Традиционный поворотный энкодер измеряет положение или скорость вращающегося вала, с креплением с помощью муфты или полого отверстия, позволяющего устанавливать энкодер на валу. Но не все вращающиеся компоненты имеют вал, на который может крепиться энкодер. Например, роторные двигатели с прямым приводом, также известные как моментные двигатели, блинные двигатели, или силовые двигатели Лоренца, в зависимости от их конструкции и эксплуатации — сконструированы без входного или выходного валов. Поскольку традиционные валовые энкодеры не подходят, для этих применений обычно используются кольцевые энкодеры — тип поворотных энкодеров, характеризующийся большим полым отверстием и небольшой осевой высотой.

Кольцевые энкодеры — также известные как энкодеры со сквозным отверстием или энкодеры с полым валом большого диаметра — состоят из двух компонентов: кольца, которое содержит измерительную шкалу, и сканирующего блока, который содержит чувствительный элемент и электронику. Компоненты энкодера монтируются отдельно и интегрируются непосредственно в приложение — например, непосредственно в шарнир робота или непосредственно на торцевой поверхности двигателя NEMA C-Face. В отличие от других конструкций поворотных энкодеров, кольцевые энкодеры не требуют опорных подшипников и полностью бесконтактны, поэтому могут работать на более высоких скоростях вращения и выдерживать высокие ударные и вибрационные нагрузки.

В зависимости от требуемой ориентации сканирующей головки кольцо энкодера может быть радиального или осевого типа. Радиальные кольцевые энкодеры имеют шкалу энкодера, расположенную на внешнем “краю” кольца, так что сканирующий блок расположен сбоку от кольца и обращен внутрь, радиально к центру отверстия кольца. В качестве альтернативы, осевые кольцевые энкодеры имеют шкалу, расположенную на “лицевой стороне” кольца, так что сканирующий блок обращен вдоль оси энкодера.

Как и другие поворотные энкодеры, как радиальные, так и осевые кольцевые энкодеры могут быть сконструированы для предоставления информации о дополнительном или абсолютном позиционировании и доступны с магнитными, оптическими и даже индуктивное сканирование технологии для удовлетворения широкого спектра потребностей точность и разрешающая способность требованиям и выдерживает различные условия окружающей среды. Хотя кольцевые энкодеры, использующие магнитное или индуктивное сканирование, имеют относительно большие допуски при монтаже, оптические кольцевые энкодеры требуют более точной установки и центровки.

Радиальные и осевые кольцевые энкодеры часто используются в приложениях с ограниченным пространством — особенно в тех, где используются поворотные двигатели с прямым приводом, — таких как роботизированные шарниры, поворотные индексационные столы и приводы. Небольшая осевая высота кольцевого энкодера сводит к минимуму занимаемую площадь, в то время как большое отверстие обеспечивает проход для прокладки кабелей и пневматических линий.