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传统的旋转编码器测量旋转轴的位置或速度，通过联轴器或空心孔安装，使编码器安装在轴上。但并非所有旋转部件都有可以安装编码器的轴。例如，直接驱动旋转电机（也称为扭矩电机、薄饼电机或洛伦兹力电机，具体取决于其结构和操作）设计为没有输入轴或输出轴。由于传统的轴编码器不适合，这些应用通常使用环形编码器 - 一种旋转编码器，其特点是大空心孔和小轴向高度。
环形编码器 - 也称为通孔编码器或大孔径空心轴编码器- 由两个组件组成：包含测量刻度的环和包含传感元件和电子器件的扫描单元。编码器组件单独安装并直接集成到应用中 - 例如，直接集成到机器人关节中，或直接集成到 NEMA C-Face 电机的表面上。与其他旋转编码器设计不同，环形编码器不需要支撑轴承，并且完全非接触式，因此可以在更高的转速下运行并承受高冲击和振动负载。（绝对值编码器）
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，轴向环形编码器的刻度尺位于环的“面”上，以便扫描单元面向编码器的轴线。
与其他旋转编码器一样，径向和轴向环形编码器都可以设计为提供增量或绝对定位信息，并可采用磁性、光学甚至感应扫描技术，以满足广泛的精度和分辨率要求并承受各种环境条件。尽管使用磁性或感应扫描的环形编码器具有相对较大的安装公差，但光学环形编码器需要更精确的安装和对准。（增量式编码器）
径向和轴向环形编码器通常用于空间受限的应用，尤其是那些使用旋转直驱电机的应用，例如机器人关节、旋转分度台和执行器。环形编码器的小轴向高度最大限度地减少了占地面积，而大孔则为布线电缆和气动管线提供了路径。
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