家プロットリードセンサーはステンレス鋼でどのように機能しますか? 磁気リードスイッチ

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リードセンサーはステンレス鋼でどのように機能しますか? 磁気リードスイッチ

リードスイッチには多数の機械式スイッチと電気パラメータ、それらの特性を特徴づけます。これらのパラメータは 2 つに分けることができます大人数のグループ: 機械的および電気的。

リードスイッチの機械的パラメータ

機械的パラメータには次のものがあります。 作動起磁力。このパラメータは、どのような電圧値を示すかを示します磁場接点がアクティブになり、解放されます。で技術文書これは、作動起磁力 (Vav で示される) と解放起磁力 (Votr で示される) の両方と呼ばれます。

リードスイッチの重要なパラメータ (場合によっては主要なパラメータ) は次のとおりです。 作動と解放の速度。これらのパラメータは通常、ミリ秒単位で測定され、それぞれ tav および ttr と呼ばれ、一般にリードスイッチの性能を特徴づけます。リードスイッチの幾何学的寸法が小さいほど、パフォーマンスが高くなります。

最大操作数、または単にリソースは、グループを指します。機械的パラメータ。このパラメータは、機械的および電気的両方のリードスイッチのすべての特性が制限内に維持される操作回数を指定します。許容可能な値。技術文書では、Nmax として指定されます。

リードスイッチの電気的パラメータ

これらのパラメータは従来の機械的接点の場合と同じです。閉じた接点間で測定される抵抗は次のように呼ばれます。 接触転移抵抗であり、Rk として指定され、開いた接点間で測定される抵抗は絶縁抵抗 Riz に他なりません。

リードスイッチの耐電圧。このパラメータは降伏電圧 Upr を特徴付けます。この電圧は主に接点間の絶縁の品質を決定し、真空の品質またはフラスコに不活性ガスを充填することによって決まります。さらに、破壊電圧は接点間のギャップのサイズとそのコーティングの品質によって異なります。

リードスイッチによる電源切り替え接点の材質とサイズ、コーティングの種類など、主に設計によって決まります。コンタクトパッド。技術文書では、このパラメータは Pmax として指定されています。

容量、開いた接点間で測定された値は Ck として指定されます。それはのみに依存します幾何学的寸法リードスイッチと開いた接点間の距離。

リードスイッチ制御方式

永久磁石制御と電流コイルを使用した制御の 2 つの大きなグループに分けることができます。これらの方法を図 1 に示します。

写真1。さまざまな方法リードスイッチ制御

永久磁石によるリードスイッチ制御

最も単純で最も一般的な制御方法は、磁石の直線運動を使用するものです。ここで、磁石がドアのどこに取り付けられているか、ドアが閉じているときにリードスイッチを動作させる場所を覚えておくことは非常に適切です。

磁石の角運動による方法は、何らかの理由で他の方法を使用できない場合に、通常はあまり使用されません。

磁場をカーテンで覆うという手法は、前世紀の 90 年代までさまざまなコンピューティングデバイスのキーボードで使用されており、おそらく今でもどこかで見られるかもしれません。

定電流コイルによるリードスイッチ制御

このメソッドは受信しました最大の分布作成中 リードリレー。これらのリレーの設計は非常にシンプルです。リードスイッチは電流が流れるコイル内に配置されるだけであり、従来のリレーのように追加のスプリングやレバーは必要ありません。この場合の唯一の欠点は量が少ないことです連絡先グループ.

コイルが大電流を流すことができる十分な太いワイヤで作られている場合、リード電流リレーを入手できます。このようなリレーは広く使用されています。強力な情報源直流過負荷保護システムのセンサーとして。このようなセンサーの応答レベルの微調整は、リードスイッチがコイルの軸に沿ってスムーズに移動できるようにするネジ機構によって行われます。

リードスイッチのメリットとデメリット

他のものと同様に、リードスイッチにも欠点と利点があります。もちろん、最初に利点について話しましょう。

従来のスイッチング接点と比較して、リードスイッチの信頼性はほぼ 100 倍です連絡先を開く。この信頼性は、より高い絶縁抵抗 (数十メガオームに達する) とより優れた耐電圧によるもので、一部のタイプのリードスイッチのブレークダウン電圧は数十キロボルトに達します。

