恒溫恒濕機的濕度系統：溫度系統分為加濕和除濕兩個子系統。加濕方式一般采用蒸汽加濕法，即將低壓蒸汽直接注入試驗空間加濕，除濕方式有兩種：機械制冷除濕和干燥除濕。機械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點溫度以下，使大于飽和含濕量的水汽凝結析出，這樣就降低了濕度，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。
恒溫恒濕機的制冷系統：通常使用復疊式制冷。恒溫恒濕機的制冷系統主要由兩部分組成，恒溫恒濕機分別為高溫部分和低溫部分，每一部分是一個相對獨立的制冷系統，高溫部分中制冷劑的蒸發吸收來自低溫部分的制冷劑的熱量而汽化;低溫部分制冷劑的蒸發則從被冷卻的對象(試驗機內的空氣)吸熱以獲取冷量，高溫部分和低溫部分之間是用一個蒸發冷凝器起來，它既是高溫部分的冷凝器，也是低溫部分的冷凝器。
恒溫恒濕機的加熱系統：恒溫恒濕機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，
恒溫恒濕機的控制系統：控制系統是綜合試驗箱的核心，它決定了試驗機的升溫速率，精度等重要指標。
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