快速溫變試驗箱由制冷系統、加熱系統、控制系統、濕度系統、空氣循環(huán)系統和傳感器系統等組成，系統分屬電氣和機械制冷兩大方面。下面簡單介紹幾個主要系統的工作原理和工作過程

1、制冷系統

制冷系統是快速溫變試驗箱的關鍵部分之一。一般來說，快速溫度變化試驗箱的制冷方式都是機械制冷以及輔助液氮制冷。機械制冷采用蒸氣壓縮式制冷，該制冷方式是人工制冷中應用廣泛而又經濟的制冷方式之一。

蒸氣壓縮式制冷型式有：

（1）單級制冷；

（2）多級制冷；

（3）復合式制冷。蒸氣壓縮式制冷系統主要由壓縮機、冷凝器、節(jié)流機構和蒸發(fā)器組成。由于試驗時的溫度低溫要達到-50℃，單級制冷難以滿足要求，因此快溫變試驗箱的制冷方式一般采用復合式制冷。

2、加熱系統

快速溫變試驗箱的加熱系統相對制冷系統而言，是比較簡單的。它主要由大功率電阻絲組成。由于快溫變試驗箱要求的升溫速率較大（一般都要求在上升5℃/min），因此快速溫變試驗箱的加熱系統功率都比較大。

3、控制系統

控制部分是快溫變試驗箱的核心，它決定了設備的升降溫速率、精度等重要指標。現有快快速溫變試驗箱的控制器大都采用PID控制，也有少部分采用PID與模糊控制相結合的控制方式。

4、濕度系統

濕度系統分為加濕和除濕兩個子系統。快速溫變試驗箱皓天設備的加濕方式一般采用蒸氣加濕法，即在設備內直接用電阻絲對水進行加熱，從而使水蒸氣來加濕。這種加濕方法加濕能力強，速度快，加濕控制靈敏，尤其在降溫時容易實現強制加濕。但是設備內必須注意保持清潔，否則容易造成加濕盤的污染。

快速溫變試驗箱的去濕方式有機械制冷除濕和干燥器除濕兩種：

（1）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氣凝結析出，這樣就降低了濕度。

（2）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(huán)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(huán)進行除濕。 現在大部分綜合試驗箱采用前一種除濕方法。后一種的除濕方法，可以使露點溫度達到0℃以下，適用于有特殊要求的場合，但費用較高。

5、傳感器系統

快速溫變試驗箱的傳感器主要是溫度和濕度傳感器。溫度傳感器應用較多的是鉑電阻，也有采用熱電偶。濕度的測量方法有干濕球溫度計法和固態(tài)電子式傳感器直接測量法兩種。其中干濕球法測量精度不高，現在的快溫變試驗箱正逐步的以固態(tài)傳感器代替干濕球來進行濕度的測量。

 6、空氣循環(huán)系統

空氣循環(huán)系統一般由離心式風扇和驅動其運轉的電機構成，其中有固定轉速的和自動調節(jié)轉速的兩種。固定轉速的如果要調節(jié)試驗箱內的溫度，是通過調節(jié)電阻絲的發(fā)熱來控制的，它的控制相對風扇可以自動控制的比較簡單。