リードスイッチの紛れもない利点はその速度です。リードスイッチの一部のモデルでは、スイッチング周波数は 1000 Hz に達し、作動速度とリリース速度はそれぞれ (0.5 ～ 2.0 ミリ秒) と (0.2 ～ 1.0 ミリ秒) の範囲内にあります。

一部のリードスイッチの耐用年数は 40 ～ 50 億回の動作に達し、従来の保護されていない接点の耐用年数よりもはるかに長くなります。また、リードスイッチには次のような利点があります。簡単な方法負荷との調整、および電気エネルギー源を使用しないリードスイッチの操作が可能です。

リードスイッチのデメリット

メリットに比べれば、デメリットはそれほど大きくないかもしれません。まず、これはスイッチング電力が小さいことです。さらに、1 つのシリンダには少数の接点グループがあり、「ドライ」リードスイッチでは接点のチャタリングが発生します。デメリットとしては、ガラス容器が壊れやすいこと、場合によっては外部磁場に敏感なこともあります。

ボリス・アラディシュキン

スイッチングデバイスと接点は、電子部品や無線工学で積極的に使用されています。しかし、そのような詳細は信頼性が低いと考えられています。頻繁に使用する装備は消耗します。このため、専門家は磁気制御の密閉接点の形で提供されるリードリレーを使用することがよくあります。長時間の使用のために、高品質のスイッチが装備されています。

簡単な説明

で現代世界より汎用的なホールセンサーが大量に販売されているため、リードスイッチは実際には使用されていません。しかし、そのようなリレーなしではどうしてもやっていけない状況がまだあります。重要なのは、このデバイスは制御が簡単で、あらゆる機器の回路に設置できるということです。マスターがユニットから高度な信頼性と耐久性を達成する必要がある場合、リードスイッチなしではできません。

現在、このようなリレーはさまざまなセンサーや同様のデバイスに搭載されています。機能性シェアするのが習慣です 3 つの主要なカテゴリに分類されます。

切り替え。
閉鎖。
オープニング。

主な技術的特徴としては、ドライおよび水銀接触が挙げられます。後者の場合、ガラスケースには金属の滴が含まれていますが、これは接点の品質が向上するため、リレーの動作中に特に重要です。

さらに、水銀は不要な振動を避けるのに役立ち、それによって設置の応答時間が増加します。これが、専門家が常にこのタイプの連絡先の使用を推奨する理由です。

デバイスの特性

高品質のリードスイッチは、特定の強磁性合金で作られた 2 つの接点で構成されています。これらは耐久性のあるフラスコに取り付けられているため、ユーザーはいつでも操作を制御できます。永久磁石が接点に供給されると、短絡が発生し、連続回路が形成されます。この特異性のため、リードスイッチはリミットスイッチと呼ばれるようになりました。

工業メーカーは、最終的な適用範囲に厳密に従ってそのようなユニットにラベルを付けます。たとえば、略語 KEM がリレーにマークされている場合、それはスイッチング電気機構のカテゴリに属します。大文字「A」は、デバイスがどの用途でも使用できることを意味します。気象条件ただし、「B」とマークされた部品は屋内での使用のみを目的としています。よく MKA という略語が表示されますが、これはこの磁気スイッチがあらゆる用途に最適であることを意味します。

標準的なスイッチングユニットの場合、抵抗レベルは 0.2 オーム以内です。オープニング用の高品質リードスイッチは、このインジケーターが1 kΩであるという事実によって区別されます。このようなデータにより、技術者は既存の回路の切り替えを大幅に高速化できます。このタイプの磁気スイッチはすべて、より高性能であるため、電力電圧ネットワークに使用されます。磁気トリップリードスイッチは、接触センサーだけでなく、コンピュータ業界やセキュリティ業界のさまざまな回路で積極的に使用されています。

モデルの種類

高品質のリードリレーは通常、接点グループの設計が異なるいくつかのカテゴリに分類されます。それぞれの品種には、専門家と家庭の職人の両方から高く評価されている多くの優れた特徴があります。いくつかのタイプのリードスイッチが販売されています。

