当信号压力通入由上膜盖1和波纹膜片2组成的薄膜气室时，在膜片上产生一个推力，使推杆4向下移动并压缩弹簧6，当弹簧的反作用力与信号压力在膜片上产生的推力相平衡时，推杆稳定在一个新的位置，推杆的位移即为执行机构的输出。
气动薄膜执行机构的行程规格有10、16、25、40、60、100mm等。薄膜有效面积有200、280、400、630、1000、1600cm2等六种规格。有效面积越大，执行机构的位移和推力也越大。
2、气动活塞式执行机构
气动活塞式执行机构如图8-9所示，其基本部分为气缸，气缸内活塞随气缸两侧压差而移动。两侧可以分别输入一个固定信号和一个变动信号，或两侧都输入变动信号。它的输出特性有比例式及两位式两种。两位式是根据输入执行机构活塞两侧的操作压力的大小，活塞从高压侧推向低压侧，使推杆从一个极端位置移到另一极端位置。比例式是在两位式基础上加有阀门定位器后，使推杆位移与信号压力成比例关系。
此外，还有一种长行程执行机构，其结构原理与活塞式执行机构基本相同，它具有行程长、输出力矩大的特点，输出转角位移为90o，直线位移为40～200mm，适用于输出角位移和力矩的场合。
正作用气动薄膜执行机构结构原理图 图8－9气动活塞式执行机构
1—上膜盖；2—膜片；3—下膜盖；4—推杆；5—支架;6—压缩弹簧；7—弹簧座；8—调节杆;9—连接阀杆螺母；10—行程标尺
（三）阀门定位器
阀门定位器是气动执行器的—种辅助仪表，它与气动执行器配套使用。
在图示8-8的气动调节阀中，阀杆的位移是由薄膜上的气压推力与弹簧反作用力平衡来确定的。实际上，为了防止阀杆引出处的泄漏，填料总要压得很紧。尽管填料选用密封性好而摩擦系数小的聚四氟乙烯优质材料，填料对阀杆的摩擦力仍是不小的。特别是在压力较高的阀上，由于填料压得很紧，摩擦力可能相当大。此外，被调节流体对阀心的作用力，在阀的尺寸大或阀前后压差高、流体粘性大及含有固体悬浮物时也可能相当大。所有这些附加力都会影响执行机构与输入信号之间的定位关系。使执行机构产生回环特性，严重时造成调节系统振荡。因此，在执行机构工作条件差及要求调节质量高的场合，都在调节阀上加装阀门定位器。
阀门定位器接受调节器的输出信号后，去控制气动执行器；当气动执行器动作时，阀杆的位移又通过机械装置负反馈到阀门定位器，因此定位器和执行器组成了一个闭环回路，图8-10所示是阀门定位器的功能示意图。图中显示，来自调节器输出的信号p0经定位器比例放大后输出pa，用以控制气动执行机构动作，位置反馈信号外送回至定位器，由此构成一个使阀杆位移与输入压力成比例关系的负反馈系统。
阀门定位器功能示意图
阀门定位器能够增加执行机构的输出功率，减少调节信号的传递滞后，加快阀杆的移动速度，能提高信号与阀位间的线性度，克服阀杆的摩擦力和消除不平衡力的影响，从而保证调节阀的正确定位。
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