NTC, PTC
int16_t probe_sensor_CtoF(int16_t param) { int16_t result; result = param * 9 / 5 + 32; return result; } int16_t probe_sensor_FtoC(int16_t param) { int16_t result; result = (param - 32) * 5 / 9; return result; }
get the NTC temperature
const float Rp=10000.0; //10K const float T2 = (273.15 + 25.0); //T2 const float Bx = 3435.0; //B const float Ka = 273.15; uint8_t ip5332_get_battery_temperature(float* temperature) { uint32_t adc_reading_single = 0; uint32_t adc_reading = 0; uint32_t max_reading = 0; uint32_t min_reading = 9999; float adc_voltage = 0.0; uint8_t ret = 0; float resistance = 0.0; for (uint8_t i = 0; i < BATTERY_SAMPLE_COUNT_PER_TIME; i++) { adc_reading_single = adc1_get_raw(BATTERY_TEMPERATURE_ADC_CHANNEL); adc_reading += adc_reading_single; max_reading = MAX(adc_reading_single, max_reading); min_reading = MIN(adc_reading_single, min_reading); //adc_buffer[i] = adc_reading_single; //printf("%d, ", adc_reading_single); vTaskDelay(BATTERY_SAMPLING_INTERVAL); } adc_reading -= max_reading; adc_reading -= min_reading; adc_reading /= (BATTERY_SAMPLE_COUNT_PER_TIME - 2); //ESP_LOGI(APP_BLE_TAG, "adc battery temperature value:%d", adc_reading); if (adc_reading == ADC_VALUE_OF_ZERO) { ESP_LOGE(APP_BLE_TAG, "battery temperature is not connected"); ret = 0; } else if (adc_reading > 4095 ) { ESP_LOGE(APP_BLE_TAG, "battery temperature reading ADC value %d is great than 4095", adc_reading); ret = 0; } else { adc_reading = esp_adc_cal_raw_to_voltage(adc_reading, adc_chars); //ESP_LOGI(APP_BLE_TAG, "adc battery temperature voltage:%d", adc_reading); adc_voltage = adc_reading/1000.0f; resistance = (2.0f * adc_voltage) / (2.50f - adc_voltage) * 1000; //ESP_LOGI(APP_BLE_TAG, "adc battery temperature reistance:%f", resistance); //like this R=5000, T2=273.15+25,B=3470, RT=5000*EXP(3470*(1/T1-1/(273.15+25)), //*temperature = (1/(log(resistance/Rp))/Bx + (1/T2)) *temperature = resistance/Rp; *temperature = log(*temperature);//ln(Rt/Rp) *temperature /= Bx;//ln(Rt/Rp)/B *temperature += (1/T2); *temperature = 1/(*temperature); *temperature -=Ka; //ESP_LOGI(APP_BLE_TAG, "battery temperature %f, resistance:%f, voltage:%f", *temperature, resistance, adc_voltage); ret = 1; } return ret; }
NTC
https://blog.csdn.net/u014470361/article/details/82315699
a good example to show how to calucate the value.
