1.制冷系統:恒溫恒濕試驗箱制冷系統是恒溫恒濕試驗箱的重要組成部分之壹。
2.加熱系統:與制冷系統相比，恒溫恒濕試驗箱的加熱系統相對簡單。主要由大功率電阻絲組成。因為恒溫恒濕試驗箱要求的升溫速率比較高，所以試驗箱的加熱系統功率比較大，試驗箱的底板也裝有加熱器。
3.控制系統:控制系統是恒溫恒濕試驗箱的核心控制部分，決定著恒溫恒濕試驗箱的升溫速率和精度等重要指標。目前，試驗箱的控制器大多采用PID控制，少數采用PID和模糊控制相結合的控制方式。因為控制系統基本上屬於軟件的範疇，而且這部分在使用過程中不會出現問題。
4.濕度系統:恒溫恒濕箱的濕度系統分為加濕和除濕兩個子系統。恒溫恒濕試驗箱的加濕方式壹般采用蒸汽加濕法，即直接將低壓蒸汽註入試驗空間進行加濕。這種加濕方式具有加濕能力強、速度快、加濕控制靈敏等優點，可以輕松實現強制加濕，尤其是降溫時。恒溫恒濕試驗箱有兩種除濕方式:機械制冷除濕和幹式除濕。機械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點溫度以下，使大於飽和含水量的水蒸氣凝結沈澱，從而降低濕度。烘幹機的除濕是利用氣泵將恒溫恒濕試驗箱內的空氣抽出，並註入幹燥的空氣，同時將潮濕的空氣送入可回收的烘幹室進行烘幹，烘幹後再送入試驗箱，以此類推。目前大多數恒溫恒濕試驗箱采用機械制冷除濕方式，而幹燥除濕方式可以使露點溫度低於0℃。適用於有特殊要求的場合，但價格較貴。
5.傳感器系統:恒溫恒濕試驗箱中的傳感器主要是溫濕度傳感器。鉑電池和熱電偶被廣泛用作溫度傳感器，測量濕度有兩種方法:幹濕球溫度計和固態電子傳感器直接測量。
6.空氣循環系統:恒溫恒濕試驗箱的空氣循環系統壹般由離心風機和驅動其運轉的電機組成。它提供恒溫恒濕試驗箱內的空氣循環。
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