氣動閥門定位器是控制閥的主要附件，按力矩平衡原理工作，它將閥桿位移作為輸入的反饋測量信號，以控制器輸出信號作為設定信號，進行比較，當兩者有偏差時，改變其到執行機構的輸出信號，使執行機構動作，建立了閥桿位移倍與控制器輸出信號之間的一一對應關系。因此，閥門定位器組成以閥桿位移為測量信號，以控制器輸出為設定信號的反饋控制系統。該控制系統的操縱變量是閥門定位器去執行機構的輸出信號。
當輸入信號增大時，力矩馬達產生電磁場，擋板受電磁場力遠離噴嘴。噴嘴和擋板間距變大，排除先導閥內部的線軸上方氣壓。受其影響線軸向右邊移動，推動擋住底座的閥芯，氣壓通過底座輸入到執行機構。隨著執行機構氣室內部壓力增加，執行機構推桿下降，通過反饋桿把執行機構推桿的位移變化傳達到滑板。這個位移變化又傳達到量程反饋桿，拉動量程彈簧。當量程彈簧和力矩馬達的力保持平衡時，擋板回到原位，減小與噴嘴間距。隨著通過噴嘴排出空氣量的減小，線軸上方氣壓增加。線軸回到原位，閥芯重新堵住底座，停止氣壓輸入到執行機構。當執行機構的運動停止時，定位器保持穩定狀態。
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