仪表执行机构最广泛的定义是：一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。
　　执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。基本的执行机构用于把阀门或风门驱动至全开或全关的位置。用与控制阀的执行机构能够精确的使阀门或风门走到任何位置。尽管大部分执行机构都是用于开关阀门，但是如今的执行机构的设计远远超出了简单的开关功能，它们包含了位置感应装置，力矩感应装置，电极保护装置，逻辑控制装置，数字通讯模块及PID控制模块等，而这些装置全部安装在一个紧凑的外壳内。
　　因为越来越多的工厂采用了自动化控制，人工操作被机械或自动化设备所替代，人们要求执行机构能够起到控制系统与阀门机械运动之间的界面作用，更要求执行机构增强工作安全性能和环境保护性能。在一些危险性的场合，自动化的执行机构装置能减少人员的伤害。某些特殊阀门要求在特殊情况下紧急打开或关闭，阀门执行机构能阻止危险进一步扩散同时将工厂损失减至最少。对一些高压大口径的阀门，所需的执行机构输出力矩非常大，这时所需执行机构必须提高机械效率并使用高输出的电机，或电液执行器，这样平稳的操作大口径阀门。
　　（1）气动执行机构发展概况：
　　大多数常用执行机构是由气驱动的执行机构，因为动力源是压缩空气，它与人力资源或动力或液压动力源相比较是相对便宜的，由于这个原因，现今几乎所有操作的执行机构的90%是由压缩空气驱动的。与电动机械和电动液压执行机构相比较，气动执行机构是相对便宜和易于掌握和维护的。气动执行机构将压缩空气排放到大气，相比较电动执行机构或电液执行机构，是一种环保执行机构，气动执行机构结构简单，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。
　　气动执行机构根据输出方式分为直行程和角行程，根据作用方式分为单作用和双作用两种类型，气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式，气动执行机构控制需要与不同附件组合才能达到用户要求。目前附件特别是定位器的智能化发展，气动执行机构也体现出智能化。现在的定位器有数字式和智能式，数字式：基于微处理器技术，采用数字化技术进行数据处理和定位控制。智能式：基于微处理器技术，采用数字化技术进行数据处理和定位控制、状态识别、故障诊断。使得气动执行机构在自动化领域中得到最广泛的应用。使气动执行器具有数字化、智能化、网络化通讯等特点。
　　（2）电动执行机构发展：
　　在自动化仪表行业中，电动执行机构又被称为电动执行器，一般由减速机构、电动机、电气控制装置这三大部件组成。其中，电气控制装置在近10年中的发展变化最快，品种最多。国内外各著名执行器制造商都在积极不断地运用新技术、新材料、新工艺开发出顺应时代发展的各具特色的新产品，使世界各国工业生产过程自动化控制系统得控制品质得以距大的提升。而且随着微电子、计算机、通信网络技术和机电一体化技术的迅速发展，电动执行机构中带有微处理器的智能电气控制装置，已形成执行器发展的总趋势，因此尽快了解国内外电动执行机构的发展差异，对于更好地应用国外产品、进一步提升国产电动执行器的整体品质，非常必要。
　　智能控制电动执行机构利用微机和现场总线通信技术将伺服放大器与执行机构联系起来，实现电动执行机构与PLC的通讯。执行机构与现场总线相连，实现智能精确控制。同时执行器的操作可以使用非侵入式红外线设定器或现场磁控按钮就地操作。阀位测试采用非接触式反馈信号采集，位置的检测通过与机械连动的磁铁感应与霍尔元器件（磁性脉冲计数器）来实现，分辩率极高达到0.625‰。控制方式采用直接数字控制能保证控制灵敏度达到0.5％，而且控制不振荡。它不仅实现了双向通信、PID调节、在线自动标定、自校正与自诊断等多种控制技术要求的功能，有效地提高了控制水平，另外它还增设了行程保护、过力矩保护、电动机过热保护、断电信号保护、输出现场阀位指示和故障报警等功能，而且可实现阀门电机的柔性启动和关断，保护阀门机械装置，自由设定开关速度，设定故障时自动运行至预先设置好的保护点，提高了控制精度和设备安全性。
　　在过程控制系统中，执行器接受调节器的指令信号，经执行机构将其转换成相应的角位移或直线位移，去操纵调节机构，改变被控对象进、出的能量或物料，以实现过程的自动控制。
　　电动执行器是以电能为动力的，它的特点是获取能源方便，动作快，信号传递速度快，且可远距离传输信号，便于和数字装置配合使用等。每台智能型电动执行机构都设有内置的数据记录器，可下载阀门力矩分布、执行机构事件及统计等操作数据，便于数据保存分析；同时记录的数据也可以通过现场总线的传感网络传到用户的现场总部，经过分析，任何对电动执行机构设置的改变都可以传回执行机构。
　　智能控制电动执行机构具有标准的串行通信接口（如RS-232或RS-422接口等）和专用的局域网接口，以增强其与其它控制设备间的互联能力。只需要一根电缆或光缆，就可以将数台、甚至数十台电动执行器与上位计算机连接成为整个数控系统。现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。现场总线企业网作为传感控制系统，以其所具有的开放性，网络化等优点，与Interent网紧密结合。现场总线技术的应用，取代了传统的4～20mA模拟信号，实现了电动执行器的远程监控，状态、故障、参数信息传送，完成远程参数化工作，提高了它的可靠性，降低了系统及工程成本。