接点切替式です。
従来のオープンループ設置。
閉じた接点を持つ特定の要素。

主な機能特性に加えて、専門家は密閉型スイッチングユニットを乾式と水銀に分ける技術的パラメータも特定します。

デザインの違い

多機能リードスイッチは密閉されたガラス容器の形で提供され、その内部には高感度の接点が配置されています。これらの要素は、製品の端面に溶接された磁気コアです。すべての外部部品は既存の電気ネットワークに接続されています。

現在最も普及しているのは、短絡用のリードスイッチリレーです。接点は高品質の強磁性ワイヤで作られています長方形。コアはパーマロイで作られています。パーマロイは電力とリードスイッチのサイズが主な役割を果たす材料です。必要に応じて、コーティングを銀、金、またはロジウムに置き換えることができます。

完成したフラスコは排気されるか、不活性ガスが導入され、スイッチの腐食の進行を防ぎます。専門家は、製造プロセス中に、コア間に一定の直径の隙間があるという事実も考慮します。

動作原理

閉接点を備えたスイッチングリードスイッチには、透磁率の向上を特徴とする2つのコアが装備されています。これら 2 つの要素は、不活性ガスまたは混合ガスで満たされた密閉ガラス容器内にあります。フラスコ自体には 50 kPa の圧力があります。特別な不活性環境により、接点が酸化することはありません。

リードスイッチシリンダーは制御巻線の内部コンパートメントに配置され、DC 電源に接続されています。電源がオンになった瞬間に、必要な磁界が担当リレーに形成され、接点コアを通過し、ギャップに沿って制御コイルを閉じます。作動エネルギーの流れにより、接点を互いに接続する牽引力が生じます。

銀、金、パラジウム、またはラジウムで接点を追加コーティングすると、接触抵抗の低減に役立ちます。電源を入れると電磁石コイルの力がなくなり、バネ自体が開く原理で動作します。リードスイッチリレーには、部品同士が摩擦を受ける表面がまったくないことは注目に値します。コンタクト自体は、導体、磁気回路、スプリングのすべての働きを行うことができるため、さまざまな機能によって区別されます。

電流密度を増加させると、電磁コイルのサイズを数倍小さくすることができます。巻線にはエナメルワイヤーが積極的に使用されています。すべてのリードスイッチアセンブリはプレス加工され、接続は溶接またははんだ付けによって行われます。これらのユニットは磁気シールドを広範囲に使用しており、スイッチオンゾーンを減らすのに役立ちます。

リレーの調整された動作は、すべてのスプリングが追加の張力なしで取り付けられているためであり、そのため、デバイスは起動後すぐに動作する準備ができています。従来の電磁石の代わりに永久磁石を使用できるため、リードスイッチは有極と呼ばれます。リレー接点を押すには、磁気コイルの存在により一定の力が必要です。この効果は、すべての力がバネに依存する従来の電磁ユニットでは見られません。

オープン用のリードスイッチリレーの動作原理は、リレーシステムが電磁石の影響下でコアを磁化し、徐々に互いに反発して回路を開くという点で異なります。に属しているモデル密閉型、3 つの接点が装備されており、そのうちの 1 つは金属でコーティングされ、残りは強磁性組成物でコーティングされています。

長所と短所

各ユニットはプラスとマイナスの両方で異なります。ネガティブな特性。ユーザーがすべての強みを理解しており、弱い面購入した製品に最適なアプリケーションを選択できます。だからこそ、リードリレーを購入する前に その利点を探る必要があります。

いつすべて肯定的な側面研究すれば、欠点を理解することができます。マスターが持っている場合は、必要な経験仕事をすれば、小さな欠陥を取り除くことができるでしょう。リードスイッチの主な欠点は次のとおりです。 次の特徴:

かなりの優位性があるにも関わらず、ポジティブな特徴、リードリレーは徐々に他の半導体タイプの類似物 (ホールセンサーなど) に置き換えられています。決定的な役割を果たしたのは、より高い構造強度、ガタつきの完全な欠如、そしてサイズの小ささです。

応用分野

高品質かつ多機能リードスイッチリレーとして使用されるセキュリティシステムでの需要が考慮されています。このようなデバイスは特別なセンサーにも取り付けられています。 他の応用分野についても忘れないでください。

リードスイッチ制御ルール

このような機器は日常生活だけでなく他の多くの産業でも使用されているため、すべてのユーザーはその取り扱い方法を知っておく必要があります。この場合にのみ信頼できます質の高い仕事リレー。さらに、密閉スイッチを制御することもできます 主に 2 つの方法:

永久磁石タイプを使用しています。
接続されているコイルに作用することで、一定のソース現在。

最初のオプションでは、ユーザーは永久磁石の角度または直線運動を使用できます。また、作業エリアを専用のカーテンで覆う方法もよくあります。このオプションは次の場所にあります。ユニバーサルセンサーレベルやポジションだけでなく、盗難警報器.

