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基于GAN-LSTM改进T-L磁补偿方法

电子测量技术 2025年

作者：王劲楠张晓明张鸽赵晨阳中北大学电子测试技术国家重点实验室中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

针对无人机磁反潜任务中因机载设备、运动特性等引入的磁干扰问题，开展基于改进磁补偿模型的研究。提出了一种基于GAN和LSTM的改进T-L磁补偿模型，该模型融合了传统T-L模型在姿态相关噪声建模方面的优势、LSTM对长时间间隔依赖关系的... 详细信息

针对无人机磁反潜任务中因机载设备、运动特性等引入的磁干扰问题，开展基于改进磁补偿模型的研究。提出了一种基于GAN和LSTM的改进T-L磁补偿模型，该模型融合了传统T-L模型在姿态相关噪声建模方面的优势、LSTM对长时间间隔依赖关系的捕获能力以及GAN对数据分布特性的学习能力，从而显著提升了噪声识别精度，进一步提高了磁数据的测量准确性。仿真结果表明，补偿精度较T-L模型提高了67%，改善比达到43.67；无人机机载试验中，补偿精度提高了64%，改善比达到26.93。研究表明，该方法显著提升磁测数据的质量，为基于磁场变化的水下反潜任务提供准确的磁场。

关键词：磁反潜航磁补偿 T-L磁补偿模型神经网络

Ni_(43.5)Co_(19)Cr_(10)Fe_(10)Al_(15)Ti_(2)Mo_(0.5)共晶高熵合金快速凝固行为及组织调控

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金属学报 2025年第1期61卷 191-202页

作者：卢健麟任化永谢桉王建潼何峰西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

为了探索共晶高熵合金在增材制造过程中的快速凝固行为,本工作研究了冷却速率等凝固条件对共晶高熵合金相面积分数、相成分、晶粒形貌及力学性能的影响规律。通过铜模浇铸和选区激光熔化(SLM)分别制备Ni_(43.5)Co_(19)Cr_(10)Fe_(10)Al_... 详细信息

为了探索共晶高熵合金在增材制造过程中的快速凝固行为,本工作研究了冷却速率等凝固条件对共晶高熵合金相面积分数、相成分、晶粒形貌及力学性能的影响规律。通过铜模浇铸和选区激光熔化(SLM)分别制备Ni_(43.5)Co_(19)Cr_(10)Fe_(10)Al_(15)Ti_(2)Mo_(0.5)共晶高熵合金,采用SEM、EBSD及TEM对其凝固行为进行了分析,并测试了对应凝固条件下的力学性能。结果表明,在冷却速率最低的铸态试样心部,fcc领先相较多且形成等轴晶,而B2相的相面积分数为16.9%。在冷却速率更快的铸态试样表层,fcc领先相明显减少,B2相面积分数增加至23.0%。同时,铸态试样中各个区域B2相中Al元素浓度均为23.2%(原子分数,下同)。然而,在冷却速率最大的SLM试样中,B2相的面积分数最小,垂直于打印方向的统计结果为15.8%,且B2相中Al元素浓度降低至16.5%。SLM试样中B2相面积分数的下降是由于过快的冷却速率引起溶质截留,形成过饱和固溶体,导致达到共晶成分的液相减少。此外,扫描速率较大时,温度梯度较大,SLM试样普遍由柱状晶组成;当扫描速率降低至500 mm/s时,由于温度梯度减小,发生了柱状晶-等轴晶转变。SLM试样的力学性能优于铸态试样,平均室温抗拉强度达(1320.5±4.5)MPa,平均断裂延伸率达到(25.8±2.2)%。

关键词：共晶高熵合金快速凝固选区激光熔化

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基于STM32的数字源表系统设计

仪表技术与传感器 2025年第1期 39-44,78页

作者：孟皓森苏淑靖亢叶飞杜子桥中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室

为了提供可靠、精确的电流和电压输出,缩短测试时间。文中计了一种由主控芯片STM32F103、D/A转换模块、输出电压反馈模块、输出电流反馈模块、钳位保护模块、AD采集模块等组成的高精度数字源表系统。通过数模转换器AD5686设定电压与电流... 详细信息

为了提供可靠、精确的电流和电压输出,缩短测试时间。文中计了一种由主控芯片STM32F103、D/A转换模块、输出电压反馈模块、输出电流反馈模块、钳位保护模块、AD采集模块等组成的高精度数字源表系统。通过数模转换器AD5686设定电压与电流,采用闭环反馈控制将设定的电压电流与反馈模块的电压电流进行比较,实现电压电流的高精度输出并通过模数转换芯片AD7175实现对电压电流的测量。测试结果表明:其输出电流范围为-100~+100 mA,分为10μA~100 mA,5档量程,每档量程的电流分辨率为0.01%,误差在0.01%~0.1%之间;电压范围-5~+5 V,电压分辨率为0.01%,误差小于0.1%。