在现代化生产过程控制中，智能型电动执行机构起着十分重要的作用，它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。电动执行机构是电动单元组合仪表中的执行单元，是自动调节系统中的重要环节之一。它与变送单元、调节单元等配套，接受统一直流标准输出信号0～10mA(‖)或4～20mA(|||)并将此信号转换成力矩或推力，以推动各种类型的调节阀门的开启程度，从而达到对工艺介质流量、压力、温度、液体等参数的自动调节。因具有动作灵敏、能源取用方便、节能降耗、信号传递距离远等优点，广泛用于环保、电站、石油、化工、冶金、轻工等工业生产过程的自动调节和远程控制中。
　　信息时代的技术发展对测控系统提出了数字化、网络化、信息化的要求，如数字地球、数字北京、企业的管理控制一体化等要求测量控制设备向网络提供多方面的数字信息。
　　物联网的形成实现了真正分散在现场的完整控制系统，提高了控制系统运行的可靠性。丰富了控制设备的信息内容，提供了如阀门动作次数、故障诊断等信息。为控制信息进入公用数据网络创造了条件，沟通了现场控制设备之间及其与更高控制管理层网络之间的联系,便于实现管控一体化控制网络与数据网络的结合，便于实现信号的远程传送与异地远程自动控制。
　　应用系统设备间的互连不只要完成数据通信，还要构成控制网络，形成测量控制应用系统，而应用与用户层规范与设备间的互可操作性直接相关。设备间的互操作依靠应用层协议。
　　电动执行机构作为电动阀门的动力装置，是工业自动化仪表中的执行单元。它接受来自调节器、工控机、DCS、计算机等仪表系统的控制信号，自动完成调节动作，直接影响着电动阀门的使用性能。作为自动化系统中自动控制的终端环节之一，电动阀门在各类自动化系统中起着至关重要的作用，因此，电动执行机构的性能直接影响整个系统的可靠性、安全性、经济性，甚至事关系统能否正常运行。
　　随着我国工业生产规模的扩大，生产过程自动化程度的提高，不仅要求电动执行机构的数量、品种、规格越来越多，而且随着应用领域的扩展，自动控制水平的提高，对电动执行机构在功能、性能、适用范围等方面也要求进一步提高。电能作为能源的普及性，现如今电动执行机构性能越来月稳定成熟、技术自动化程度高，会是以后执行器使用的“朝阳”产品。
　　（3）电液执行机构发展：
　　液压控制技术的历史最早可追溯到公元前240年，当时一位古埃及人发明了人类历史上第一个液压伺服系统——水钟。然而在随后漫长的历史阶段，液压控制技术一直裹足不前，直到18世纪末19世纪初，才有一些重大进展。在二战前夕，随着工业发展的需要，液压控制技术出现了突飞猛进地发展，许多早期的控制阀原理及专利均是这一时代的产物。如：Askania调节器公司及Askania-Werke发明及申请了射流管阀原理的专利。同样，Foxboro发明了喷嘴挡板阀原理的专利。而德国Siemens公司发明了一种具有永磁马达及接收机械及电信号两种输入的双输入阀，并开创性地使用在航空领域。
　　当前国内在研究、生产及使用电液伺服阀方面虽然形成了一定的规模。然而生产的产品主要用于航空、航天、舰船等军品领域和重要工业领域，在民品市场占有率不大。现国外产品在国内市场占有率最大的为Moog公司，它的产品占据了国内绝大部分的民品市场。而且生产的电液执行器，体积大，笨重，控制原理落后，需要配套控制系统，不能一体化。几乎在特别所有重要地方，都使用国外产品。
　　目前，电子技术高速发展，信息化程度越来越高，通过采用新型的传感器和计算机技术研制出机械、电子、传感器及计算机自我管理（故障诊断、故障排除）为一体的智能化新型智能电液执行器，是目前国外厂家研究方向。
　　新型电液执行机构技术的发展趋势主要体现在新型结构的设计、新型材料的采用及电子化、数字化技术与液压技术的结合等几方面。
　　当前的液压控制技术已经能将自动控制技术、液压技术与微电子有机的结合起来，形成新一代的智能电液执行机构产品。而随着电子设备、控制策略、软件及材料等方面的发展与进步，电液控制技术及伺服阀产品将在机、电、液一体化获得长足的进步。
　　液压机构是以液压油为动力源来完成预定运动要求和实现各种机构功能的机构。液压机构与纯机械机构和电力驱动机构相比，主要有以下优点：（A）在输出同等功率的条件下，机构结构紧凑，体积小、重量轻、惯性小。（B）工作平稳，冲击、振动和噪音都较小，易于实现频繁的启动、换向，能够完成旋转运动和各种往复运动。（C）操纵简单、调速方便，并能在大的范围内实现无级调速，调速比可达5000。（D）可实现低速大力矩传动，无需减速装置。
　　液压机构的不足之处是：油液的粘性受温度变化的影响大，不宜用于低温和高温的环境中；液压组件的加工和配合要求精度高，加工工艺困难，成本高。
　　液动执行器推力最大，现在一般都是机电一体化的，但比较笨重，很少使用，象塞阀，滑阀，三峡的船阀用的就是液动执行器，码头，船坞，水利闸阀也使用电液执行器。本项目目前正对电液执行机构作市场调研，实验室侧重于气动和电动执行机构的研发。