高低温湿热试验箱核心技术：从压缩机配置到湿度 PID 控制的全解析

更新时间：2025-06-27

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制冷系统核心 —— 压缩机

制冷系统是试验箱实现低温环境的关键，而压缩机则是制冷系统的 “心脏"。当前，试验箱多采用全封闭压缩机，如法国原装 “泰康" 全封闭压缩机。这种压缩机具备高效稳定的特性，能够持续稳定地将低温低压的制冷剂气体压缩为高温高压气体，为制冷循环提供动力。对于一些需要极低温度的试验需求，会采用复叠式制冷系统，即由高温级和低温级两台压缩机协同工作。高温级压缩机先对制冷剂进行初步压缩，低温级压缩机进一步压缩，使制冷剂能够达到更低的温度，满足如 - 70℃等低温环境模拟要求。

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精准控温 ——PID 算法的应用

温度控制精度直接影响试验结果的准确性。高低温湿热试验箱通过 PID（比例 - 积分 - 微分）算法来实现精准控温。温度传感器实时监测箱内温度，并将数据反馈给控制系统。当实际温度与设定温度存在偏差时，PID 算法开始发挥作用。比例环节依据偏差大小输出控制信号，快速调整加热或制冷功率；积分环节对偏差进行累积，消除稳态误差，使温度逐渐趋近设定值；微分环节根据偏差变化率提前调整控制量，抑制温度波动。例如，在升温过程中，若实际温度低于设定温度，PID 算法会加大加热功率，加快升温速度；当温度接近设定值时，算法会逐渐减小加热功率，防止温度超调，确保温度波动控制在极小范围内，一般可达到 ±0.5℃甚至更高精度。

湿度控制奥秘 ——PID 与多种加湿除湿方式结合

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湿度控制同样依赖 PID 算法，配合多样化的加湿和除湿方式。加湿方面，常见的有蒸汽加湿和超声波加湿。蒸汽加湿通过电加热将水转化为蒸汽，输送至试验箱内增加湿度。PID 算法根据湿度传感器反馈，精确控制蒸汽产生量，使湿度稳定在设定值。如在需要 85% RH 高湿度环境模拟时，能精准控制加湿量，确保湿度偏差在 ±2% RH 以内。超声波加湿则利用高频震荡将水雾化，扩散到箱内实现加湿。除湿时，在常规湿度范围，机械制冷除湿较为常用。当空气经过制冷蒸发器，温度降至露点以下，水汽凝结成水滴排出，降低空气湿度。对于低湿环境，干燥器除湿方式通过气泵将箱内空气抽出，经干燥器去除水分后再送回箱内，循环操作达到低湿环境模拟，同样由 PID 算法精准调控，实现湿度的精确控制。

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