2 番目の方法では、専門家が構築できるようになります。強力なリレーリードスイッチをベースにしています。よく知られている従来の設計とは異なり、このようなユニットは、その設計に可動要素が含まれていないため、より信頼性が高く、高品質で耐久性があります。ただし、接点グループの数が少ないという点では、複数のリードスイッチを同時に使用すれば、この小さな欠点は簡単に解消できます。

この制御方法の応用例として、電流リレーを挙げることができます。このユニットは、強力な大きな断面のワイヤーで巻かれた強力なコイルの形で提供されます。密閉されたスイッチは内部コンパートメントに配置する必要があります。

このデバイスの多用途性は、信頼性の高いデバイスとして使用できます。保護システム DC 回路の過負荷から保護します。さらに、マスターはコイル内の整流子を直線的に動かすことでデバイスの感度を調整できます。

この記事では、リードスイッチについて説明します。リードスイッチという言葉は、密閉された磁気制御接点の略です。リードスイッチは、真空になった小さな細長いフラスコで、その中には一対の柔軟な金属強磁性接点があります。接点は長さが重なっていますが、互いに短い距離に配置されており、異なる起動 (閉じるか開く) に応じてこれらの接点がいくつか存在する可能性があります。リードスイッチに磁石を近づけると接点が閉じます（または開きます）。

リードスイッチは、センサー (自転車の速度センサーなど) やスイッチなどに使用できます。以前は、リードスイッチはリレーに使用され、リードスイッチの上に数百回のコイル (巻線) が巻かれていました。抵抗は 500 ～ 1500 オームに達する可能性があります)、電圧が印加されるとリードスイッチの接点が閉じます。現在、リードスイッチを備えたリレーはほとんど使用されません。

リードリレーのメリット:
接点が完全に密閉されているため、リードリレーとして使用できます。さまざまな条件湿気、ほこりなど。
高速なので、高いスイッチング周波数でリードリレーを使用できます。
リードリレーのスイッチ回路および制御回路のガルバニック絶縁。６．リードリレーの応用機能領域が拡張されました。
広い温度範囲にわたって信頼性の高い動作

リードリレーの欠点:
外部磁場の影響を受けやすいため、外部の影響から保護するための特別な対策が必要です。
リードスイッチのハウジングは壊れやすく、衝撃に敏感です。
リードスイッチのスイッチ回路の低電力。
高電流時にリードリレーの接点が自然に開く可能性。

図中のリードスイッチは次のように指定されています。

リードスイッチの特徴と利点:
すでに述べたように、リードスイッチの接点は真空または不活性ガス中にあるため、開閉時に接点間に火花が発生しても、動作中にわずかに焼けます。
リードスイッチは非常に耐久性があり、リードスイッチを破損せず、非常に大きな電流を流さない限り、リードスイッチの耐用年数は無限です。
リードスイッチは動作中はほとんど無音で、接点のカチッという音だけが聞こえます。
比較的高性能。

リードスイッチの欠点:
リードスイッチは非常に壊れやすく、通常、リードスイッチの本体は壊れやすいガラスでできているため、強い振動や衝撃が加わる環境では使用できません。
それらをトリガーするには、磁場を作成または適用する必要があります。
リードスイッチの接点が固着することがあります。これは、大電流が流れた後に発生し、接点が作動したときにスパークが飛びます。このようなリードスイッチは、主に小電流のスイッチングに使用されます。下の写真は、接点が焼けたリードスイッチの写真です。

リードスイッチの応用

すでに述べたように、ほとんどの場合、リードスイッチは防犯警報システムで使用され、ドアや窓などに設置されます。ドアが開くと、磁石 (ドアにあります) がリードスイッチを通過してドアが閉じます。リードスイッチ。リードスイッチに磁石を近づけるとあらゆるデバイスの電源を入れることができます。たとえば、コンピュータの電源を入れたり、磁石をセンサーに近づけた後にのみスクーターのエンジンが始動するようにしたり、位置制御センサーとして使用したりできます。何か物を持ち上げるとサイレンが鳴るようにしたり、自転車の車輪にリードスイッチを付けて速度を制御したり、下の図を見てみましょう。

さまざまな電気および電子回路において、無線コンポーネントは、美しい名前「リードスイッチ」。それは何ですか?またどのように機能しますか?

