Magnetické viacotáčkové snímače, ktoré využívajú efekt GMR (obrovský magnetorezistencia), pracujú bezkontaktne, poskytujú absolútne hodnoty polohy, nevyžadujú referenčný chod a na detekciu otáčok nepotrebujú napájanie ani vyrovnávaciu batériu. V mnohých mobilných a priemyselných aplikáciách sú preto praktickou alternatívou k viacotáčkovým potenciometrom alebo optickým snímačom.
Tieto všestranné snímače sa v súčasnosti používajú aj v robotike, napríklad v robotoch pre vojenské alebo policajné jednotky, ktoré sa používajú napríklad pri bombových hrozbách.

Pre mnohé aplikácie sú viacotáčkové snímače uhla založené na konvenčných funkčných princípoch skôr nevhodné, napr. preto, že vyžadujú trvalé napájanie, pracujú s prevodmi náchylnými na opotrebovanie alebo sú príliš zložité, a teda príliš drahé pre danú oblasť použitia. Na nápravu tejto situácie spoločnosť Novotechnik integrovala technológiu GMR na detekciu otáčania do viacotáčkových snímačov radu RSM-2800. Bezkontaktné snímače dokážu bez externého napájania a vyrovnávacej batérie detegovať a uložiť 2 až 16 otáčok, pričom hodnotu možno nastaviť. Rozlíšenie analógového rozhrania je 16 bitov. Možné sú otáčky až do 800 ot/min. Pomocou digitálnych rozhraní (SSI, SPI) možno dosiahnuť celkové rozlíšenie až 18 bitov (uhol a otáčky). Snímače sú tiež mimoriadne presné
. typické odchýlky linearity sú menšie ako 0,05 % v celom meracom rozsahu. Keďže snímače sú aj veľmi robustné, môžu sa používať aj v širokom spektre terénnych aplikácií. Napríklad v presnom manipulátore telemax PRO od spoločnosti Telerob Gesellschaft für Fernhantierungstechnik mbH zisťujú polohu tzv. plutiev, po ktorých sa pohybuje diaľkovo ovládaný robot.

Univerzálny génius s veľkým dosahom

"Náš telemax PRO možno určite označiť za univerzálneho génia vďaka jeho schopnostiam šplhania a prekonávania prekážok, veľkému dosahu manipulátora a výške dosahu, ako aj množstvu nástrojov
, ktoré má na palube," vysvetľuje Dr. Andreas Ciossek, produktový manažér spoločnosti Telerob. Andreas Ciossek, produktový a inovačný manažér spoločnosti Telerob.
Univerzálne zariadenie je veľmi kompaktné s prepravnými rozmermi 800 mm na dĺžku, 400 mm na šírku a 750 mm na výšku. Bez batérie váži maximálne 77 kg a vo vysokorýchlostnej verzii dosahuje rýchlosť 10 km/h.
V závislosti od povrchu zvládne sklon až 45°, prekoná prekážky alebo schody vysoké 500 mm, prekoná priekopy široké 600 mm a pomocou 7-osého manipulátora premiestni náklad s hmotnosťou až 20 kg. Celkovo je tak telemax PRO ideálnym pomocníkom pri dosahovaní potenciálne nebezpečných predmetov v ťažko dostupných polohách v prípade ohrozenia bombou, napr. v batožinových priestoroch alebo pod sedadlami lietadiel.

Zložité sekvencie pohybov, napr. pri otváraní dverí alebo batožiny, možno pohodlne ovládať prostredníctvom riadiaceho systému Tool Centre Point, najmä preto, že takmer všetky typické sekvencie pohybov sú vopred naprogramované. "Praktický je aj zásobník nástrojov s automatickou výmenou nástrojov.
. Operátor nemusí s robotom cúvať, ak je napríklad na mieste potrebný iný nástroj," pokračuje Ciossek. "To šetrí čas, čo je veľmi výhodné napríklad pre tých, ktorých postihlo uzavretie letiska alebo železničnej stanice."

