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修路非2手挖掘机价格黄山地下室微型挖土机农用小型挖掘机全新液压挖掘机铲斗液压缸无杆腔油路
为了使实验结果具有可比性，实验过程中，保*正铲斗的入土角度和掘削深度相
同。因液压挖掘机的控制是基于对工作装置关节转角的控制而实现的，本文选用了3个
角度传感器分别安装于动臂、斗杆和铲斗上以测量相关角度，掘削深度则通过3个角度
传感器的角度来进行调整。
联系方式:
杨先生：

角度传感器根据测量方式不同可以分为两种：一种是测量相对角度的传感器，如基
于电位计原理的角度传感器、脉冲量输出的编码器等，使用这两种类型的传感器可以直
接测得两个杆件之间或者两转轴之间的相对角度，但是它们的安装方式较为复杂，而且
容易损坏：另外一种是测量绝*对角度的传感器，典型的如倾角传感器，这种传感器检测
的是杆件之间的绝*对角度，在计算过程中需要特定的算法来进行转换，得到杆件的相对
角度之后才能用于计算，但是其安装方式相对较为简单。本文选用某型CAN总线双轴
倾角传感器，主要技术参数为：①测量，单轴测量范围一90。"-+90。，测量精度O．05。；博十论文 第八章液压挖掘机振动掘肖叮过程控制系统实验研究
②CANOpen接口；@内嵌8位徽控制器；④512字节存储空间；@响应时问320ms：⑥
低震动敏感性；⑦工作温度范围-40℃～+85℃；@密封防护等级IP65。
由于倾角传感器利用重锤原理测量杆件与水平面的夹角而不能测量相对转角i而在
计算中却恰恰需要使用杆件的相对转角，因此倾角传盛器的安装位置易于转换：而
且由于液压挖掘机的工况比较恶劣，安装位置需要考虑到尽可能的保护传感器。
3个倾角传感罂都有z和r两个轴的测量方向。对动臂而言，其工作转角范围为一46
。～71。，而倾角传感器单轴测量范围为±90。，故将传感器安装在动臂的顶部，只使
用一个轴测量即可。斗杆和铲斗的运动范围较大，其中斗杆的工作转角范围为190。～
40。、铲斗的工作转角范围为一333。～72。，因此仅使用传感器的单轴测量不能满足要
求，使用双轴方式进行测量。实际上，即使使用双轴方式进行测量，因为其两轴是
互相垂直的，测量范围并不是两个轴测量范围的简单代数叠加。实验采用了分区间测量
的方法，对液压挖掘机工作装置转角的测量，该方法要求将传感器安装于杆件的侧
面。如图8-4所示为实验中斗杆倾角传感器安装位置示意图。
图8-4斗杆倾角传感嚣安裴位置示毒困
由于传感器的非线性和安装位置的原因，需要对传感器进行标定和线性化处理，选
择更准确的一段测量范围作为工作装置的主运动区域。该传感器的角度计算公式如下：
角度=arcsin塑％筹塑 (8_1)
从式(8-1)中可以看出，角度传感器精度更高的测量点为o。，而由于反正弦函数
在+90。和-90。处误差更大，出现所谓的传感器“死区”，所以为了满足实际测量精度，
在实验开展之前对传感器进行线性化处理。如果以传感器输出为0。处表示实际的
0。，经测量在±90。处将有10。左右的误差，这显然是实验所不能允许的；若以--t-_90
6为基准进行线性化，虽然在±90。附近的线性化比较好，但整体的误差较大(见表8-】
中第4列)。经反复试验，发现若以±75。为基准进行线性化，传感器的整体线性化比
较好(见表8．1中第6列)，同时应该尽量避免在±90。附近取值。博士论文 第八章液压挖掘机振动掘削过程控制系统实验研究
表8-1角度传感器线性化相关数*据
注：表中第1列为所选某一传感器的原始测量数*据，第2列为用标准角度仪测量所得实际角度
值，其余为数*据处理列。

联系方式:
杨先生：

对两种传感器线性化方法及线性化结果的比较，从图8．5中可以看
出，以±75。为基准对传感器进行线性化所得到的结果更接近实际测得的角度变化曲
线，而且就整个测量范围而言，误差也能控制在期望的范围之内。因此这种线性化方法
是可行的。
图8-5两种传感器线性化方法及结果丈学博士论文 第八章液压挖掘机振动掘削过程控制系统实验研究
从图8．5中可以看出，传感嚣精度犀高的测量点为0。，而由于反正旋函数的存在，
+90。和一90。处误差更大。如果以传感器输出为0。处表示实际的0。，经测量在士90
。处将有10。左右的误差，这显然是不允许的。因此实际上采用以--+75。为基准进行线
性化，同时尽量避免在±90。附近取值。

联系方式:
杨先生：

13l人学博十论文 第八章液压挖掘机振动掘削过程控制系统实验研究
③参数监控，主要监控工作过程中机器的各个参数．以便更好的了解整机的工作状态。

倾角传感器对工作装置的关节转角进行检测，经过D／A转换为电信号，并通过CAN
总线传送给ECU，ECU对数*据进行处理后将角度值传送给液压挖掘机的监控显示系统。
该显示系统是针对德国一家公司生产的基于CANBUS总线的显示屏开发的，以便对每
次试验的初始掘削角度和掘削深度进行调整，该显示屏上倾角传感器界面
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