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文檔簡介

1、第5章汽車照明設(shè)備與信號系統(tǒng)第一節(jié)照明與信號系統(tǒng)的組成第二節(jié)前照燈第三節(jié)燈光開關(guān)與前照燈電路第四節(jié)轉(zhuǎn)向信號電路與閃光器第五節(jié)電喇叭第六節(jié)其他信號裝置第一節(jié)照明與信號系統(tǒng)的組成一、汽車照明裝置的作用為車前及車內(nèi)提供充分可靠的照明,及通過不同色澤的發(fā)光標志顯示汽車工作狀況,從而向其它車輛、行人傳達信息。二、汽車照明裝置的分類1.照明燈2.信號燈1.照明燈(1)作用在夜間或能見度低的情況下,向駕駛員、乘客和交通管理人員提供照明(夜間行車也作為行車信號使用)。(2)主要照明設(shè)備1)前照燈作用:用于夜間或光線昏暗路面上汽車行駛時的照明,裝于車頭,也稱為大燈或頭燈,功率為40-60W。國家規(guī)定:機動車前照

2、燈必須具備遠光和近光兩種照明方式,并可通過變光裝置轉(zhuǎn)換。當前照燈由遠光變?yōu)榻鈺r所有遠光燈須同時熄滅。2)霧燈作用:用于霧、雪、暴雨或塵埃等惡劣條件下汽車行駛時的照明,裝于車頭和車尾。分類:前霧燈、后霧燈。特點:因黃色光波較長,穿透性好,故一般用黃色光源。功率為35-55W。3)儀表燈作用:用于夜間行車時的照明,裝于儀表板總成內(nèi),燈光為白色,便于駕駛員觀察汽車和發(fā)動機的工作狀況。功率為2-8W。4)頂燈(室內(nèi)燈)作用:用于夜間或光線昏暗時汽車車內(nèi)的照明。裝于駕駛室和車廂頂部,用相應(yīng)的專門開關(guān)控制,也有用門開關(guān)進行控制,關(guān)車門后需車內(nèi)照明時,由專門開關(guān)控制。功率為5-8W。5)牌照燈作用:用于汽

3、車夜間行駛時照亮尾部的牌照,裝于汽車牌照的上方或兩側(cè)。功率為5-15W。要求:其亮度應(yīng)保證在25m以外能認清牌照號碼。2.信號燈(1)轉(zhuǎn)向燈作用:用來指示車輛行駛趨向,裝于車頭、車尾的左右部,也有的在汽車車側(cè)中間裝有側(cè)轉(zhuǎn)向燈。特點:光色為琥珀色光源。功率為20W以上。特殊:在緊急遇險狀態(tài)需其他車輛注意避讓時,全部轉(zhuǎn)向燈可通過危險報警燈開關(guān)控制而同時閃爍。(2)報警及指示燈種類:充電指示燈、機油壓力過低報警燈、轉(zhuǎn)向指示燈、遠光指示燈等。安裝在儀表板上。功率為2W。光色:報警燈一般為紅色或黃色;指示燈一般為綠色或藍色。(3)倒車燈作用:裝于汽車尾部,當變速器掛入倒車擋時,自動照亮車后側(cè),同時警示后

4、方車輛行人注意安全。特點:光色為白色光源,功率一般為21W。4)制動燈(剎車燈)作用:裝于汽車尾部,當踩下制動踏板時,發(fā)出較強紅光,以示制動,警告尾隨的車輛,防止追尾。為避免尾隨的大型車對轎車碰撞的危險,轎車后窗內(nèi)可加裝由發(fā)光二極管成排顯示的高位制動燈(第二制動燈)。光色:為紅色,功率21W,燈罩透光面積較大。(5)示位燈種類:裝于汽車的前面、后面和側(cè)面。前面的稱為小燈、示寬燈或位置燈。光色為白色或黃色;后位燈也稱尾燈,光色為紅色;側(cè)位燈光色為琥珀色。作用:夜間行駛接通前照燈時,示位燈與儀表照明燈、牌照燈同時亮,以標志車輛的形位。也稱為小燈、駐車燈,功率為5-10W。(6)駐車燈(手制動燈)作

