阀门定位器对于许多应用，隔膜室中0.2到1bar的压力可能不足以应对摩擦和高差压。可以使用更高的控制压力和更强的弹簧，但实际的解决方案是使用定位器。这是一个附加项目（见图），它通常安装在执行器的轭或支柱上，并通过反馈臂连接到执行器的主轴以监控阀门位置。它需要自己的高压气源，用于定位阀门。
机械阀门定位器是力平衡装置，保证塞子的位置，与控制器输出压力成正比。定位器通过运动连接器和反馈凸轮比较控制信号和控制阀杆产生的力，并相应地向阀门执行器输送或排出空气。仪表空气信号施加到信号膜片上。信号的增加将驱动隔膜和挡板连接杆向右。
然后，挡板连接杆将打开供应挡板，允许供应压力进入连接到执行器膜片的输出端。当挡板连接杆向右偏转时，排气挡板保持关闭。增加信号的作用是增加执行器中的压力。执行器中增加的压力驱动阀杆向下并顺时针旋转定位杆。杠杆的这种顺时针旋转导致通过凸轮压缩范围弹簧。当阀杆到达控制器要求的位置时，范围弹簧中的压缩将产生平衡力，导致两个挡板都关闭。
如果控制信号减小，信号膜片施加的力也将减小，来自范围弹簧的力会将挡板连接杆推向左侧，打开排气挡板。这会导致执行器隔膜压力降低，并允许阀杆向上移动，直到建立新的力平衡。
电动阀门定位器接收电（通常为4-20mA）信号。它们执行与气动定位器相同的功能（为阀门执行器提供正确的气压以将阀门移动到所需的位置。），但使用电力而不是气压作为输入信号。共有三种电驱动类型：单相和三相交流(AC)和直流(DC)电压。
定位器确保来自控制系统的信号输入压力与控制阀的位置之间存在线性关系。这意味着对于给定的输入信号，无论阀门压差、阀杆摩擦、隔膜滞后等如何变化，阀门将始终尝试保持相同的位置。定位器可用作信号放大器或增强器。它接受低压空气控制信号，并通过使用自己的高压输入，将其相乘以向执行器膜片提供高压输出空气信号（如果需要），以确保阀门到达所需位置。
一些定位器包含一个电动气动转换器，因此可以使用电气输入（通常为4-20mA）来控制气动阀。一些定位器还可以充当基本控制器，接受来自传感器的输入。
