电液伺服阀是电液伺服系统的核心部分。如图9.13所示，输入信号ei及反馈信号ef均为微弱的电信号，两者经过比较，在电伺服放大器中放大，并转化为差动电流Δi输入到力矩马达中，再转化成机械位移而输入到下级液压放大元件。液压放大元件(可以是多级)输出具有一定压力和流量的压力油，推动液压执行元件拖动负载运动。系统的输出位移量xp经检测反馈元件转化为电压信号ef后返回比较元件，形成负反馈闭环关系。这里，电液伺服阀是联系电信号和液压信号的桥梁，被称为电液伺服系统的心脏。
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从图中可以看出，电液伺服阀由力矩马达和液压放大元件构成。其中，力矩马达是电气-机械转换器，它将差动电流信号转换成平动或摆动的机械位移信号，去推动液压放大元件工作;而液压放大元件将力矩马达输出的小功率机械位移信号转换并放大成大功率的液压信号，驱动执行元件运动。实际上，这里的液压放大元件就是前面介绍的液压伺服阀。
电液伺服阀具有各种不同的结构形式。按液压放大级数的不同有二级、三级放大式。最常用的是二级放大式电液伺服阀。