methd 1:
another method:
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温湿度是一个基本的物理量,自然界中的一切过程无不与温湿度密切相关。温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器主要可分为三种:传统分立传感器,如热电偶、热敏电阻、热敏二极管等;模拟集成传感器,数字温度传感器。根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、激光传感器、红外传感器和微波传感器。
湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。如何使用好湿度传感器,如何判断湿度传感器的性能,这对一般用户来讲,仍是一件较为复杂的技术问题。
选购温湿度传感器时需要注意测量范围、测量精度的选择;同时还要考虑到时漂和温漂等关键因素。另外,湿度传感器是非密封性的,为保护测量的准确度和稳定性,应尽量避免在酸性、碱性及含有机溶剂的气氛中使用。如何选购请看本文详细解析。
1.选择测量范围
和测量重量、温度一样,选择湿度传感器首先要确定测量范围。除了气象、科研部门外,搞温、湿度测控的一般不需要全湿程(0-100%RH)测量。
2.选择测量精度
测量精度是湿度传感器最重要的指标,每提高—个百分点,对湿度传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大, 售价也相差甚远。所以使用者一定要量体裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖”。如在不同温度下使用湿度传感器,其示值还要考虑温度漂移的影响。众所周知,相对 湿度是温度的函数,温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化0.1℃。将产生0.5%RH的湿度变化(误差)。使用场合如果难以做到恒温,则提 出过高的测湿精度是不合适的。多数情况下,如果没有精确的控温手段,或者被测空间是非密封的,±5%RH的精度就足够了。对于要求精确控制恒温、恒湿的局 部空间,或者需要随时跟踪记录湿度变化的场合,再选用±3%RH以上精度的湿度传感器。而精度高于±2%RH的要求恐怕连校准传感器的标准湿度发生器也难 以做到,更何况传感器自身了。相对湿度测量仪表,即使在20—25℃下,要达到2%RH的准确度仍是很困难的。通常产品资料中给出的特性是在常温 (20℃±10℃)和洁净的气体中测量的。
3.考虑时漂和温漂
在实际使用中,由于尘土、油污及有害气体的影响,使用时间一长,电子式湿度传器会产生老化,精度下降,电子式湿度传器年漂移量一般都在±2%左右,甚至更高。一般情况下,生产厂商会标明1次标定的有效使用时间为1年或2年,到期需重新标定。
4.其它注意事项
湿度传感器是非密封性的,为保护测量的准确度和稳定性,应尽量避免在酸性、碱性及含有机溶剂的气氛中使用。也避免在粉尘较大的环境中使用。为正确反映欲测 空间的湿度,还应避免将传感器安放在离墙壁太近或空气不流通的死角处。如果被测的房间太大,就应放置多个传感器。有的湿度传感器对供电电源要求比较高,否 则将影响测量精度。或者传感器之间相互干扰,甚至无法工作。使用时应按照技术要求提供合适的、符合精度要求的供电电源。传感器需要进行远距离信号传输时, 要注意信号的衰减问题。当传输距离超过200m以上时,建议选用频率输出信号的湿度传感器。
除此之外,还有一些选择标准,由于采用不同的温湿度测量原理, 温湿度仪表多种多样,在选用时要考虑用户的实际应用环境和要求,如量程、输出和显示、安装方式、采样方式、气体种类、材料和结构、控制监测要求、环境危险性等。除此之外,还要重视性价比和维护工作量等因素;
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HTU21D温湿度传感器与四大品牌产品对比
由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温湿度一体的传感器就会相应产生。温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。 市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。下面深圳工采网给大家介绍一下市场上面主流温湿度传感器产品优势以及产品参数数据对比。
