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铝电解阳极覆盖料研究进展

材料导报 2024年第S1期38卷 344-347页

作者：李昌林侯光辉王怀江方斌王俊青王俊伟罗丽芬张勇猛马军义中铝郑州有色金属研究院有限公司郑州450041

铝电解阳极覆盖料性能及覆盖制度对铝电解槽稳定运行具有重要影响。本文从阳极覆盖料的保温性能研究、阳极覆盖料对电解槽物料平衡研究和阳极覆盖料防(阳极)氧化性能研究等方面介绍国内外阳极覆盖料研究进展,以期为国内铝电解节能、能... 详细信息

铝电解阳极覆盖料性能及覆盖制度对铝电解槽稳定运行具有重要影响。本文从阳极覆盖料的保温性能研究、阳极覆盖料对电解槽物料平衡研究和阳极覆盖料防(阳极)氧化性能研究等方面介绍国内外阳极覆盖料研究进展,以期为国内铝电解节能、能耗双控目标实现和效益提升提供借鉴。同时指出,复杂电解质体系下,服役过程中覆盖料与与电解槽内物料的相互作用及理论研究较少。因此在上述方面开展系统研究,为我国复杂电解质体系、低电压条件下铝电解生产节能降耗提供理论支撑。

关键词：铝电解阳极覆盖料保温物料平衡防氧化

0.79 ppm scale-factor nonlinearity whole-angle microshell gyroscope realized by real-time calibration of capacitive displacement detection

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Microsystems & Nanoengineering 2021年第5期7卷 129-139页

作者： Jiangkun Sun Sheng Yu yongmeng zhang Qingsong Li Xiang Xi Kun Lu Xuezhong Wu Dingbang Xiao National University of Defense Technology Changsha 410073China

Whole-angle gyroscopes have broad prospects for development with inherent advantages of excellent scale factor,wide bandwidth and measurement range,which are restrictions on rate *** studies on the whole-angle mode are based mostly on the linear model of Lynch,and the essential nonlinearity of capacitive displacement detection is always neglected,which has significant negative effects on the *** this paper,a novel realtime calibration method of capacitive displacement detection is proposed to eliminate these nonlinear *** novel method innovatively takes advantage of the relationship between the first and third harmonic components of detective signals for *** on this method,the real-time calibration of capacitive displacement detection is achieved and solves the problems of traditional methods,which are usually related to the vibration amplitude,environmental variations and other ***,this novel calibration method is embedded into a whole-angle control system to restore the linear capacitive response in real time and then combined with a microshell resonator for the first time to exploit the enormous potential of an ultrahigh Q factor and symmetric *** effectiveness is proven because the angle drift is reduced significantly to improve the scale-factor nonlinearity by 14 times to 0.79 ppm with 0.0673/h bias instability and a 0.0017s rate threshold,which is the best reported performance of the MEMS whole-angle gyroscope thus *** importantly,this novel calibration method can be applied for all kinds of resonators with the requirement of a linear capacitive response even under a large resonant amplitude.

关键词： structure nonlinearity displacement

0.04 degree-per-hour MEMS disk resonator gyroscope with high-quality factor (510 k) and long decaying time constant(74.9 s)

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Microsystems & Nanoengineering 2018年第1期4卷 46-56页

作者： Qingsong Li Dingbang Xiao Xin Zhou Yi Xu Ming Zhuo Zhanqiang Hou Kaixuan He yongmeng zhang Xuezhong Wu College of Intelligence Science National University of Defense TechnologyChangsha 410073China Laboratory of Science and Technology on Integrated Logistics Support National University of Defense TechnologyChangsha 410073China State Key Laboratory of ASIC and System School of MicroelectronicsFudan UniversityShanghai 200433China East China Institute of Photo-Electron IC Bengbu 233042China

