恒溫恒濕試驗(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，所述系統(tǒng)分屬電氣和機(jī)械制冷兩大方面。下面簡單介紹幾個主要系統(tǒng)的工作原理和工作過程。

    1、制冷系統(tǒng)

    制冷系統(tǒng)是 恒溫恒濕試驗(yàn)箱的關(guān)鍵部分之一。一般來說，恒溫恒濕試驗(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）單級制冷；（2）多級制冷；（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)時的溫度低溫要達(dá)到-50℃，單級制冷難以滿足要求，因此恒溫恒濕試驗(yàn)箱的制冷方式一般采用復(fù)合式制冷。

    2、加熱系統(tǒng)

     恒溫恒濕試驗(yàn)箱的加熱系統(tǒng)相對制冷系統(tǒng)而言，是比較簡單的。它主要由大功率電阻絲組成。由于恒溫恒濕試驗(yàn)箱要求的升溫速率較大（一般都要求在上升2℃/min），因此恒溫恒濕試驗(yàn)箱的加熱系統(tǒng)功率都比較大。

    3、控制系統(tǒng)

    控制部分是恒溫恒濕試驗(yàn)箱的核心，它決定了試驗(yàn)箱的升降溫速率、精度等重要指標(biāo)。現(xiàn)有恒溫恒濕試驗(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子系統(tǒng)。
    恒溫恒濕試驗(yàn)箱的加濕方式一般采用蒸氣加濕法，即在試驗(yàn)箱內(nèi)直接用電阻絲對水進(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，尤其在降溫時容易實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制加濕。但是試驗(yàn)箱內(nèi)必須注意保持清潔，否則容易造成加濕盤的污染。恒溫恒濕試驗(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)在大部分恒溫恒濕試驗(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合，但費(fèi)用較高。

    5、傳感器系統(tǒng)

    恒溫恒濕試驗(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(xiàn)在的恒溫恒濕試驗(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)動其運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)構(gòu)成，其中有固定轉(zhuǎn)速的和自動調(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，它的控制相對風(fēng)扇可以自動控制的比較簡單。

    7、溫濕度控制

    溫濕度控制主要表現(xiàn)在溫濕度的精確度，基本上普通的溫濕度試驗(yàn)箱溫度可上下2℃，濕度可上下10個百分點(diǎn)。相對來說比較好的溫濕度試驗(yàn)箱能夠?qū)崿F(xiàn)溫度上下0.5℃，濕度上下5個百分點(diǎn)。對于普通的測試，或者國際標(biāo)準(zhǔn)來講前面的試驗(yàn)箱就可以滿足要求。

    8、PCB板中溫濕度測試和失效

    在溫濕度環(huán)境測試中都會碰到溫度變化率的問題，如果溫度變化快則會變成溫度沖擊，而溫度變化慢了又造成測試時間太長，不符合經(jīng)濟(jì)效益。一般來講，溫度變化率定為20℃/h。低溫條件下不能直接把PCB板取出，以防止產(chǎn)生凝結(jié)水導(dǎo)致短路等現(xiàn)象發(fā)生。
    一般低溫低濕條件可以不考慮，主要原因是失效在此條件下產(chǎn)生得比較少，還有就是能失效低溫低濕的設(shè)備相對來說要貴很多，如非必要可以不做。
    再有就是每次用恒溫恒濕試驗(yàn)箱進(jìn)行測試時必須要做的事是在測試前后把 恒溫恒濕試驗(yàn)箱的溫度和濕度調(diào)到一個固定的設(shè)定值，以確保溫濕度控制箱的工作正常并延長使用壽命，具體的溫濕度值是23℃和50%。