数字输出温湿度传感器HTU21D
一、Sensirion
Sensirion的温湿度传感器产品主要包括SHT2X系列、SHT3X系列、SHTC1和SHTW2。
SHT2X系列是HTU2X的直接竞争对手,SHT2x系列包括低成本版本SHT20、标准版本SHT21,以及高端版本SHT25。HTU21D温湿度传感器对标的是SHT21温湿度传感器,并且HTU2X系列与SHT2X是可以直接pin to pin替换。其中HTU21D的RH精度和量程与SHT21一致,优势在于响应时间和功耗比SHT2X系列低。SHT2X系列的响应时间为8s,功耗为3.2uw。
微小型SHT21温湿度传感器
下面是Sensiron目前主推的型号:
Sensiron现在有几款温湿度传感器比HTU2X有明显优势的产品,为SHT3X系列,SHTW2,SHTC1;它们的主要优势在于体积跟功耗这两点。
SHT3X为SHT2X的换代产品,SHT3x湿度传感器系列包括低成本版本SHT30、标准版本SHT31,以及高端版本SHT35。SHT3x湿度传感器系列结合了多种功能和各种接口(I2C、模拟电压输出),工作电压范围宽(2.4至5.5 V),2.5*2.5*0.9 DFN封装。SHT30/SHT31的精度为+-2%RH,SHT35的精度为+-1.5%RH,功为耗4.8uw。
HTU2X系列对比SHT3X的优势为响应时间快3s,功耗比SHT3X低;但是由于SHT3X为Sensiron于2016年推出的新产品,它对于HTU21D温湿度传感器的主要优势为宽电压工作范围以及更小的尺寸,同时支持数字I2C输出和模拟电压输出。
SHTW2温湿度传感器是Sensirion于2016年推出的第二代晶圆级芯片封装温湿度传感器,精度为+-3%RH,体积为1.3*0.7*0.5,支持I2C输出,1.8V工作电压,2uw超低功耗,适用于可穿戴应用。
SHTC1温湿度传感器精度为+-3%RH,体积为2*2*0.75,支持I2C输出,1.8V工作电压和2uw的超低功耗适用于手机或物联网无线应用
数字温湿度传感器SHTC1
HTU21D与SHT2X系列、SHT3X系列、SHTC1和SHTW2产品参数对比
型号 湿度精度%RH 温度精度℃ 供电电压范围(V) 接口 包装尺寸(mm) 功耗(uw) 响应时间S HTU21D ±2 ±0.3 1.5-3.6 I2C 3*3*1.1 2.7 5 SHT21 ±2 ±0.3 2.1-3.6 I2C 3*3*1.1 3.2 8 SHT25 ±1.8 ±0.3 2.1-3.6 I2C 3*3*1.1 3.2 8 SHT31 ±2 ±0.2 2.4-5.5 I2C与模拟电压 2.5*2.5*0.9 4.8 8 SHT35 ±1.5 ±0.1 2.4-5.5 I2C与模拟电压 2.5*2.5*0.9 4.8 8 SHTW2 ±3 ±0.3 1.62-1.98 I2C 1.3*0.7*0.5 2 8 SHTC1 ±3 ±0.3 1.62-1.98 I2C 2*2*0.8 2 8
综上所述:Sensirion新系列温湿度传感器SHT3X系列产品缩小了体积,调宽了供电电压范围(2.4-5.5),增加了供电电压势必增加了产品的整体功耗,未来低功耗的3V供电将会是低功耗产品的发展趋势。因此HTU21D温湿度传感器有着更低功耗的优势,同时SHT系列核心采用CMOSensor技术相比与HTU21D温湿度传感最大的不足就是高湿抗结露能力,与HTU21D温湿度传感器在高湿度环境下的快速恢复还是有一定的差距。
二、Honeywell霍尼韦尔
霍尼韦尔 HumidIcon 数字式温湿度传感器提供一系列的精度,从 ±1.7% 相对湿度到 ±4.5% 相对湿度,工作温度范围宽且低迟滞。霍尼韦尔温湿度传感器用于多个领域,包括采暖通风空调设备 (HVAC)、制冷设备、办公自动化设备和医疗设备。
HumidIcon 数字式湿度/温度传感器
Humidlcon温湿度传感器的供电电压为3.3V,封装包括SIP 4引脚和SOIC-8 SMD,响应时间为6S。产品包括了HIH6000系列数字式湿度/温度传感器(精度+-4.5%RH)、HIH6100系列数字式湿度/温度传感器(精度+-4%RH)、HIH7000系列数字式湿度/温度传感器(精度+-3%RH)、HIH8000系列数字式湿度/温度传感器(精度为+-2%RH)、HIH9000系列数字式湿度/温度传感器(精度为+-1.7%RH)
