hi e ii n t o e st x rm e t d t b t a i e US n ton y a c n nintw y w c c e sv r gh pr cs o o pr c s he e pe i n a a, u a s m pr v d a t m a i n l v lo an g m e t o x rm e s lo an i o e uo to e e fm ae n fe pe i nt . Ke wo d t m pe a ur e or c r itn l o ihm ; y rs e r t e s ns ; u ve fti g a g rt La i w bv e
Da a Ana y i y t m o pe i e s o m pe a u e Se o s d o b i w t l ss S s e f r Ex rm nt f Te r t r ns r Ba e n La v e
L u Li Xin eu W a g Xio e i n a g Xu j n n a y
g v n An a a a a y i s s e f r e p rm e t ft m p r t r e s ri e i n d b s d o a v e ie . d a d t n l s s y t m o x e i n s o e e a u e s n o s d sg e a e n L b iw. Th e
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( . Colg fElcrc lEn ie rn & I f r to ce c ,Ch n r eGo g sU nv 1 l eo e tia g n e ig e n o ma in S in e i a Th e r e i.,Yih n 4 0 2 cag430 ,
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