閥門定位器對于許多應用，隔膜室中0.2到1bar的壓力可能不足以應對摩擦和高差壓。可以使用更高的控制壓力和更強的彈簧，但實際的解決方案是使用定位器。這是一個附加項目（見圖），它通常安裝在執行器的軛或支柱上，并通過反饋臂連接到執行器的主軸以監控閥門位置。它需要自己的高壓氣源，用于定位閥門。
機械閥門定位器是力平衡裝置，保證塞子的位置，與控制器輸出壓力成正比。定位器通過運動連接器和反饋凸輪比較控制信號和控制閥桿產生的力，并相應地向閥門執行器輸送或排出空氣。儀表空氣信號施加到信號膜片上。信號的增加將驅動隔膜和擋板連接桿向右。
然后，擋板連接桿將打開供應擋板，允許供應壓力進入連接到執行器膜片的輸出端。當擋板連接桿向右偏轉時，排氣擋板保持關閉。增加信號的作用是增加執行器中的壓力。執行器中增加的壓力驅動閥桿向下并順時針旋轉定位桿。杠桿的這種順時針旋轉導致通過凸輪壓縮范圍彈簧。當閥桿到達控制器要求的位置時，范圍彈簧中的壓縮將產生平衡力，導致兩個擋板都關閉。
如果控制信號減小，信號膜片施加的力也將減小，來自范圍彈簧的力會將擋板連接桿推向左側，打開排氣擋板。這會導致執行器隔膜壓力降低，并允許閥桿向上移動，直到建立新的力平衡。
電動閥門定位器接收電（通常為4-20mA）信號。它們執行與氣動定位器相同的功能（為閥門執行器提供正確的氣壓以將閥門移動到所需的位置。），但使用電力而不是氣壓作為輸入信號。共有三種電驅動類型：單相和三相交流(AC)和直流(DC)電壓。
定位器確保來自控制系統的信號輸入壓力與控制閥的位置之間存在線性關系。這意味著對于給定的輸入信號，無論閥門壓差、閥桿摩擦、隔膜滯后等如何變化，閥門將始終嘗試保持相同的位置。定位器可用作信號放大器或增強器。它接受低壓空氣控制信號，并通過使用自己的高壓輸入，將其相乘以向執行器膜片提供高壓輸出空氣信號（如果需要），以確保閥門到達所需位置。
一些定位器包含一個電動氣動轉換器，因此可以使用電氣輸入（通常為4-20mA）來控制氣動閥。一些定位器還可以充當基本控制器，接受來自傳感器的輸入。