数字式湿度/温度传感器HIH6000系列
HTU21D与HumidIcon 数字式湿度/温度传感器产品参数对比
型号 湿度精度%RH 温度精度℃ 供电电压范围(V) 接口 包装尺寸(mm) 功耗(uw) 响应时间S HTU21D ±2 ±0.3 1.5-3.6 I2C 3*3*1.1 2.7 5 HIH6000 ±4.5 ±0.5 3.3 I2C&SPI SIP 4 引脚或 SOIC-8 SMD 3.6 6 HIH6100 ±4 ±0.5 3.3 I2C&SPI SIP 4 引脚或 SOIC-8 SMD 3.6 6 HIH7000 ±3 ±0.5 3.3 I2C&SPI SIP 4 引脚或 SOIC-8 SMD 3.6 6 HIH8000 ±2 ±0.5 3.3 I2C&SPI SIP 4 引脚或 SOIC-8 SMD 3.6 6 HIH9000 ±1.7 ±0.3 3.3 I2C&SPI SIP 4 引脚或 SOIC-8 SMD 3.6 6
*HTU21D温湿度传感器湿度的精度与HIH8000系列相同,但是响应时间比它们快1S,功耗比Humidlcon的产品低,HTU21D为2.7uw,HIH8000系列为3.6uw;HTU21D的温度精度存在优势,HIH9000的温度精度才与HTU21D相同;同时HTU21D在体积上存在优势,但是Honewell的Humidlcon温湿度传感器采用的是比较普遍的SOIC-8 SMD封装和SIP 4插脚封装,更易于客户使用,缺点在于不太适用与小型的设备,比如手机和智能手表。
此外霍尼韦尔的湿度传感器主要的为模拟电压输出,响应时间为5S,精度为+-3%RH。包括HIH-4000系列湿度传感器、HIH4010/4020/4021系列湿度传感器、HIH4030/4031系列、HIH5030/5031系列低功耗电压输出型湿度传感器和HIH4602系列。其中HIH-4000系列、HIH4010/4020/4021系列为SIP封装,HIH4030/4031系列、HIH5030/5031系列为表面贴装、HIH4602系列是温湿度传感器,为TO-5或TO-39金属壳封装。
三、Silicon Labs芯科
Silicon Labs芯科的温湿度传感器为SI701x/2x/3X系列, Si7020/06/13/21 设备采用 3 mm x 3 mm 封装和 1.9 至 3.6 V 电源电压范围,而第 3 代 Si7034 设备则采用在可穿戴和消费类设备中流行的较小的 2 mm x 2 mm 封装和 1.67 V 至 1.98 V 低电压供电。
HTU2X系列对比SI701x/2x/3X系列,主要的优势集中在温湿度的精度和响应时间上,SI701x/2x/3X系列的主要优势集中于它的功耗,SI7034在体积和功耗上具有很大优势,但是它们存在的缺点是响应时间过长,达到了18S。
HTU21D与SI701x/2x/3X系列温湿度传感器参数对比
型号 湿度精度%RH 温度精度℃ 供电电压范围(V) 接口 包装尺寸(mm) 功耗(uw) 响应时间S HTU21D ±2 ±0.3 1.5-3.6 I2C 3*3*1.1 2.7 5 SI7006 ±5 ±1 1.9-3.6 I2C 3*3*1.1 2.2 18 SI7013 ±3 ±0.4 1.9-3.6 I2C 3*3*1.1 2.2 18 SI7020 ±4 ±0.4 1.9-3.6 I2C 3*3*1.1 2.2 18 SI7021 ±3 ±0.4 1.9-3.6 I2C 3*3*1.1 2.2 18 SI7034 ±4 ±0.4 1.67-1.98 I2C 2*2*0.9 0.9 18
*HTU21D温湿度传感器的主要对标型号为SI7021,湿度精度同为+-3%RH,SI7021的功耗比HTU21D低,仅为2.2uw;第三代SI7034的功耗为0.9uw,湿度精度为+-4%RH,2*2DFN封装。
四、ST
ST的温湿度传感器为HTS221,其湿度精度为-+3.5%RH,响应时间为10S,HLGA-6L封装。
HTU21D与HTS221产品参数对比
