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當減壓閥輸出壓力高或口徑大時，直接由調壓彈簧調節壓力，彈簧剛度必然過大，當流量變化時，輸出壓力波動較大，閥門的結構尺寸也增加。為了克服這些缺點，可以采用先導式減壓閥。先導式減壓閥的工作原理與直動式基本相同。先導式減壓閥所用的調壓氣體由小型直動式減壓閥供給。

如果將小型直動式減壓閥安裝在閥體內，則稱為內先導式減壓閥；如果將小型直動式減壓閥安裝在主閥體外部，則稱為外先導式減壓閥。. 該閥與直動式減壓閥相比，增加了由噴嘴、擋板、固定節流孔和氣室組成的噴嘴擋板擴大部。

當噴嘴與擋板的距離稍有變化時，腔內壓力發生明顯變化，使隔膜產生較大位移來控制閥芯的上下運動，使進氣口開閉小，提高靈敏度閥芯控制，即提高電壓調節精度。

外先導式減壓閥的主閥工作原理與直動式相同。主閥體外還有一個小型的直動式減壓閥，用于控制主閥。該類閥門適用于直徑20mm以上、距離遠（30m以內）、高點、危險場所、調壓困難的場合。