名前とその意味

名前は本当に詩的に聞こえます、それは価値があります美しい花。しかし、この言葉の由来は非常に平凡で、「密接な接触」を意味します。従来の接触グループと比較したデバイスの利点を決定するのは、空気または空気の置換がないことです。その動作原理は極めてシンプルで、部品の別名「磁気制御式」で簡単に説明します。電気接続」ガラスコーンの中小さいサイズ 2 つの弾性金属プレートが固定されており、そのうちの 1 つは強磁性パッドを備えています。密閉は、製造時にケースのアモルファス材料をしっかりと嵌め込むことによって実現されます。言い換えれば、リード線は単に両側で融着されているだけです。

デバイス構造

そのため、機械システムは、2 つの弾性プレート、磁性材料、およびそれらに融着またははんだ付けされた接点グループで構成されるガラス管に挿入されます。で良好な状態で左右のコンポーネントはガルバニック接触することができ、通過が可能になります。電流(このようなリードスイッチはノーマルクローズと呼ばれます)、または逆に開いている (クローズドリードスイッチ) こともできます。次に、チューブ内に真空が作成されるか、不活性 (化学的に不活性な) ガスがチューブ内に注入されます。これは細部を拡大するために行われます。電流が流れると接点が加熱し、酸化プロセス、つまり酸素との結合が加速します。金属が不活性環境に囲まれていれば、そのような反応は起こりません。これでチューブを密閉することができ、デバイスの準備が整いました。

デバイスの操作、その利点と欠点

応用

さらに、完全に排除することはほぼ不可能な設計上の基本的な欠陥にもかかわらず、リードスイッチの特性により、多くの分野での使用が可能になります。人間の活動、デメリットはそれほど重要ではなく、メリットが優先されます。たとえば、通常の場合キーボード回路にダンピングフィルターを組み込むことでいわゆる「バウンス」に対処でき、接点の清浄度を気にする必要がなくなります。これらの機器は警報システムにも不可欠です。何もない取り付けが簡単回路に接続されたリードスイッチに基づいたセンサー。ドアが閉まる - 接点が閉じられ、ドアが開くと、側枠に取り付けられた磁石が離れて減少し、回路が開き、トリガーの信号として機能します。電子回路アラート。リードスイッチは、エレベータかごの位置を決定するためにもよく使用されます。ダイバー用照明器具も磁石を使用して簡単に制御でき、スイッチ器具の開口部から塩分を含んだ海水が電灯に流入する危険はありません。単相回路と三相回路の両方にリードスイッチも存在します。

ヘルコトロン

高電圧回路を勉強しているとき、学生や専門家は「リードスイッチ」という用語に遭遇することがありますが、文脈から、基本的な設計ではこれが同じリードスイッチであることは明らかです。それは何ですか、また違いは何ですか? 特性、つまり接点を流れる電圧（最大100 kV）と電流です。故障の可能性と導体の断面積、および接触面積に耐える絶縁体の能力が、リードスイッチとリードスイッチの違いです。その他すべてにおいて、そして最も重要なことに、基本構造、これらのデバイスは同一です。

どのようなテクニックでもナビゲートできます環境必要な情報を取得できる特別なセンサーの助けを借りてのみ。それらは、オブジェクトの速度、状態、現在の目標、または環境の変化の種類を見つけることを目的としている場合があります。リードセンサーは最も有用なものの 1 つと考えられています。なぜそうなるのでしょうか?

リードセンサーとは何ですか?

