電(dian)(dian)氣(qi)(qi)比例(li)(li)閥和伺(si)服(fu)閥按(an)其功能可(ke)分為(wei)壓(ya)力式和流(liu)量(liang)(liang)式兩(liang)種(zhong)。壓(ya)力式比例(li)(li)/伺(si)服(fu)閥將輸給的(de)電(dian)(dian)信(xin)(xin)號(hao)線性地轉換(huan)為(wei)氣(qi)(qi)體(ti)壓(ya)力；流(liu)量(liang)(liang)式比例(li)(li)/伺(si)服(fu)閥將輸給的(de)電(dian)(dian)信(xin)(xin)號(hao)轉換(huan)為(wei)氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)量(liang)(liang)。由于氣(qi)(qi)體(ti)的(de)可(ke)壓(ya)縮(suo)性，使氣(qi)(qi)缸或(huo)氣(qi)(qi)馬達等執(zhi)行元件的(de)運動(dong)速度不僅取決(jue)(jue)于氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)量(liang)(liang)。還取決(jue)(jue)于執(zhi)行元件的(de)負載(zai)大小。因此精地控(kong)制氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)量(liang)(liang)往(wang)(wang)往(wang)(wang)是不要(yao)的(de)。單純的(de)壓(ya)力式或(huo)流(liu)量(liang)(liang)式比例(li)(li)/伺(si)服(fu)閥應(ying)用不多，往(wang)(wang)往(wang)(wang)是壓(ya)力和流(liu)量(liang)(liang)結合在一(yi)起(qi)應(ying)用更為(wei)廣。

　　電氣(qi)(qi)比例閥(fa)(fa)和伺(si)服閥(fa)(fa)主(zhu)要由(you)電---機械(xie)轉換器和氣(qi)(qi)動放大(da)(da)器組(zu)成。但(dan)隨著近年來(lai)廉價的(de)(de)電子集成電路和檢測器件的(de)(de)大(da)(da)量出現，在1電---氣(qi)(qi)比例/伺(si)服閥(fa)(fa)中越來(lai)越多地(di)采用了電反饋方法(fa)，這也(ye)大(da)(da)大(da)(da)提了比例/伺(si)服閥(fa)(fa)的(de)(de)性能。電---氣(qi)(qi)比例/伺(si)服閥(fa)(fa)可采用的(de)(de)反饋控制(zhi)(zhi)方式(shi)，閥(fa)(fa)內就增加了位(wei)移或壓力檢測器件，有(you)的(de)(de)還(huan)集成有(you)控制(zhi)(zhi)放大(da)(da)器。

　　一、滑閥式電氣方向比例閥

　　流量式四通或(huo)五(wu)通比(bi)(bi)例(li)控(kong)制(zhi)閥(fa)(fa)(fa)可以控(kong)制(zhi)氣動執行元件在兩個方(fang)向(xiang)上的運動速度，這類(lei)閥(fa)(fa)(fa)也(ye)稱方(fang)向(xiang)比(bi)(bi)例(li)閥(fa)(fa)(fa)。圖示即(ji)為這類(lei)閥(fa)(fa)(fa)的結構原理(li)圖。它由直流比(bi)(bi)例(li)電磁鐵1、閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)2、閥(fa)(fa)(fa)套3、閥(fa)(fa)(fa)體4、位移傳感器(qi)5和(he)控(kong)制(zhi)放(fang)大器(qi)6等(deng)贊成。位移傳感器(qi)采(cai)用電感式原理(li)，它的作(zuo)用是(shi)將比(bi)(bi)例(li)電磁鐵的銜鐵位移線性(xing)地(di)轉換(huan)為電壓信號輸出(chu)。控(kong)制(zhi)放(fang)大器(qi)的主要作(zuo)用是(shi)：

　　1）將位移傳感器的輸出信號進行(xing)放大；

　　2）比較指令信號(hao)Ue和位移(yi)反饋(kui)信號(hao)Uf，得(de)到兩者的差植(zhi)U；

　　3）將U放大(da)，轉換為電(dian)流(liu)信號I輸出。此外(wai)，為了改善(shan)比例閥的性(xing)能(neng)，控制放大(da)器(qi)還含有對(dui)反饋信號Uf和電(dian)壓(ya)差U的處(chu)理環(huan)節(jie)。比如狀(zhuang)態反饋控制和PID調(diao)節(jie)等(deng)。

