ZPE-2043型智能伺服放大器是随着微电于技术发展而开发的一种新型电动伺服放大器。它与SKJ、SKZ系列执行机构组合；可构成高性能的智能式电动执行机构。
与传统的伺服放大器相比，主要有以下几十特点：
①主要技术指标先进。基本指标，如基本误差、回差、死区等均已达到或接近世界先进水平。
②采用先进的微机技术；具有自校正、自诊断和PI调节以及流量特性修正等一系列智能化功能。尤其是流量特性修正功能，使一种固有特性的调节间可以拥有多种轮出特性；便不能进行同芯形状修正的同（如蝶阀）也可改变流量特性，可以使非标准特性修正为标准特性；该功能改变了长期以来靠阀芯加工修正特性的状况。故障诊断功能为操作、维护提供了方便；可大大降低对执行机构的直接损坏，也可以及时向系统发出报音信号。
③在控制中采用了电制动技术和断续调节技术，对具有自锁功能的执行机构可以取消机械摩擦制动器，大大提高了整机的可靠性。
④所有设置的参数可一直保留至下一次再设置，有断电保护功能。
⑤伺取放大器与操作器一体化结构；具有手提阀位、双向无扰动切换及数字显示、LED光柱显示。该产品采用触摸面板，结构新颖、兼容性强，和现有国产执行机构都可以配套使用。
一、主要技术性能
① 输入信号：4~20mAd.c.
② 输入电阻：205Ω
③ 输入通道：2个(相互电隔离)
④ 死区：0.5%~5%(可调)
⑤ 输出功率：220V，a.c.，5A(最大)
⑥ 主要功能：
a 输入输出特性修正：固有特性→标准直线，固有特性→等百分比；
b 可组态参数；
c 三种故障模式，即自锁(保持原位)、全开或全闭
d 多种自诊断及报警；
e 电制动。
⑦ 电源电压：220V，a.c.，50Hz
⑧ 环境条件：
a 环境工作温度：0~50℃
b 相对湿度：10%~85%
c 结构型式：盘装仪表
外形尺寸：72(宽)×144(高)×500(长)
开孔尺寸：68+1×137+1
二、工作原理
智能伺服放大器工作原理如图1所示。从图1可以看出。来自上位调节器的调节信号和反馈信号经处理后进入微机，即微机定期检测这两个信号，当不进行特性修正时，微机比较两个信号，一旦信号不平衡、偏差超出死区时，即按偏差大小、极性发出调节信号，信号经放大隔离后驱动智能伺服放大器中的功率可控硅，使其导通带动执行机构运转，进而调节调节阀开度。
对于一台调节阀门来说.一旦加工装配好，其流量特性就定下来了，即当工况一定时阀门的位移与流量之间的关系是对应不变的，要想改变其流量特性。只能通过修改阀芯来获得。但是，采用智能伺服放大器后，可以通过微机的计算，使辅入信号与阀门位移呈非线形关系，此时微机将不再是简单的比较两种信号是否相等，而是要对这些信号按预先设置的参数进行计算，达到调节平衡时，调节信号与反馈信号可能不一致。这就使得改变调节阀流量特性变得方便、容易，可以大大简化调节阀的生产工艺，为系统的调试提供极大的灵活性。
由于在伺服放大器中采用了微机，通过对各输入、输出信号的检测、分析和判断，可以诊断整机的工作情况，并及时作出相应处理和发出报警信号。
在常规的比例式电动执行器中，机械制动是一个薄弱环节，从大量使用现场看，经常发生制动器失灵，由于制动器失灵，或引起反复振荡，烧毁电机及其它元件，或造成电机长期堵转、过热毁坏。在智能伺服放大器中采用了电制动技术，在调节结束瞬间发出制动信号，它可以取消机械制动器或减少制动器磨损，以延长其使用寿命，提高整机的维护性能和可靠性。
1、V/F转换及光电隔囊电路
此电路将模拟电压信号转换成对应的脉冲频率，脉冲信号经过简单的光电隔离送往微机。这种信号的转换隔离较为简单，成本较低，较适用于一些速度响应要求不太高的场所。对于电动调节阀来说，它的响应时间要求是秒级，因此，该电路的速度响应是可以满足要求的。
由图2可知，输入的4~20mA模拟信号经R1转换成1~5V的电压信号，该电压信号经电压/频率转换器可转换成相应的频率信号，再进入光电隔离器Q，这样，在其输入端就可获得完全与输入回路隔离的脉冲信号。通过微处理器的I/O口可以方便地进行检测。
通过一系列试验，认为转换后的频率一般控制在10kHz以下较为有利。这种V/F转换器结构简单，抗干扰能力强，成本也较低。
2、单片机单元
随着大规模集成电路的发展，已出现了多种微处理器，这些都已大量应用于各种微型计算机、工业控制机、程序控制器中，其中4位机出现较早，功能较简单，用于玩具上较多，工业上使用已难满足。16位、越位微处理器用于速度要求高的计算机上较多，对于备类智能仪表来说，成本太高。8位机成本低，运算速度、功能可以满足大部分工业仪表的要求，目前正大量采用。在此，采用了需外围器件少、功能较强、成本较低的51系列机作为主控芯，以8031单片机为主机再加几片必要的外围电路，构成最小微机系统(见图3)。
另外，为了使操作人员设置的各种参数不至因停电而丢失，还增加了E2R0M。这种存储器中的信号无需任何电流可以一直保持，当需要时又可随时改变.在智能伺服放大器中用来存放一些必要参数。
3、功率输出单元
伺服放大器的功率输出级从输出方式上可分为电触点输出方式和无触点输出方式两种。电触点输出方式主要是采用接触器来控制，具有控制方便、简单、成本低等优点，但在起动、调节频繁的场合，交流接触器的寿命(约300万次)就难以满足要求，只能选用无触点的可控硅来控制。
微机至功率输出级之间的信号耦合采用光电耦合器件。
由于伺服放大器功率输出负载是电机，当通断电源时，电机绕组将会产生很高的反电势，因此必须对功率输出的可控硅增加保护，可以加设压敏电阻和RC回路，以吸收浪涌电压，在输出回路中还可串接限流电感，以进一步保护可控硅。
三、仪表安装、使用和调校
1、仪裹安装和接线
ZPE-2043智能伺服放大器为盘装式标准结构其面板说明见图4，接线端子编号见图5。
当伺服放大器和S型电动执行机构配用时，可参考图6接线。
2、操作说明
仪表按系统接线图接好后，即可通电投入运行。刚接通电源，应处于手动状态，“M”指示灯亮，数码管应指示百分比位置值。如发生信号溢出，指示数字会闪亮。手操触摸开关“△ 、“▽”，执行机构作相应“开”或“关”动作，位置指示应相应增加或减少。
如报警指示灯亮，应根据数码管指示，查阅表1即可知原因，待故障排除后，报警会自动消除。
表1 故障诊断表
| 数字显示值 | 可能的故障原因 |
| 400 | 正向行程力矩开关动作；电机断线 |
| 450 | 反向行程力矩开关动作；电机断线 |
| 700 | 微机电路故障 |
| 720 | 调节信号断；反馈信号断 |
| 800 | 内存电路故障 |
| 900 | 外部事件报警 |
作为一般使用，本仪表无需进行任何参数设置或调整，即可直接投入使用。如有特殊需要，可按产品使用说明书的要求进行参数设置。