5、用:裝于車頭和車尾兩側(cè),要求從車前和車后150m遠處能確認燈光信號,夜間駐車時,將駐車燈接通以標志車輛形位,此時儀表照明燈、牌照燈并不亮,以減少電池的電能消耗。光色:車前光色為白色,車尾光色為紅色。一、對汽車前照燈的基本要求1.夜間車前應(yīng)有明亮均勻的光照,駕駛員能辯明車前100m以內(nèi)路面的障礙物。目前汽車前照燈照明距離已達200250m。2.具有防眩目裝置,避免因燈光眩目造成會車事故。第二節(jié)前照燈二、前照燈的結(jié)構(gòu)1.燈泡(1)白熾燈泡1)電壓:6、12、24V。2)功率:國產(chǎn)燈泡遠光4555W,近光3040W。3)燈絲:雙燈絲,功率較大(粗)的為遠光燈絲,功率較小(細)的為近光燈絲。4)材料:

6、鎢絲。燈內(nèi)抽真空后充入86的氬氣和約14的氮氣的混合惰性氣體(受熱膨脹,增壓-減小鎢絲蒸發(fā),提高壽命,且增壓升溫-使發(fā)光率高)。5)形狀與作用:螺旋狀,以利于聚光。6)安裝定位:通過插頭、插座定位裝配,保證遠光燈絲位于拋物面的焦點,近光燈絲在焦點的前上方。2)鹵鎢燈泡 在惰性氣體中滲入碘、氯、氟、溴等鹵族元素。在燈泡工作時,從鎢絲上蒸發(fā)出來的氣態(tài)鎢與鹵族元素反應(yīng)生成了一種揮發(fā)性的鹵化鎢,它擴散到燈絲附近的高溫區(qū)后又受熱分解,使鎢又重新回到燈絲上。被釋放出來的鹵素繼續(xù)參與下一次循環(huán)反應(yīng),周而復(fù)始,從而防止了鎢絲的蒸發(fā)和燈泡的黑化現(xiàn)象。 在相同功率的情況下,鹵鎢燈泡的亮度是充氣燈泡的1.5倍,使用

7、壽命是充氣氣泡的23倍。1.反射鏡(1)作用:最大限度地將燈泡發(fā)出的光線聚合成強光束,以增加照射距離。(2)結(jié)構(gòu):由薄鋼板經(jīng)沖壓而成,為旋轉(zhuǎn)拋物面形狀,內(nèi)表面鍍銀、鋁或鉻后再拋光。目前多用真空鍍鋁。銀鍍層反光率為9095%,易擦傷、硫化變黑、成本高。鉻鍍層反光率為60-62%,鋁鍍層反光率為94%。目前,真空鍍鋁被廣泛采用。(3)效果:如50W燈只能照亮前方6m左右路面,加反射鏡后可照亮前方150m以上路面,其部分光線是直接向前散射的,散射向側(cè)方和下方的光線可照明車前5-10m的路段。2.散光玻璃(配光鏡)作用:裝于反射鏡之前,可將反射光束擴散分配,擴大光照范圍,均勻光照強度。結(jié)構(gòu):透明玻璃壓

8、制而成,是許多塊棱鏡和透鏡的組合體。三、前照燈的防眩目性1.眩目現(xiàn)象:強光突然射入眼睛時會刺激視網(wǎng)膜,眼睛因瞳孔來不及收縮而看不清物體,這種現(xiàn)象叫眩目。2.預(yù)防:(1) 采用防眩目雙絲燈泡 1)遠光燈絲在焦點上可聚成平行光束射向遠方,用于對面無車時的夜間行駛。功率45-60W。照亮150m以上。2)近光燈絲在焦點的前方,并稍高出光學(xué)軸線,其下部裝有配光屏(金屬遮罩),擋住射向反射鏡下半部的光線,避免向前上方反射;燈絲射向反射鏡上半部的光線經(jīng)反射后均投向路面。20-50W。3)控制:用變光開關(guān)。4)要求:遠光100m;近光30m。5)規(guī)定:夜間會車時,須距對面來車150m以外互閉遠光前照燈,改用

