轮胎式工程机械转向轮转向角度
指示系统的设计王庆祝顾程鹏
-些特殊结构的轮胎式工程机械，其驾驶员
无法直接观察转向轮的转向角度。在工程机械举爬平板拖车时，若不能掌握转向轮的转向角度，极易发生侧翻事故。本文阐述的转向角度指示系统，旨在给工程机械驾驶员提供转向轮转向角度信息，给驾驶员准确控制转向角度提供方便，以
提高工程机械转向操纵的安全性。 1.系统组成
转向轮转向角度指示系统由电压信号转换模块、电压信号处理模块、步进电动机走针模块等组成，如图1所示。在转向轮上安装1个随转向轮转动的条形磁铁，在其附近固定1个感性传感器。当转向轮转动时，条形感铁也旋转相应角度，使得磁性传感器所在的磁场发生变化。磁性传感器将磁场的变化转化成电压信号，通过电压信号处理模块产生相应的脉冲驱动信号，动步进电
动机转动，实现角度指示的目的。 2.模块工作原理
（1）电压信号转换模块
磁性传感器在规则磁场中转动时，角度和输出电压信号具备的特性如图2所示。当转向轮处于中间位置时，磁性传感器输出电压值位
转向轮转动
万方数据
转角变化
磁铁相应转动
磁场变化
磁性传感器
电压变化
电压信号转换模块
于（V.asV.in）/2的附近。图中ar<5 α>175°，而转向轮转向角不会超过此范围，故转向信号不会出现言区。斜率K的计算如式（1）所示：
K=(VxV)/(a mα n)
(1)
在这段斜事K的曲线上，角度的变化和懿性传感器输出电压信号变化的关系是线性的。假设当前传感器输出的电压值为V，则当前角度值计算如式（2）所示：
α =V..+(amα)/(VxV.)V
（2）
按上述原理，即实现了从角度信号转化为电
am
nas
180
Or +180
图2电压信号值与角度值的关系
电压信号处群脉冲驱动信号
电压信号处理模块
图1转向角度指示系统组成
步进电机转动转向角度显示
步进电动机走针模块
CM&M 2017.10 1 85