关键词：数字源表高精度多档位闭环控制

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基于LoRa的煤矿顶板监测系统电路设计

仪表技术与传感器 2025年第1期 68-72页

作者：蔡磊苏淑靖余欣如亢叶飞文若铭中北大学、省部共建动态测试技术国家重点实验室

为了实现对煤矿顶板支护设备进行高精度、远距离、低功耗稳定监测,设计了一种基于LoRa技术的煤矿顶板监测系统,系统主要由井下分站、井下主站和井上上位机组成。井下分站根据外接的锚杆测力传感器设计了信号调理电路、ADC采集电路,采用L... 详细信息

为了实现对煤矿顶板支护设备进行高精度、远距离、低功耗稳定监测,设计了一种基于LoRa技术的煤矿顶板监测系统,系统主要由井下分站、井下主站和井上上位机组成。井下分站根据外接的锚杆测力传感器设计了信号调理电路、ADC采集电路,采用LoRa无线传输技术将数据上传到井下主站。主站将各个分站的数据进行汇集并暂存入Flash,通过RS485有线传输的方式将数据上传到井上上位机。建立了数据库并设计了上位机用户界面,可以处理、存储及显示采集的数据。测试结果表明:该系统电压采集精度高、无线传输丢包率低,可以稳定地监测煤矿顶板状态。

关键词： LoRa 顶板监测无线通信 RS485 低功耗

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一种基于恒流源的温度补偿电路设计

集成电路与嵌入式系统 2025年第1期25卷 61-66页

作者：杨景灵焦新泉李辉景姜喜洋中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051

传感器通常采用金属或半导体作为其敏感元件,半导体材料在受到外界光热刺激时,其导电性能会发生显著变化,进而导致传感器的输出信号出现温度漂移现象。温度漂移严重影响着传感器的测量精度和应用范围,要想使其具有更高的温度稳定性,就... 详细信息

传感器通常采用金属或半导体作为其敏感元件,半导体材料在受到外界光热刺激时,其导电性能会发生显著变化,进而导致传感器的输出信号出现温度漂移现象。温度漂移严重影响着传感器的测量精度和应用范围,要想使其具有更高的温度稳定性,就必须对其进行温度补偿。压力传感器由于压阻系数受温度影响会产生温度漂移且温度灵敏度系数一般为负数,设计采用具有正温度系数的恒流源作为激励驱动传感器,通过经串并联电阻法补偿过的惠斯通电桥对传感器进行灵敏度温度补偿,使传感器在温差较大的环境下可以稳定输出。试验结果表明,压阻式压力传感器经过该二级补偿电路,在-50~75℃范围内,零点与满量程输出信号趋于稳定,误差小于0.35%FS。

关键词：恒流源传感器温度漂移温度灵敏度系数补偿电路

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高导热碳基微波吸收材料综述（英文）

新型炭材料(中英文) 2025年第1期40卷 111-130页

作者：李正轩吴希蒋波杨旺董俊妍丁中振张晨杜少雄李思远冯若瑶李永峰中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室西南技术物理研究所

电子设备的日益集成化不可避免地带来了电磁干扰和热量积聚问题。同时具有高导热性和电磁波吸收性能（EWA）的双功能材料被认为可解决电子设备中热量积聚和电磁辐射问题。因此，高导热吸波材料成为近年来的研究热点。碳基材料具有高导... 详细信息

电子设备的日益集成化不可避免地带来了电磁干扰和热量积聚问题。同时具有高导热性和电磁波吸收性能（EWA）的双功能材料被认为可解决电子设备中热量积聚和电磁辐射问题。因此，高导热吸波材料成为近年来的研究热点。碳基材料具有高导电性、低密度、优异的导热性能，然而，关于碳基高导热EWA一体化材料的研究报道相对较少，但它们正受到越来越多的关注。本文首先介绍了微波吸收理论和热导率理论。进一步，总结了同时兼具优异EWA和导热性能的碳基双功能聚合物复合材料的研究进展，主要包括炭纤维、碳纳米管、石墨烯和无定形炭等。最后，对吸波导热双功能材料所面临的挑战和未来发展方向提出了见解。

关键词：炭材料微波吸收热传导机理复合材料

来源：博看期刊

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胶束共聚合法制备磷、氮共掺杂空心炭纳米球用于碱性水中高性能析氢（英文）

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新型炭材料(中英文) 2025年第01期40卷 211-221页

作者：韩毅濛熊豪杨佳迎王建淦徐飞西北工业大学材料学院凝固技术国家重点实验室纳米能源材料研究中心

制备经济高效的无金属碳基析氢反应（HER）电催化剂，对于推动碱性水电解制备清洁氢技术的蓬勃发展具有重要意义。通过杂原子掺杂精细调控电子结构已被证明是提高催化活性的有效方法。然而，其结构特征和背后的机制目前都尚未被充分理... 详细信息