まず、記事を書く目的が何であるかを確認しましょう。リードスイッチは、密閉されたガラスフラスコ内に密閉された一対の強磁性接点である電気機械デバイスです。永久磁石を近づけたり、電磁石をオンにするとショートします。一般的なリードセンサー回路は次のようになります。これらの特性のおかげで、これらのデバイスはリミットスイッチ、位置インジケータ、その他の同様のデバイスとして使用されています。電磁コイルを追加するとリードリレーになります。

種類と動作原理

勤務形態の分割はどのように行われますか? 彼らは何が何に属するかをどのように決定するのでしょうか？この目的のために、それぞれが独自の原則に従って機能する 3 つのグループへの分割が使用されます。使い方リードセンサー? 動作原理：

彼らには濃厚接触者がいる。このような場合、磁場がないときはセンサーは開いています。そこにあるときは閉じます。
彼らはオープンな連絡先を持っています。磁場がない場合、センサーは閉じた状態になります。それがそこにあるとき、それは開きます。
彼らは切り替えの連絡先を持っています。前の2つとは構造が異なります。まず第一に、出力が 3 つあるからです。したがって、磁場が存在しない場合、一方のペアは閉じます。それがあると、違います。

分類は、設計上の特徴に基づいて実行できます。

「接液」接点が使用されます。これには、端子が水銀滴と接触するリードスイッチも含まれます。その存在により、接触電気抵抗が減少します。またこのタイプチャタリングの可能性は低いです。
ドライ接点を採用しています。

特徴

必要なデバイスを選択する際に考慮する必要があるリードスイッチセンサーの機能は何ですか? それらはかなりたくさんあると言うべきです。

接点が閉じるために必要な磁場の強度の値。
電流を切り替えた。
接点が開くために必要な磁場の強度の値。
リードスイッチで切り替え可能な最大出力。
意味電気抵抗、コア間にギャップがあります (開いた状態のみが対象となります)。
リードスイッチが故障する電圧。
コアの短絡時に発生する接触領域の抵抗。
制御磁場の影響の瞬間から電気回路が閉じるまでの時間。
リードスイッチが開いた状態にあるときに、リードスイッチの端子間に存在する電気容量。
磁場の影響が取り除かれた後、電気回路が開くまでにかかる時間。
スイッチング電圧。
主要パラメータが許容範囲内に収まるリードスイッチのアクティブ化の数。

利点

どれのポジティブな側面リードセンサーはありますか？彼らのリストは次のとおりです。

接点バウンスがありません（端子が水銀で湿っているリードスイッチに適用されます）。
耐久性。センサーが物理的衝撃 (落下や不注意な取り扱いによる) に弱く、過大な電流が流れない場合は、無期限に動作できると考えられています。ただし、技術文書によると、操作の数は依然として 10 3 ～ 10 8 に制限されています。
リードスイッチの接点は不活性ガスまたは真空中にあるため、開時または火花が飛び散った状態でもわずかに燃えます。
これらのセンサーは、従来のリレーよりもサイズが小さく、同時にまったく同じ電流を流せるように設計されています。
製造中に貴金属や高融点金属はコンタクトに使用されないため、コストにプラスの影響を及ぼします。
リードスイッチなので騒音はほとんどありません。
センサーは高性能です (従来のリレーと比較した場合)。

欠陥

他のデバイスと同様に、リードスイッチには利点だけでなく欠点もあります。

(オープン接点と比較した場合) かなりの重量があります。
磁場を作る必要がある。
壊れやすい。衝撃荷重や強い振動がかかる場所での使用には適しません。
これらは外部磁場の影響を受けるため、保護の必要性が生じます。
場合によっては、リードスイッチの接点が閉じた状態のままになり、取り外すことができない場合があります。
応答速度の制限。
高電流では、リードスイッチの接点が自然に開く場合があります。

応用

リードセンサーはどこでその用途を見つけたのですか? しかし、それらについて話す前に、それらが置き換えられる傾向があることに言及する価値があります。より高度な技術として、ソリッドステートホールセンサーが使用されます。しかし、記事の主題に戻りましょう。

産業において特に重要な爆発安全性と耐久性が要求されるキーボードシンセサイザーや産業機器用のキーボード。小さな部品ではありますが、さまざまな機構を制御するために必要な部品です。この機能が利用できない場合、パフォーマンスが低下します。
各種容器のリードスイッチ液面センサー。
テレビやラジオ機器に。
物体の状態（開閉）や位置を表示するセンサー。応用分野: コンピュータ、セキュリティ、建設技術。窓やドアがどの位置にあるのかを教えてくれるので、建物を建てることができます。自動化システムあなたの目標と一緒に。
で電子メーター現在。