9、近光燈,不準使用霧燈。(2) 采用不對稱光形這是一種新型的防眩目前照燈,安裝時將遮光罩偏轉(zhuǎn)一定的角度,使其近光的光形分布不對稱,將近光燈右側(cè)光線傾斜升高15(E形非對稱形)。(3)Z形光形 為防止對面來車駕駛員與非機動車人員眩目,Z形光形是目前較先進的光形,其近光光形明暗截止線呈Z形,稱為Z形配光。它不僅可防止對面駕駛員眩目,也可防止非機動人員眩目。四、前照燈分類1.按數(shù)目分兩燈制:兩前照燈均用雙絲燈泡,為遠光和近光雙光束燈。四燈制:外側(cè)的一對用雙絲燈泡,為遠近雙光束燈;內(nèi)側(cè)的一對為遠光單光束燈。2.按安裝方式分:外裝式、嵌入內(nèi)裝式。3.按結(jié)構(gòu)分:可拆式、半封閉式、全封閉式可拆式前照燈:反射鏡

10、邊緣的齒簧與配光鏡組合,再用箍圈和螺釘安裝于燈殼上,拆裝燈泡必須將全部光學(xué)組件取出后才能進行,因而密封性很差,反射鏡易受外界環(huán)境氣候影響而污染變黑,嚴重降低照明效果,已趨淘汰半封閉式前照燈:配光鏡靠卷曲反射鏡周緣牙齒而緊固在反射鏡上,兩者之間墊有橡皮密封圈,拆卸燈泡只可從反射鏡后方進行。更換時,先拔下燈泡上的插座,取下密封罩、彈簧,即可取下燈泡;安裝燈泡時,在燈泡上不能留下污跡,特別是在更換鹵鎢燈泡時,因受皮膚脂肪沾污過的玻璃殼,會大大縮短玻璃殼使用壽命,所以拿燈泡時只應(yīng)拿基座,整理庫存燈泡時亦應(yīng)如此。半封閉式前照燈拆卸時不必拆下光學(xué)組件,維護方便,但封閉性能不良封閉式前照燈(真空燈)a.其燈

11、絲焊在反射鏡底座上,反射鏡與配光鏡融合為一體,形成燈泡,里面充入惰性氣體。b.當封閉式前照燈燈絲燒壞后,需要更換整個燈芯。c.更換時,先拔下燈腳與線束的連接插座,然后拆下燈圈,即可取下燈芯。安裝燈芯時,應(yīng)注意配光鏡上的標記(箭頭或符號),不應(yīng)出現(xiàn)倒置或偏斜現(xiàn)象。d.封閉式前照燈完全避免了反射鏡的污染,但成本較高。 4)氙氣燈氙氣燈的工作原理是:接通電源后,首先將車上的12V電壓在幾微秒內(nèi)升壓到23000V的高壓脈沖電加在石英燈泡的金屬電極之內(nèi),激勵燈泡內(nèi)的物質(zhì)(氙氣、少量的水銀蒸汽及金屬鹵化物)在電弧中電離產(chǎn)生亮光。由于高溫導(dǎo)致碰撞激發(fā),并隨壓力升高使線光譜變寬形成帶光譜。在燈開關(guān)接通的一瞬間

12、,氙氣燈即產(chǎn)生與55W鹵素?zé)粢粯拥牧炼?,約3s達到全部光通亮。燈內(nèi)高壓氙氣以縮短燈被點亮的時間,燈的發(fā)光顏色則由燈泡內(nèi)的氙氣,、水銀蒸汽和少量金屬鹵化物所決定。特點:其燈光光色成分和日光燈非常相似,亮度是目前鹵素?zé)襞莸?.5倍,壽命為鹵素?zé)襞莸?倍。因燈泡點燃達正常工作溫度后,維持電弧放電的功耗很低(約35W),故可節(jié)約40%電能。第三節(jié)燈光開關(guān)與前照燈電路一、燈光開關(guān)照明系統(tǒng)的大部分電路是由燈光開關(guān)來控制的,最常用的燈光開關(guān)一般有Off(關(guān)閉)擋、Park(小燈)擋和Head(前照燈)擋三個擋位。對大部分車來說,燈光開關(guān)上的兩個相線接線柱與蓄電池正極直接相連,燈光電路不受點火開關(guān)控制,即點火