The disk resonator gyroscope is an attractive candidate for high-performance MEMS *** gyroscope consists of a sensor and readout electronics,and the characteristics of the sensor directly determine the *** the sensor,a high-quality factor and long decaying time constant are the most important characteristics required to achieve high *** report a disk resonator gyroscope with a measured quality factor of 510 k and decaying time constant of 74.9 s,which is a record for MEMS silicon disk resonator gyroscopes,to the best of our *** improve the quality factor of the DRG,the quality factor improvement mechanism is first analyzed,and based on this mechanism two stiffness-mass decoupled methods,i.e.,spoke length distribution optimization and lumped mass configuration design,are proposed and demonstrated.A disk resonator gyroscope prototype is fabricated based on these design strategies,and the sensor itself shows an angle random walk as low as 0.001°/√h,demonstrating true potential to achieve navigation-grade *** gyroscope with readout electronics shows an angle random walk of 0.01°/√h and a bias instability of 0.04°/h at room temperature without compensation,revealing that the performance of the gyroscope is severely limited by the readout electronics,which should be further *** expect that the quality factor improvement methods can be used in the design of other MEMS gyroscopes and that the newly designed DRG can be further improved to achieve navigation-grade performances for high-end industrial,transportation,aerospace,and automotive applications.

关键词： resonator constant attractive

基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺振型检测技术

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传感技术学报 2014年第10期27卷 1305-1309页

作者：王剑秋吴宇列张勇猛国防科学技术大学机电工程与自动化学院长沙410073

振动陀螺谐振子振型一般采用激光进行非接触式测量,这种方法存在设备成本高、操作复杂、效率低等问题,因此,提出了一种基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺谐振子振型测试方法。该方法利用体积小,指向性高的MEMS声传感器对谐振子振动声... 详细信息

振动陀螺谐振子振型一般采用激光进行非接触式测量,这种方法存在设备成本高、操作复杂、效率低等问题,因此,提出了一种基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺谐振子振型测试方法。该方法利用体积小,指向性高的MEMS声传感器对谐振子振动声场进行高分辨率测量,获得精确的谐振子振动分布情况,建立了谐振子声波测试实验系统,进行了测试实验,并与激光测振仪的测量结果进行比对。实验结果表明,该测试系统具有较高的振型测量精度。这种测试方法成本低,操作简便,测量精度高,可以实现谐振子振型的高精度快速测量,为后续的谐振子修形及陀螺控制提供重要基础。

关键词：圆柱壳体振动陀螺谐振子振型测试 MEMS声传感器高精度快速测量

基于ZigBee的玻璃温室远程控制系统设计

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农机化研究 2014年第11期36卷 81-84页

作者：杨小虎张海辉王东张永猛西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100

现有玻璃温室采用独立管理,人力投入大,难以适应规模化设施基地集中控制需求。为此,设计了基于ZigBee的玻璃温室远程控制系统,由无线控制节点、控制分发节点和基地管理平台3部分组成。无线控制节点以CC2530为核心,完成温室内多路设备的... 详细信息

现有玻璃温室采用独立管理,人力投入大,难以适应规模化设施基地集中控制需求。为此,设计了基于ZigBee的玻璃温室远程控制系统,由无线控制节点、控制分发节点和基地管理平台3部分组成。无线控制节点以CC2530为核心,完成温室内多路设备的按需控制,控制分发节点以ZigBee协议和GPRS协议实现无线控制节点和基地管理平台之间的信息交互,从而完成玻璃温室的远程控制。试验结果表明,该系统运行稳定,可实现温室环境远程控制。

关键词：玻璃温室远程控制系统无线传感器网络 ZigBee

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杯形陀螺的温度性能与补偿方法研究

传感技术学报 2012年第9期25卷 1230-1235页

作者：张勇猛吴宇列席翔崔红娟陶溢国防科学技术大学机电工程及自动化学院长沙410073 武汉军械士官学校武汉430075

温度变化严重影响了杯形陀螺的使用精度,为了消除或减小温度对杯形陀螺性能的影响,首先从理论上分析了温度对陀螺性能的影响机理,在此基础上提出了一种基于陀螺内部信号对杯形陀螺进行温度补偿的方法;通过大量的温度实验,从工程应用实... 详细信息

温度变化严重影响了杯形陀螺的使用精度,为了消除或减小温度对杯形陀螺性能的影响,首先从理论上分析了温度对陀螺性能的影响机理,在此基础上提出了一种基于陀螺内部信号对杯形陀螺进行温度补偿的方法;通过大量的温度实验,从工程应用实际出发,分别建立了陀螺的零偏-温度、零偏-驱动电压以及零偏-频率的多项式模型,并利用上述模型对陀螺进行了补偿,分析了补偿结果。实验证明,所述方法能显著提高杯形陀螺的温度性能。