　　帶(dai)位置反饋的(de)(de)(de)滑(hua)閥(fa)(fa)式方向(xiang)比(bi)(bi)例(li)閥(fa)(fa)，其工作原理是(shi)：在初始狀態，控制(zhi)放(fang)大(da)(da)器(qi)的(de)(de)(de)指令(ling)信號UF=0，閥(fa)(fa)芯(xin)處(chu)于零(ling)位，此(ci)時氣源(yuan)口(kou)P與A、B兩端輸(shu)出(chu)(chu)口(kou)同時被切斷，A、B兩口(kou)與排氣口(kou)也切斷，無流(liu)(liu)量(liang)輸(shu)出(chu)(chu)；同時位移(yi)(yi)傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)(de)反饋電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)Uf=0。若(ruo)閥(fa)(fa)芯(xin)受到某種干擾而偏(pian)離調(diao)定(ding)的(de)(de)(de)零(ling)位時，位移(yi)(yi)傳(chuan)感器(qi)將輸(shu)出(chu)(chu)壹定(ding)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)Uf，控制(zhi)放(fang)大(da)(da)器(qi)將得到的(de)(de)(de)U=-Uf放(fang)大(da)(da)后輸(shu)出(chu)(chu)給電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)比(bi)(bi)例(li)電(dian)(dian)(dian)磁鐵，電(dian)(dian)(dian)磁鐵產生的(de)(de)(de)推(tui)力(li)迫使閥(fa)(fa)芯(xin)回(hui)到零(ling)位。若(ruo)指令(ling)Ue>0，則電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)差U增大(da)(da)，使控制(zhi)放(fang)大(da)(da)器(qi)的(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)增大(da)(da)，比(bi)(bi)例(li)電(dian)(dian)(dian)磁鐵的(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)(chu)推(tui)力(li)也增大(da)(da)，推(tui)動閥(fa)(fa)芯(xin)右移(yi)(yi)。而閥(fa)(fa)芯(xin)的(de)(de)(de)右移(yi)(yi)又引起反饋電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)Uf的(de)(de)(de)增大(da)(da)，直至(zhi)Uf與指令(ling)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)Ue基本相等(deng)，閥(fa)(fa)芯(xin)達到力(li)平衡。此(ci)時。

　　Ue=Uf=KfX(Kf為位移傳感器增益)

　　上式表明閥芯位(wei)移(yi)X與輸(shu)入信號Ue成正(zheng)比(bi)。若(ruo)指令(ling)電(dian)壓信號Ue<0，通過上式類似的反饋(kui)調(diao)節(jie)過程，使閥芯左移(yi)壹定距離(li)。

　　閥(fa)(fa)芯右移(yi)時(shi)，氣(qi)源口P與A口連通(tong)(tong)，B口與排(pai)氣(qi)口連通(tong)(tong)；閥(fa)(fa)芯左移(yi)時(shi)，P與B連通(tong)(tong)，A與排(pai)氣(qi)口連通(tong)(tong)。節流口開(kai)口量隨閥(fa)(fa)芯位移(yi)的(de)(de)增大而增大。上(shang)述的(de)(de)工作(zuo)原理說(shuo)明帶位移(yi)反饋的(de)(de)方向(xiang)比例閥(fa)(fa)節流口開(kai)口量與氣(qi)流方向(xiang)均受輸(shu)入(ru)電壓Ue的(de)(de)線性控制。

　　這類(lei)閥的優點(dian)是線性度好，滯回小(xiao)，動態性能高。

　　二、滑閥式二級方向伺閥

　　下圖(tu)所示為一種動(dong)圈式(shi)二級(ji)(ji)方(fang)向伺服(fu)閥。它主(zhu)要(yao)由動(dong)圈式(shi)力馬達、噴(pen)嘴擋板式(shi)氣(qi)動(dong)放(fang)大器(qi)、滑閥式(shi)氣(qi)動(dong)放(fang)大器(qi)、反饋(kui)彈簧(huang)等組成(cheng)。噴(pen)嘴檔板氣(qi)動(dong)放(fang)大器(qi)做前置級(ji)(ji)，滑閥式(shi)氣(qi)動(dong)放(fang)大器(qi)做功(gong)率級(ji)(ji)。

　　這(zhe)種(zhong)二(er)級方向伺服閥的工作原理是(shi)：在(zai)(zai)初(chu)始狀(zhuang)態，左(zuo)右兩動圈式力馬達均無(wu)電流(liu)輸(shu)入(ru)，也無(wu)力輸(shu)出(chu)。在(zai)(zai)噴嘴(zui)氣流(liu)作用下，兩擋板使可變節流(liu)器處于全開(kai)狀(zhuang)態，容腔3、7內壓力幾乎與大(da)氣壓相同(tong)。滑閥閥芯被裝(zhuang)在(zai)(zai)兩側的反饋彈簧5、6推在(zai)(zai)中位，兩輸(shu)出(chu)口(kou)A、B與氣源口(kou)P和排(pai)氣口(kou)O均被隔開(kai)。