13、開關(guān)在Off擋時,燈光開關(guān)也能開、閉照明電路。 燈光開關(guān)可以裝在儀表板上,也可裝在轉(zhuǎn)向柱上。二、前照燈1.前照燈的電路原理圖從圖上可知:怎樣形成回路?燈是并聯(lián)還是串聯(lián)?1)發(fā)光強度給定方向上所能發(fā)出的光線強度(cd)6.前照燈的檢測與調(diào)整車輛類型新注冊在用兩燈制四燈制兩燈制四燈制汽車、無軌電車15000120001200010000四輪農(nóng)用車1000010000800060002)照射位置被測車輛空載,輪胎氣壓正常,汽車正對屏幕10m,光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或者中心的高度應(yīng)為0.6-0.8H,其水平方向位置向左偏或者向右偏不超過100mm。注:裝用遠近雙絲燈,以調(diào)整近光光束為主。作用:汽車轉(zhuǎn)向信號

14、燈主要用來指示車輛行駛方向。其燈光信號采用閃爍的方式,用來指示車輛左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn),以引起其他車輛和行人的注意,提高車輛的安全性。轉(zhuǎn)向信號燈電路系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向和報警兩部分電路組成,一般都是共用一個閃光器,用轉(zhuǎn)向開關(guān)和危險報警開關(guān)分別進行控制。組成:轉(zhuǎn)向信號燈電路主要由轉(zhuǎn)向信號燈、閃光器、轉(zhuǎn)向燈開關(guān)等組成。第四節(jié)轉(zhuǎn)向信號電路與閃光器類型:轉(zhuǎn)向信號燈是由閃光器控制的,常見的閃光器有 A.熱絲式 B.電容式 C.翼片式D.電子式等。特點:A.熱絲式閃光器結(jié)構(gòu)簡單、成本低,但閃光頻率不夠穩(wěn)定、使用壽命短、信號明暗不明顯,現(xiàn)已被淘汰;B.電容式和翼片式閃光器閃光頻率較為穩(wěn)定,翼片式閃光器還具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、工

15、作時伴有響聲可起監(jiān)控等特點;C.電子式閃光器具有性能穩(wěn)定和工作可靠的特點,目前已廣泛應(yīng)用。一、電容式閃光器1.組成:主要由一個繼電器和一個電容器組成。2.原理:是利用電容器充、放電延時特性,使繼電器的兩個線圈產(chǎn)生的電磁力時而相加,時而相減,使觸點周期性地打開或關(guān)閉,形成轉(zhuǎn)向信號燈閃爍。工作過程:(1)當轉(zhuǎn)向燈開關(guān)8打到左側(cè)后,串聯(lián)線圈3有電流通過,電流從蓄電池正極串聯(lián)線圈3觸點1轉(zhuǎn)向燈開關(guān)8左轉(zhuǎn)向信號燈9及左轉(zhuǎn)向指示燈搭鐵蓄電池負極,形成回路。此時并聯(lián)線圈4和電容器7被觸點1短路,而串聯(lián)線圈3產(chǎn)生的電磁力大于彈簧片2的彈力使觸點1張開,因此左轉(zhuǎn)向信號燈9處于暗的狀態(tài)。(2)觸點1打開后,蓄電池

16、經(jīng)串聯(lián)線圈3、并聯(lián)線圈4及左轉(zhuǎn)向信號燈9向電容器7充電,其充電電流由蓄電池正極串聯(lián)線圈3并聯(lián)線圈4電容器7轉(zhuǎn)向燈開關(guān)8左轉(zhuǎn)向信號燈9及左轉(zhuǎn)向指示燈搭鐵蓄電池負極,形成回路。(3)由于并聯(lián)線圈4的電阻值較大,電路電流很小,故右轉(zhuǎn)向燈信號仍處于暗的狀態(tài)。同時由于充電電流通過串聯(lián)線圈3、并聯(lián)線圈4所產(chǎn)生的電磁力的方向相同,觸點2仍保持打開。隨著電容器7的充電,電容器7兩端電壓升高,其充電電流逐漸減小,兩線圈的電磁力也減小,于是觸點1又重新閉合。(4)觸點1閉合后,經(jīng)左轉(zhuǎn)向信號燈9的電流增大,左轉(zhuǎn)向信號燈及左轉(zhuǎn)向指示燈變亮,電路為:蓄電池正極串聯(lián)線圈3觸點1轉(zhuǎn)向燈開關(guān)8左轉(zhuǎn)向信號燈9及左轉(zhuǎn)向指示燈搭鐵