关键词：杯形陀螺温度补偿漂移温度模型频率

全角模式半球谐振陀螺的阻尼误差修调与补偿技术研究

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机械工程学报 2022年第16期58卷 145-152页

作者：张勇猛郭锞琛孙江坤余升肖定邦吴学忠国防科技大学智能科学学院长沙410073

半球谐振陀螺具有精度高、可靠性好、抗干扰能力强等诸多优点,是最具性能潜力的哥氏振动陀螺之一。工作在力平衡模式下的半球谐振陀螺虽然具有极高的检测精度,但其动态性能受到控制系统的限制,难以充分发挥半球谐振陀螺性能优势。而工... 详细信息

半球谐振陀螺具有精度高、可靠性好、抗干扰能力强等诸多优点,是最具性能潜力的哥氏振动陀螺之一。工作在力平衡模式下的半球谐振陀螺虽然具有极高的检测精度,但其动态性能受到控制系统的限制,难以充分发挥半球谐振陀螺性能优势。而工作在全角模式下的半球谐振陀螺兼具大量程和高动态范围,并且拥有稳定的标度因数,是未来发展的重点。然而,在全角模式下,高精度的半球谐振陀螺对其结构误差更为敏感,其加工过程中的结构不对称,尤其是阻尼不对称,将会对陀螺的测量精度产生严重影响。针对全角模式下阻尼误差的影响进行研究,提出全角模式下的谐振子阻尼修调方案,利用等效电阻尼降低了谐振子周向的阻尼不对称程度,并且设计了阻尼补偿方案,将陀螺阻尼误差引起的漂移由原先的0.0316°/s降低至了0.0051°/s,进一步提升了陀螺的测量精度。

关键词：全角模式半球谐振陀螺振动陀螺阻尼修调阻尼误差补偿

基于WSN的多层土壤温湿度监测节点及供能优化设计

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农机化研究 2015年第5期37卷 145-150页

作者：乔俊枫陈克涛张永猛张杰吴婷婷西北农林科技大学机电学院陕西杨凌712100

土壤温湿度作为农业生产的重要影响因素,对作物的生长状况起到关键性作用,实现实时、长期、连续地监测多层土壤的温湿度对于指导农事种植与操作具有重要意义。为此,针对多层土壤温湿度监测,设计了4层土壤温湿度监测节点,并提出太阳能分... 详细信息

土壤温湿度作为农业生产的重要影响因素,对作物的生长状况起到关键性作用,实现实时、长期、连续地监测多层土壤的温湿度对于指导农事种植与操作具有重要意义。为此,针对多层土壤温湿度监测,设计了4层土壤温湿度监测节点,并提出太阳能分段利用方法设计了太阳能分段利用供电模块,使其能长期、稳定的运行。同时,利用Zig Bee网络进行数据传输,实现了低功耗、高精度、高稳定度的数据采集及传输。

关键词：土壤温湿度多层供能

基于阶梯掩膜腐蚀的圆柱壳体振动陀螺谐振子的亚表面残余应力测试与分析

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传感技术学报 2019年第2期32卷 190-194,200页

作者：曲洛振吴宇列席翔张勇猛吴学忠国防科技大学智能科学学院 61267部队

圆柱壳体振动陀螺是一种具有较高精度的金属振动陀螺。陀螺谐振子表面经过加工后会留下残余应力,对其性能影响较大。但目前国内外对圆柱壳体振动陀螺的表面和亚表面应力情况还缺乏深入的研究。针对圆柱壳体振动陀螺振动器件谐振子的几... 详细信息

圆柱壳体振动陀螺是一种具有较高精度的金属振动陀螺。陀螺谐振子表面经过加工后会留下残余应力,对其性能影响较大。但目前国内外对圆柱壳体振动陀螺的表面和亚表面应力情况还缺乏深入的研究。针对圆柱壳体振动陀螺振动器件谐振子的几何结构和加工工艺特点进行研究,建立了谐振子切削加工的仿真模型,仿真分析了谐振子的亚表面残余应力的分布规律。并提出一种阶梯掩膜化学腐蚀的方法,对亚表面残余应力进行测试和分析,获得谐振子亚表面应力的分布规律,对实现谐振子的低应力制造和降低残余应力对圆柱壳体振动陀螺零偏稳定性的影响具有较好的指导意义。

关键词：谐振子亚表面残余应力阶梯掩膜化学腐蚀