传统的旋转编码器测量位置或转轴的速度，通过耦合或空心孔安装，允许编码器安装在轴上。但并不是所有的旋转部件都有一个编码器可以安装的轴。例如，直接驱动旋转电机，也称为扭矩电机，煎饼汽车或者根据其建筑和操作，Lorentz力电机 - 设计无输入或输出轴。由于传统的轴编码器不合适，这些应用通常使用环形编码器 - 一种旋转编码器，其特征在于具有大的空心孔和小轴向高度。
环形编码器 - 也称为通孔编码器或大型钻孔空心轴编码器 - 由两个部件组成：一个环，其中包含测量秤和扫描单元，其包含传感元件和电子器件。编码器组件单独安装并直接集成到应用中 - 例如，直接进入机器人关节，或直接面对一个NEMA C-Face电动机．与其他旋转编码器的设计不同，环形编码器不需要支撑轴承，而且它们完全无接触，因此它们可以在更高的转速下运行，并容忍高冲击和振动负荷。
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根据所需的扫描头方向，编码器环可以是径向或轴向类型。径向环形编码器的编码器刻度位于环的外“边缘”，因此扫描单元位于环的侧面，面向内，径向朝向环孔的中心。或者，轴向环形编码器在环形的“面”上有一个刻度，这样扫描单元沿着编码器的轴面。
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与其他旋转编码器一样，径向和轴向环编码器都可以设计成提供增量或绝对定位信息，并且可提供磁性，光学，甚至可用归纳扫描技术满足广泛的技术精度和分辨率要求和承受各种环境条件。虽然使用磁性或电感扫描的环形编码器具有相对较大的安装公差，但光环编码器需要更精确的安装和对准。
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径向和轴向环形编码器通常用于空间受限的应用——特别是那些使用旋转直接驱动电机的应用——如机器人关节和旋转分度表和执行器。环形编码器的轴向高度小，最大限度地减少了占地面积，而大孔为布线电缆和气动线路提供了路径。
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