17、蓄電池負極,形成回路。同時,電容器7通過并聯(lián)線圈4和觸點1放電,其放電電流通過并聯(lián)線圈4所產(chǎn)生的磁場方向與串聯(lián)線圈3的磁場方向相反,電磁力相互抵消,觸點1繼續(xù)閉合,左轉(zhuǎn)向信號燈仍亮。二、翼片式閃光器翼片式閃光器是利用電流的熱效應(yīng)使熱脹條通電時熱脹、斷電時冷縮,通過翼片產(chǎn)生變形動作來控制觸點開閉。據(jù)熱脹條受熱情況不同,分為直熱式和旁熱式兩種。接通轉(zhuǎn)向燈開關(guān)7時,轉(zhuǎn)向信號燈9通電,通路為:蓄電池正極閃光器接柱B翼片2熱脹條3動觸點4、靜觸點5閃光器接柱L轉(zhuǎn)向燈開關(guān)7轉(zhuǎn)向信號燈9和轉(zhuǎn)向指示燈8搭鐵蓄電池負極,轉(zhuǎn)向信號燈9變亮。時,熱脹條3因通電受熱而伸長,當熱脹條3伸長至一定長度時,翼片2突然繃直,

18、使觸點斷開,轉(zhuǎn)向信號燈困電流被切斷而熄滅;同時,熱脹條3由于斷電而逐漸冷卻收縮,至翼片2彎曲成弓形,觸點又閉合,接通了電路,轉(zhuǎn)向信號燈9變亮。如此交替變化,使轉(zhuǎn)向信號燈9閃爍。駕駛員可從閃光器工作時突然伸直和彎曲發(fā)出的彈跳聲,知道 “閃光器在工作”。1)原理:旁熱翼片式閃光器與直熱翼片式不同的是熱脹條1由繞在其上的電熱絲2通電后產(chǎn)生的熱量加熱,故稱旁熱翼片式。電熱絲2的一端焊在熱脹條1上,另一端則與靜觸點5相連。(2)工作過程1)接通轉(zhuǎn)向燈開關(guān)8時,電路為:蓄電池正極閃光器接線柱B電熱絲2閃光器接線柱L轉(zhuǎn)向燈開關(guān)8轉(zhuǎn)向信號燈9搭鐵蓄電池負極。因電熱絲2的電阻較大,電路中電流較小,故轉(zhuǎn)向信號燈9

19、是暗的(2)工作過程:2)電熱絲2通電產(chǎn)生的熱量使熱脹條1受熱伸長,翼片6便在自身彈力作用下伸直而使常開觸點閉合。電路為:蓄電池正極閃光器接線柱B翼片6觸點4、5閃光器接線柱L轉(zhuǎn)向燈開關(guān)8轉(zhuǎn)向信號燈9搭鐵蓄電池負極。電熱絲2被觸點短路, 電流增大,轉(zhuǎn)向信號燈變亮。 3)同時,由于電熱絲2被短路,熱脹條1逐漸冷卻收縮,拉緊翼片6,使觸點再次打開,轉(zhuǎn)向信號燈變暗。周而復(fù)始,使轉(zhuǎn)向信號燈9閃爍。3)電子閃光器 電子閃光器的類型分有觸點、無觸點、和集成電路幾種電子閃光器共同特點:1、一般有3個接線柱B、L、E2、一般不維修3、閃光頻率和燈泡的功率無關(guān)(電熱式和電容式都和燈泡功率有關(guān)) 1轉(zhuǎn)向開關(guān)打到左

20、側(cè)或右側(cè)時,轉(zhuǎn)向指示燈閃爍比正常情況快 這種故障現(xiàn)象說明這一側(cè)的轉(zhuǎn)向燈燈泡有燒壞的,或轉(zhuǎn)向燈的接線、搭鐵不良。排除方法:更換燈泡。若接線搭鐵不良時,視情況處理。6 轉(zhuǎn)向信號燈電路的常見故障6 轉(zhuǎn)向信號燈電路的常見故障 2左、右轉(zhuǎn)向燈均不亮 這種故障的原因可能是熔絲燒斷、閃光器壞、轉(zhuǎn)向開關(guān)出現(xiàn)故障、或線路有斷路的地方。排除方法: 1)檢查熔絲,斷了更換。 2)檢查閃光器 3)若以上正常,檢查轉(zhuǎn)向燈開關(guān)及其接線,視情況修理或更換。 左、右轉(zhuǎn)向燈均不亮,除以上檢查方法外,還可以先打開危險警告開關(guān),若左、右轉(zhuǎn)向、燈不亮,說明閃光器有故障。一、制動信號裝置 制動信號燈安裝在汽車的尾部,當汽車制動時,紅色