制备经济高效的无金属碳基析氢反应（HER）电催化剂，对于推动碱性水电解制备清洁氢技术的蓬勃发展具有重要意义。通过杂原子掺杂精细调控电子结构已被证明是提高催化活性的有效方法。然而，其结构特征和背后的机制目前都尚未被充分理解，尤其是对于两种异质原子的掺杂，这也在一定程度上限制了这些催化剂的广泛应用。我们采用在Triton X-100中引发吡咯和苯胺共聚合反应，随后进行植酸掺杂和炭化处理，制备了磷和氮共掺杂的空心炭纳米球（HCNs）。HCNs独特的孔隙结构和缺陷框架促进了大量活性位点的暴露。此外，石墨化氮—和磷—碳—键的协同效应调节了相邻碳原子的局部电子结构，促进了电子转移。因此，在1100°C下炭化的HCNs由其大量的石墨化氮和磷-碳键，表现出优异的HER活性和卓越的稳定性(在10 mA cm-2的电流密度下持续工作70小时)。

关键词：碱性析氢电催化剂空心炭纳米球双原子掺杂协同效应

来源：博看期刊

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基于水下仪器的噪声去除方法研究

舰船电子工程 2025年第1期45卷 177-181页

作者：庞云飞任勇峰赵逢锦中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051

噪声抑制是提高水下目标检测能力的重要问题。为了减小水下测试中仪器的开关噪声对测量信号的影响,采用滤波方法对开关噪声进行滤除。文章分析了水下仪器接入测试系统时信号通道纹波急剧增大的原因,通过理论分析与实验仿真对低频信号进... 详细信息

噪声抑制是提高水下目标检测能力的重要问题。为了减小水下测试中仪器的开关噪声对测量信号的影响,采用滤波方法对开关噪声进行滤除。文章分析了水下仪器接入测试系统时信号通道纹波急剧增大的原因,通过理论分析与实验仿真对低频信号进行滤波处理,将仿中值滤波法与滑窗法相结合,对低频信号进行调制。试验结果表明:纹波得到有效抑制,仪器开关噪声对测试低频信号的干扰明显减少,且输出与真实数据接近,误差仅有5.3×10^(-4),处理后的数据在时间轴上产生的偏移仅有200μs,高度还原了真实数据,极大地提高了测试的准确性。

关键词：中值滤波图像去噪开关噪声纹波

流通式-时间分辨分析技术在地质领域的应用进展

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岩矿测试 2025年第1期44卷 1-18页

作者：许心宁王朔徐娟刘鹏飞杨守业同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

流通式-时间分辨分析系统(简称FT-TRA)是二十一世纪初新发展起来的一种快速反应(溶解)-在线分析系统,由淋洗液混合单元、反应单元与分析单元组成,核心功能是通过特定流动相淋洗样品池中的微量样品,分离或去除样品中的特定组分,并监测样... 详细信息

流通式-时间分辨分析系统(简称FT-TRA)是二十一世纪初新发展起来的一种快速反应(溶解)-在线分析系统,由淋洗液混合单元、反应单元与分析单元组成,核心功能是通过特定流动相淋洗样品池中的微量样品,分离或去除样品中的特定组分,并监测样品不同元素和矿物组分的出溶特征,实现高分辨的在线过程分析。本文综述了FT-TRA系统的技术原理与软硬件组成、实验方法与操作要点及地质应用发展过程,重点对该系统在地质应用过程中出现的争议点进行阐释与分析,并基于其发展现状展望其未来发展方向与潜力。FT-TRA系统目前主要的地质应用包括古海洋学与古环境学研究代用指标的验证(如有孔虫、介形虫淋洗)、矿物溶解过程与反应动力学研究、环境样品的元素相态分析等。FT-TRA系统以溶解并提取有孔虫/介形虫壳体的元素组成信号作为还原古海洋指标的重要手段,与传统批处理法相比,该方法被认为具有实时监测清洁程度、降低损失率并实现差异溶解的优势,能够获取更精细的壳体化学组成信息;测试矿物溶解态与溶解参数也是FT-TRA系统的重要功能之一,该系统的实验室模拟能够与模型结合探究不同类型矿物在稳态下的溶解动力学,为研究矿物在自然状态下的溶解过程提供启示;近些年来该系统还逐渐被用于矿物反应性测试,其中将气相CO_(2)作为淋滤液与矿物反应的研究可能在全球变暖及CO_(2)的人工捕捉课题上具有潜在应用价值。FT-TRA系统运行中涉及的不同组分的溶解机制是其应用过程中亟待解决的重要问题,进一步完善其溶解动力学原理必然将为该系统的未来发展提供更多如多类型地质样品溶解、矿物的模拟合成等新思路。

关键词：流通式-时间分辨分析系统(FT-TRA) 在线地球化学分析地质应用环境研究