快溫變?cè)囼?yàn)箱由制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、濕度系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)等組成，系統(tǒng)方框圖如下圖所示，所述系統(tǒng)分屬電氣和機(jī)械制冷兩大方面。下面簡(jiǎn)單介紹幾個(gè)主要系統(tǒng)的工作原理和工作過程。

1、制冷系統(tǒng)

制冷系統(tǒng)是快溫變?cè)囼?yàn)箱的關(guān)鍵部分之一。一般來說，快溫變?cè)囼?yàn)箱的制冷方式都是機(jī)械制冷以及輔助液氮制冷。機(jī)械制冷采用蒸氣壓縮式制冷，該制冷方式是人工制冷中應(yīng)用廣泛而又經(jīng)濟(jì)的制冷方式之一。 蒸氣壓縮式制冷型式有：（1）單級(jí)制冷；（2）多級(jí)制冷；（3）復(fù)合式制冷。蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流機(jī)構(gòu)和蒸發(fā)器組成。由于試驗(yàn)時(shí)的溫度低溫要達(dá)到-50℃，單級(jí)制冷難以滿足要求，因此快溫變?cè)囼?yàn)箱的制冷方式一般采用復(fù)合式制冷。

2、加熱系統(tǒng)

快溫變?cè)囼?yàn)箱的加熱系統(tǒng)相對(duì)制冷系統(tǒng)而言，是比較簡(jiǎn)單的。它主要由大功率電阻絲組成。由于快溫變?cè)囼?yàn)箱要求的升溫速率較大（一般都要求在上升5℃/min），因此快溫變?cè)囼?yàn)箱的加熱系統(tǒng)功率都比較大。

3、控制系統(tǒng)

控制部分是快溫變?cè)囼?yàn)箱的核心，它決定了設(shè)備的升降溫速率、精度等重要指標(biāo)?，F(xiàn)有快溫變?cè)囼?yàn)箱的控制器大都采用PID控制，也有少部分采用PID與模糊控制相結(jié)合的控制方式。

4、濕度系統(tǒng)

濕度系統(tǒng)分為加濕和除濕兩個(gè)子系統(tǒng)。 快溫變?cè)囼?yàn)箱的加濕方式一般采用蒸氣加濕法，即在設(shè)備內(nèi)直接用電阻絲對(duì)水進(jìn)行加熱，從而使水蒸氣來加濕。這種加濕方法加濕能力強(qiáng)，速度快，加濕控制靈敏，尤其在降溫時(shí)容易實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制加濕。但是設(shè)備內(nèi)必須注意保持清潔，否則容易造成加濕盤的污染。

快溫變?cè)囼?yàn)箱的除濕方式有機(jī)械制冷除濕和干燥器除濕兩種： （1）機(jī)械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點(diǎn)溫度以下，使大于飽和含濕量的水氣凝結(jié)析出，這樣就降低了濕度。 （2）干燥器除濕是利用氣泵將試驗(yàn)箱內(nèi)的空氣抽出，并將干燥的空氣注入，同時(shí)將濕空氣送入可循環(huán)利用的干燥器進(jìn)行干燥，干燥完后又送入試驗(yàn)箱內(nèi)，如此反復(fù)循環(huán)進(jìn)行除濕。 現(xiàn)在大部分綜合試驗(yàn)箱采用前一種除濕方法。后一種的除濕方法，可以使露點(diǎn)溫度達(dá)到0℃以下，適用于有特殊要求的場(chǎng)合，但費(fèi)用較高。

5、傳感器系統(tǒng)

快溫變?cè)囼?yàn)箱的傳感器主要是溫度和濕度傳感器。溫度傳感器應(yīng)用較多的是鉑電阻，也有采用熱電偶。濕度的測(cè)量方法有干濕球溫度計(jì)法和固態(tài)電子式傳感器直接測(cè)量法兩種。其中干濕球法測(cè)量精度不高，現(xiàn)在的快溫變?cè)囼?yàn)箱正逐步的以固態(tài)傳感器代替干濕球來進(jìn)行濕度的測(cè)量。

6、空氣循環(huán)系統(tǒng)

空氣循環(huán)系統(tǒng)一般由離心式風(fēng)扇和驅(qū)動(dòng)其運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)構(gòu)成，其中有固定轉(zhuǎn)速的和自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的兩種。固定轉(zhuǎn)速的如果要調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度，是通過調(diào)節(jié)電阻絲的發(fā)熱來控制的，它的控制相對(duì)風(fēng)扇可以自動(dòng)控制的比較簡(jiǎn)單。