21、信號燈亮,給尾隨其后的車輛發(fā)出制動信號,以避免造成追尾事故。目前在一些發(fā)達國家,還規(guī)定了轎車必須安裝高位制動信號燈,它裝在后窗中心線、靠近窗底部附近。這樣當前后兩輛車靠得太近時,后面汽車駕駛員就能從高位制動信號燈的工作情況,判斷前面汽車的行駛狀況。安裝高位制動信號燈對于防止發(fā)生追尾事故,有相當好的效果。5.3 制動與倒車信號系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理1.制動信號燈開關(guān) 制動信號燈由制動信號開關(guān)控制,常見的制動信號燈開關(guān)有以下幾種情況。(1)液壓式制動信號燈開關(guān)(2)氣壓式制動信號燈開關(guān)(3)彈簧式制動信號燈開關(guān)(1)液壓式制動信號燈開關(guān)1)安裝:液壓制動主缸的前端,或制動管路中。2)過程:踩制動踏板時,制

22、動系統(tǒng)壓力增大,膜片2向上彎曲,接觸橋3同時接通接線柱6和7,制動燈通電發(fā)亮;松開制動踏板時,系統(tǒng)壓力降低,接觸橋3在回位彈簧4的作用下復(fù)位,制動燈電路被切斷而熄滅。(2)氣壓式制動信號燈開關(guān) 1)安裝:通常被安裝在制動系統(tǒng)的氣壓管路上。 2)過程:制動時,制動壓縮空氣推動橡膠膜片向上曲,使觸點閉合,接通制動信號燈電路。(3)彈簧式制動信號燈開關(guān)1)安裝:裝在制動踏板的后面。2)當踏下制動踏板時,開關(guān)閉合,制動信號燈亮。2制動信號燈電路 制動信號燈電路一般不受點火開關(guān)控制,直接由電源、熔絲到制動信號燈開關(guān)。制動信號燈電路根據(jù)尾燈的組合形式有以下幾種情況。(1)采用三燈的組合式尾燈 (2)采用雙

23、絲燈的尾燈 (1)采用三燈的組合式尾燈 在這種組合式尾燈中,采用單絲燈泡,每個燈泡只有一個功能,隨著功能的增加,尾燈燈泡的數(shù)量還要增加。1.倒車燈與倒車報警器(1)作用:倒車時提醒行人及其他車輛駕駛員,以保證倒車安全。由變速器蓋上的倒車報警開關(guān)(倒車開關(guān))控制。(2)倒車報警器開關(guān)的構(gòu)造與原理:1)構(gòu)造:鋼球、殼體、膜片、觸點、彈簧、保護罩、金屬盤等。2)原理:當變速桿置于倒車位置時,倒擋叉上的凹槽對準鋼球,使鋼球松開,在彈簧的作用下,膜片和金屬盤向下移動,使觸點閉合,從而接通倒車報警電路,使倒車燈亮,倒車報警器也同時發(fā)聲。(3)倒車報警器線路及工作過程當?shù)管囬_關(guān)接通時,蓄電池電流將流過L1,同時也通過線圈L2對電容進行充電,因流經(jīng)兩線圈的電流產(chǎn)生的磁力方向相反,相互抵消,致繼電器觸點保持閉合,則倒車蜂鳴器線圈通電;隨著電容器端電壓的上升,充電電流下降,L2的磁力減弱,合磁場加強,將繼電器觸點吸開,電容通過L2和L1放電,產(chǎn)生的磁場維持觸點斷開狀態(tài),此時蜂鳴器線圈斷電。隨著電容放電電流的減小,線圈磁場吸力漸消,繼電器觸點再次閉合,蜂鳴器線圈

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