型号 湿度精度%RH 温度精度℃ 供电电压范围(V) 接口 包装尺寸(mm) 功耗(uw) 响应时间S HTU21D ±2 ±0.3 1.5-3.6 I2C 3*3*1.1 2.7 5 HTS221 ±3.5 ±0.5 1.7-3.6 I2C&SPI HLGA-6L 14 10
HTU21D对比HTS221在各方面都存在优势,温湿度精度、体积、功耗和响应时间;HTS221同时具有I2C和SPI两种输出方式供客户选择这是其优点。
http://news.isweek.cn/3399.html
选择温湿度传感器需要注意的事项
人类的生存和社会活动与温湿度密切相关。随着现代化的实现,很难找出一个与温湿度无关的领域来。由于应用领域不同,对温湿度传感器的技术要求也不同。从制造角度看,同是温湿度传感器,材料、结构不同,工艺不同.其性能和技术指标会有很大差异,因而价格也相差甚远。对使用者来说,选择温湿度传感器时,首先要搞清楚需要什么样的温湿度传感器;自己的财力允许选购什么档次的产品,权衡好“需要与可能”的关系,不致于盲目行事。深圳工采网(ISweek)从与用户的来往中,觉得有以下几个问题值得注意。
一、选择测量范围
和测量重量、温度、湿度一样,选择温湿度传感器首先要确定测量范围。除了气象、科研部门外,高温、湿度测控的一般不需要全湿程(0-100%RH)测量。
二、选择测量精度
测量精度是温湿度传感器最重要的指标,每提高—个百分点,对温湿度传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大,售价也相差甚远。所以使用者一定要量体裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖”。
如在不同温度下使用湿度传感器,其示值还要考虑温度漂移的影响。众所周知,相对湿度是温度的函数,温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化0.1℃。将产生0.5%RH的湿度变化(误差)。使用场合如果难以做到恒温,则提出过高的测湿精度是不合适的。
多数情况下,如果没有精确的控温手段,或者被测空间是非密封的,±5%RH的精度就足够了。对于要求精确控制恒温、恒湿的局部空间,或者需要随时跟踪记录湿度变化的场合,再选用±3%RH以上精度的温湿度传感器。
而精度高于±2%RH的要求恐怕连校准传感器的标准湿度发生器也难以做到,更何况传感器自身了。相对温度湿度测量仪表,即使在20—25℃下,要达到2%RH的准确度仍是很困难的。通常产品资料中给出的特性是在常温(20℃±10℃)和洁净的气体中测量的。
广州奥松电子温湿度传感器充分考虑到了温度对湿度的影响,内部经过完全标定和温度补偿,以尽可能的消除或降低温度对湿度的影响,以此来提高传感器的测量准确度,测量准确度可达2%RH,1.8%RH.
三、考虑时漂和温漂
在实际使用中,由于尘土、油污及有害气体的影响,使用时间一长,电子式湿度传器会产生老化,精度下降,电子式温湿度传器年漂移量一般都在±2%左右,甚至更高。一般情况下,生产厂商会标明1次标定的有效使用时间为1年或2年,到期需重新标定。
四、其它注意事项
温湿度传感器是非密封性的,为保护测量的准确度和稳定性,应尽量避免在酸性、碱性及含有机溶剂的气氛中使用。也避免在粉尘较大的环境中使用。为正确反映欲测空间的湿度,还应避免将传感器安放在离墙壁太近或空气不流通的死角处。如果被测的房间太大,就应放置多个传感器。
有的温湿度传感器对供电电源要求比较高,否则将影响测量精度。或者传感器之间相互干扰,甚至无法工作。使用时应按照技术要求提供合适的、符合精度要求的供电电源。
传感器需要进行远距离信号传输时,要注意信号的衰减问题。
如何准确选取合适的温湿度传感器
伴随着物联网前行的脚步,形态各异的传感器比比皆是,作为用途广泛的温湿度传感器在今天被无数次的提及,被广泛的运用在手机,通讯(电信机柜,机房监控等),工业(HVAC/R-采暖通风空调设备、制冷设备,工业干燥设备,空压机,温湿度计,电池供电系统,气象仪器/气象台,手持式计量表,恒温箱/微环境等),医疗(呼吸治疗设备,智能温度调节装置和室温监视器等),汽车(发动机和机动车辆,汽车挡风玻璃除雾装置,货物运输等),智能家居(电器,加湿除湿机,空气净化器等),办公自动化设备,穿戴式设备,智能消费类电子和物联网环境监测等诸多场合,基于半导体技术集成式的温湿度传感器更是由于体积小,精度高的特点,被越来越多的电子产品所采用,然而在选用的时候你却会发现原来自己的可选择性非常小,如果不是熟知这个行业的工程师通常情况下都会选择一些生僻的或者是性能不达标的劣质器件,怎么样从一开始就能够准确的选择适合自己应用的器件,而且有物美价廉是需要下一番苦功夫的。
