气动执行器是工业自动化控制系统的重要组成部分，是控制任务的最终执行者。它由气动阀门和电气转换器构成。目前，我国自行生产的都是采用力平衡原理的机械式和模拟电子技术的产品。随着智能技术、网络技术、通讯技术和控制/管理一体化综合自动化技术的发展，现有气动调节阀已难以适应工业现场控制的要求。国内应用的智能化产品全部为国外公司提供。智能执行器接受调节器的输出信号，在与阀位反馈信号进行比较，然后根据两者的偏差产生和调节器输出信号成正比例的输出信号控制执行器。由于在安全防爆性能方面优于电动执行器，因而在石化工业易燃易爆危险场所成为不可替代的终端产品。本课题以气动调节阀的智能化为研究目标，提出了实现气动执行器智能化的总体方案。并对其中几个关键技术难题进行了研究分析： 以满足本安型防爆要求（iBⅡCT5）的基于压电陶瓷原理的电气（I/P）转换单元、低功耗的控制电路方案；以实现智能化和HART网络通讯功能为目标软件总体设计方案；以MTBF≥16000小时为目标和以电子电路、机械零部件、软件为主体的整机可靠性设计方案。主要研究结果：1、利用压电陶瓷的物理/电气特性设计研究成功了微型压力调节器，实现了电气转换、高输入阻抗、低功耗、耐振动和微型化的统一。2、按照iBⅡCT5防爆等级的要求，设计研究成功二线制、低功耗、处理功能强的基于89C51系列单片机的控制电路。3、软件设计实现了流量特性修正、自动调零、调量程、报警、故障自诊断、现场显示等功能。4、通过可靠性设计、失效分析、可靠性分配和采取可靠性措施，项目达到MTBF25000小时。经充分的试验及实际应用表明，该方案设计合理，技术可实现度较高，达到设计指标要求，具有极大的推广价值的产业化、商品化的潜力。