电动执行机构是实现阀门位置控制的执行单元。随着电子技术、微机技术在电动执行机构中越来越广泛的应用，新一代电动执行机构作为一个控制系统的数字化终端装置——智能化装置，在先进控制系统(如分布控制系统、现场总线控制系统)中扮演着十分重要的角色。然而，困扰着人们的关键问题是执行机构位置和力矩信号的检测，目前的检测方法机构复杂、可靠性低、故障率高、性能差，严重影响了控制系统的可靠性。因此，如何提高位置和力矩检测的性能，是先进控制系统发展的迫切需求，也是目前国内外研究的热点。位置检测为控制系统提供必需的位置反馈信息。力矩检测对执行机构和阀门的保护有着非常重要的意义。检测装置性能的提高对整个控制系统性能的提高有着决定性的作用。位置检测的精度决定着系统位置控制的精度。无触点检测保障了装置可靠性和延长了使用寿命。本文在分析当前位置与力矩检测方法的基础上，提出了基于CCD的阀门位置无触点检测的方法，和以计算电动机输出转矩间接检测电动执行机构输出转矩的方法。设计了集阀门位置无触点检测和转矩检测的综合控制电路。首次将CCD电荷耦合器件应用于阀门位置检测中进行了研究，力图解决位置检测中有摩擦、机构复杂、可靠性低的问题，设计了CCD驱动电路、CCD采集电路、CCD位置编码及控制软件。在力矩检测中利用αβ0坐标变换法，为解决磁链积分偏移问题提出了减平均值去除磁链偏移的算法。以89c51单片机为核心，采用MAX125同步采样A/D转换器及CCD相关电路，实现了位置和力矩的检测、转换及与上位机的信息传输问题。通过试验与仿真，结果显示，方案可行。完全达到系统设计要求；位置检测具无触点、长寿命、高精度、低成本、具有位置记忆功能、线性度好。实现了转矩检测无须增加任何机构，使结构大为简化。综上所述，本设计较好地解决了智能电动执行机构中的位置和力矩检测问题。