Presná detekcia polohy na diaľkové riadenie

Poloha flippera, t. j. konštrukcie pozostávajúcej z pohonu kolies a koľajníc, sa musí presne zaznamenať, aby sa telemax PRO mohol cielene presunúť na miesto použitia. Túto úlohu plnia magnetické viacotáčkové snímače od spoločnosti Novotechnik, ktoré sú nainštalované na každej zo štyroch hnacích náprav. Viacotáčkový snímač nie je v skutočnosti pre túto aplikáciu potrebný, ale telemax PRO sa ukázal ako správna voľba. Vzhľadom na kompaktné rozmery vozidla je priestor na inštaláciu veľmi obmedzený. Snímače preto nie sú
namontované vzadu na náprave kolesa, ako je to obvyklé, ale sú posunuté do strany, aby sa ušetril priestor na inštaláciu. Na tento účel sa priemer nápravy prekladá na výrazne menšie ozubené koleso pre snímač. Z jednej otáčky nápravy hnacieho kolesa sa tak stáva napríklad šesť otáčok, ktoré snímač počíta na presné zistenie polohy.

Výber správneho snímača nebol pre špecialistov na diaľkovú manipulačnú techniku jednoduchý; testovalo sa viacero alternatív. "Nakoniec bolo veľa dôvodov v prospech snímača RSM-2800," zhrňuje Ciossek. "Má veľmi hladký chod a s funkciami, ktoré sme chceli, je to najmenší a zároveň najlacnejší výrobok, aký sme na trhu našli. Vďaka
priemeru len 28 mm sa dal ľahko integrovať." Aj funkčný princíp vyhovoval aplikácii:

Vďaka GMR efektu je možné uložiť počet otáčok bez prúdu

Viacotáčkový mechanizmus funguje na mikromagnetickom základe a využíva GMR efekt (gigantický magnetorezistencia). Ten sa pozoruje v štruktúrach, ktoré pozostávajú zo striedajúcich sa magnetických a nemagnetických tenkých vrstiev s hrúbkou niekoľko nanometrov. Tento efekt znamená, že elektrický odpor štruktúry závisí od vzájomnej orientácie magnetizácie magnetických vrstiev; je výrazne vyšší pri magnetizácii v opačných smeroch ako pri magnetizácii v rovnakom smere. Tento rozdiel sa dá využiť na detekciu a súčasné uloženie otáčok pomocou špeciálne navrhnutého senzorového prvku s niekoľkými odporovými segmentmi, a to aj v beznapäťovom stave. Hodnota polohy sa vysiela napríklad ako signál SSI. K dispozícii sú varianty s digitálnym rozhraním SPI alebo analógovým rozhraním.

RSM-2800 je tiež veľmi robustný, a preto sa ideálne hodí na použitie so zariadením telemax PRO. Štandardne spĺňa požiadavky až do stupňa krytia IP67, t. j. je prachotesný a chránený proti dočasnému ponoreniu. Preto nehrozia žiadne problémy, keď manipulátor pracuje vonku v daždi alebo prechádza kalužou. Jeho funkciu nenarušujú ani nárazy a vibrácie. Kryt snímača je vyrobený z kvalitného plastu odolného voči teplotám.
Montážne konzoly s drážkovanými otvormi umožňujú jednoduchú montáž a pohodlné mechanické nastavenie. Zásuvná spojka bez vôlí umožňuje rýchlu a jednoduchú inštaláciu. Snímač je necitlivý na nečistoty a vlhkosť. Elektrické pripojenie sa uskutočňuje prostredníctvom tieneného kábla, ktorý je zaliaty v puzdre. Na skutočné zapojenie do zásuvky sú k dispozícii aj predmontované pripojovacie zástrčky, napr. typu M12.

Tieto vlastnosti otvárajú pre RSM-2800 širokú škálu aplikácií. Kompaktné viacotáčkové riešenie môže na mnohých miestach eliminovať potrebu komplexných riešení prevodoviek, čím pomáha znižovať celkové náklady. Oblasti použitia zahŕňajú tlačiarenské stroje, systémy pohonu a riadenia, ako snímače dĺžky káblov, pre pohony dverí a brán, v mobilných strojoch, papierenských strojoch, zdvíhacích plošinách alebo všeobecne ako náhrada viacotáčkových potenciometrov alebo snímačov