　　當(dang)某個(ge)動(dong)圈式(shi)馬達(da)有電(dian)(dian)流(liu)(liu)輸入(ru)是(shi)（例如右側力(li)(li)(li)馬達(da)），輸出與(yu)(yu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)I成(cheng)正(zheng)比的(de)推力(li)(li)(li)Fm將擋(dang)板(ban)推向噴嘴(zui)(zui)，使(shi)可變節流(liu)(liu)器(qi)的(de)流(liu)(liu)通面積(ji)減小，容(rong)腔6內的(de)氣壓(ya)P6升(sheng)高，升(sheng)高后的(de)P6又通過噴嘴(zui)(zui)對檔板(ban)產生(sheng)反推力(li)(li)(li)Ff。當(dang)Ff與(yu)(yu)Fm平(ping)衡(heng)時(shi)，P6趨于(yu)穩定(ding)，其穩定(ding)值乘以噴嘴(zui)(zui)面積(ji)Ay等于(yu)電(dian)(dian)磁力(li)(li)(li)。另(ling)一(yi)方面，P6升(sheng)高使(shi)閥(fa)芯(xin)(xin)(xin)(xin)兩側產生(sheng)壓(ya)力(li)(li)(li)差(cha)(cha)，該(gai)壓(ya)力(li)(li)(li)差(cha)(cha)作(zuo)用于(yu)閥(fa)芯(xin)(xin)(xin)(xin)斷(duan)面使(shi)閥(fa)芯(xin)(xin)(xin)(xin)克服(fu)反饋(kui)彈(dan)(dan)簧(huang)力(li)(li)(li)左移，并使(shi)左邊反饋(kui)彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)壓(ya)縮量增(zeng)加，產生(sheng)附加的(de)彈(dan)(dan)簧(huang)力(li)(li)(li)Fs，方向向右，大小與(yu)(yu)閥(fa)芯(xin)(xin)(xin)(xin)位移X成(cheng)正(zheng)比。當(dang)閥(fa)芯(xin)(xin)(xin)(xin)移動(dong)到壹定(ding)位置時(shi)，彈(dan)(dan)簧(huang)附加作(zuo)用力(li)(li)(li)與(yu)(yu)7、3容(rong)腔的(de)壓(ya)差(cha)(cha)對閥(fa)芯(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)作(zuo)用力(li)(li)(li)達(da)到平(ping)衡(heng)，閥(fa)芯(xin)(xin)(xin)(xin)不在(zai)移動(dong)。此(ci)時(shi)同時(shi)存在(zai)閥(fa)芯(xin)(xin)(xin)(xin)和擋(dang)板(ban)的(de)受(shou)力(li)(li)(li)平(ping)衡(heng)方程式(shi)：

　　Fs=KsX=(P6-P5)Ax

　　Ff=P6Ay=KiI

　　KS----反(fan)饋彈簧剛度

　　Ax----閥芯斷面積

　　Kf----動圈式力馬達的電流增益。

　　在上述的(de)調節(jie)過(guo)程中，左側的(de)噴嘴擋板(ban)終處于全開狀態，可(ke)以(yi)認為P5=0，代入后整理上述兩式可(ke)得

　　X=(AxKi/AyKs)*I

　　閥(fa)芯位(wei)移(yi)與輸入電流(liu)成正比。當另一(yi)側動圈式馬(ma)達有輸入時，通過上述(shu)類似的調節過程，閥(fa)芯將向相反方(fang)向移(yi)動壹定距離。

　　當(dang)閥(fa)芯(xin)左移時(shi)，氣源口(kou)(kou)(kou)P與(yu)輸(shu)出口(kou)(kou)(kou)A連(lian)通(tong)，B口(kou)(kou)(kou)通(tong)大(da)(da)氣；閥(fa)芯(xin)右(you)移時(shi)，P與(yu)B通(tong)，A口(kou)(kou)(kou)通(tong)大(da)(da)氣。閥(fa)芯(xin)位移量越大(da)(da)，閥(fa)口(kou)(kou)(kou)開(kai)口(kou)(kou)(kou)量也越大(da)(da)。這樣(yang)就(jiu)實現(xian)了對氣流的(de)流動方向和(he)流量的(de)控(kong)制(zhi)。

　　這類閥采用動圈(quan)式(shi)馬達，動態性能好，缺點是結構比(bi)較復雜。