智能恒温恒湿试验箱，主要分为：制冷系统，加热系统，控制系统，湿度系统，送风循环系统，和传感器系统等组成。这些组成系统在运作的时候都起到了各自的作用，整个系统模块互相结合，共同完成温湿度控制。如下图所示：
制冷系统：是试验箱的关键部分之一，智能恒温恒湿试验箱的制冷方式都是机械制冷以及辅助液氮制冷，机械制冷采用蒸汽压缩式制冷，它们主要由压缩机，冷凝器，节流机构和蒸发器组成，低温水槽，一般可以达到-40℃，如果需要更低温度，则需要液氮制冷。
加热系统：智能恒温恒湿试验箱的加热系统相对制冷系统而言，是比较简单。它主要有大功率电阻丝组成，由于试验箱要求的升温速率较大，因此试验箱的加热系统功率都比较大，而且在试验箱的底板也设有加热器。
控制系统：是试验箱的关键，他决定试验箱的提温速度，精密度等关键指标值。如今试验箱的控制板大多数选用PID操纵，也是一小部分选用PID与模糊控制相组成的操纵方法。中高端的智能恒温恒湿试验箱采用进口控制器，正常使用的话，一般来说不会出现问题。
湿度系统：分成增湿和去湿2个分部分。智能恒温恒湿试验箱的增湿方法一般选用蒸气加湿式，这类增湿方式增湿速度更快，增湿操纵灵巧，特别是在降温时很容易保持强制性增湿。
送风循环系统：也称空气循环系统，干燥器除湿是利用气泵将试验箱内的空气抽出，并将干燥的空气注入，同时将湿空气送入可循环利用的干燥器进行干燥，干燥完后又送入试验箱内，如此反复循环进行除湿。
传感器系统：传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
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