其实,电子行业的硬件工程师在选型的时候,往往是最为头疼的时候,有这样的一个功能需求,要面对众多的半导体品牌,每个半导体品牌里众多性能相近的型号,要在这么多的品牌和型号里只选择一个适合自己项目需求的型号,犹如大海捞针。对于从事电子行业时间久的工程师来说还会稍微容易一点,根据产品的行业所属性就能够判断大概会要用什么样的器件,但有一个缺点就是容易思维固化,很容易沿用原有的平台型的器件或者是顺手的器件,进而对新生代器件或多或少有些排斥。对于年轻的工程师来说对于产品应用的行业不是太了解,对于器件应用的知识也仅限于学校和同学之间接触的那么多,要想选型容易,但是要想选择一个性价比更高的器件难度就比较大,但选型是一门必修的课,我觉得选型应该站在电子元器件市场应用全局的高度,比如我要选择一个温湿度传感器,那么就要想想整个市场上几乎我们可以接触到的品牌(我大概整理了几家这样的品牌可以提供参考,当然应该不是很完整的,但应该是大部分我们都能够接触到的),
温湿度传感器品牌 | ||
品牌名称 | 国家 | 主要传感器产品 |
Humirel | 法国 | 温湿度传感器、压力传感器 |
HLP | 德国 | 气体传感器、温湿度传感器 |
Global Water | 美国 | 温湿度传感器、电导率传感器 |
Kirchgaesser | 德国 | 温度传感器、压力传感器、液位传感器 |
Honeywell | 美国 | 压力传感器、温湿度传感器、电流传感器和气流传感器 |
SST | 英国 | 气体传感器、温湿度传感器、压力传感器 |
NovaLynx | 美国 | 溶解氧传感器、温湿度传感器、气压传感器 |
Winsen | 中国 | 气体传感器、温湿度传感器、压力传感器、PM2.5传感器 |
三莹SAMYOUNG | 韩国 | 温湿度传感器、粉尘传感器 |
盛思锐Sensirion | 中国 | 气体传感器、温湿度传感器、气压传感器 |
芯科 | 中国 | 温湿度传感器、光学传感器、触摸传感器 |
德州仪器TI | 美国 | 温湿度传感器、压力传感器、光感传感器 |
在这些品牌里有国际知名的,也有平时少有接触到的,行业的总体上来看有专业做温湿度传感器的品牌,有专业做传感器的品牌,也有配合自己的器件产品应用附带做的温湿度传感器,其实选择的时候就是看个人的应用喜好,比如说产品的平台用的都是这个品牌那么就顺势而为,选择这个品牌的产品看看相应的技术指标是否符合项目需求。一般的情况下都会选择比较专业一些的品牌来做,比如说现在工业客户方面大部分都是用的意法半导体的ARM,如果按照上面的逻辑来选择ST的温湿度传感器就有些危险了,意法半导体是有温湿度传感器但型号不多,可选择的空间不大,另外其官网上已经公布型号不建议使用,如果这些信息不了解的话,会给后面产品的量产带来不小的隐患。大家所熟知的专业温湿度传感器品牌盛思瑞有广泛的产品型号可供选择,针对不同的应用精度和场合以及尺寸,都有对应的不同的产品,这些产品在市面上流通广泛,进而不用担心生产时是否缺货,如果觉得价格上比较贵的话,市场上还有与其兼容的产品型号可供选择。
下面是几乎我们可以接触到的集成式温湿度传感器的型号(我大概整理了六七个品牌的单颗型号,其实每个品牌都会有一个或者几个产品系列可供选择),
这样一来可以确保我们在选用型号的一开始,就对整个供应市场深度了解,不至于选到停产的或者是生僻的物料型号,不至于在选择的时候参考行业的典型应用,或者是接受不客观的推荐,也不至于承受来自批量缺货或者是货期周期比较长的生产压力。从全局统筹把握就如同站在高处俯视市场,别把自己选择的权利交给别人,被动的接受选型,也无论是在工作中或者是在生活中都本应去主动的把握自己,乐于分享交流。善于学习不断的拓宽自己的知识面和思维方式,让选型或者是选择从一开始就具有充分论证的高度,宽泛的行业视野,高度决定视野,角度改变观念,尺度把握人生。
就是因为选择太难,所以我们应该选择适合我们的!
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