智能恒溫恒濕試驗箱，主要分為：制冷系統，加熱系統，控制系統，濕度系統，送風循環系統，和傳感器系統等組成。這些組成系統在運作的時候都起到了各自的作用，整個系統模塊互相結合，共同完成溫濕度控制。如下圖所示：
制冷系統：是試驗箱的關鍵部分之一，智能恒溫恒濕試驗箱的制冷方式都是機械制冷以及輔助液氮制冷，機械制冷采用蒸汽壓縮式制冷，它們主要由壓縮機，冷凝器，節流機構和蒸發器組成，低溫水槽，一般可以達到-40℃，如果需要更低溫度，則需要液氮制冷。
加熱系統：智能恒溫恒濕試驗箱的加熱系統相對制冷系統而言，是比較簡單。它主要有大功率電阻絲組成，由于試驗箱要求的升溫速率較大，因此試驗箱的加熱系統功率都比較大，而且在試驗箱的底板也設有加熱器。
控制系統：是試驗箱的關鍵，他決定試驗箱的提溫速度，精密度等關鍵指標值。如今試驗箱的控制板大多數選用PID操縱，也是一小部分選用PID與模糊控制相組成的操縱方法。中高端的智能恒溫恒濕試驗箱采用進口控制器，正常使用的話，一般來說不會出現問題。
濕度系統：分成增濕和去濕2個分部分。智能恒溫恒濕試驗箱的增濕方法一般選用蒸氣加濕式，這類增濕方式增濕速度更快，增濕操縱靈巧，特別是在降溫時很容易保持強制性增濕。
送風循環系統：也稱空氣循環系統，干燥器除濕是利用氣泵將試驗箱內的空氣抽出，并將干燥的空氣注入，同時將濕空氣送入可循環利用的干燥器進行干燥，干燥完后又送入試驗箱內，如此反復循環進行除濕。
傳感器系統：傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
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