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恒温箱在许多与我们生活密切相关的领域都发挥着重要的作用，如家电、工业、医药等。随着社会的发展，越来越多具备高精度控温、大范围调温的恒温箱被研制出来用于各种用途，如温补晶振参数的测量和补偿就需要用到小型恒温箱来提供温度环境。
这类恒温箱主要有以下需求：（1）为了让被测物在测量中尽量不受温度变化的影响，控温稳定时的温度波动度应小于±0.2 ℃；（2）需要具备可程控功能，方便用户对温度曲线进行编程。经过调研，许多市面上成熟的恒温箱产品其温度波动度大都为±0.5 ℃以上，很难满足要求。
温度控制系统需要控制加热或制冷设备的输出量，使之与系统的散热量或散冷量相当，进入热平衡状态，从而达到控温的目的，其中的难点在于对温度波动度的控制。在温控系统的设计中，可以采用PWM（Pulse Width Modulation）模式来调节加热或制冷设备的工作时长，从而控制这些设备的平均功率，也可以使用DAC（Digital to Analog Converter）模块并采用动态调整电压的方式来控制这些设备的输出功率。文献中的温度控制系统大多采用PWM模式来驱动加热或制冷设备，例如，文献[4]中吴蒙娜设计了一种粒子加速器温度控制系统，通过单片机输出不同占空比的PWM波，并采用H桥驱动电路来双向驱动制冷片，从而实现了±0.2 ℃的控温精度；文献[5]中McDowell等人设计了一种用于植物生长试验的温度控制器，通过Arduino Nano开发板输出PWM模式，在大电流范围内对加热器和空调进行控制，实现了±0.3 ℃的控温精度。
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作者信息：
柴恒1，2，武杰1，2，伍航1，2，戚胜宇1，2，马钰博1，2
（1.中国科学技术大学 近代物理系， 安徽 合肥 230026；
2.中国科学技术大学 核探测技术与核电子学国家重点实验室， 安徽 合肥 230026）
