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溫控器其工作原理是通過溫度傳感器對環境溫度自動進行采樣、即時監控，當環境溫度高于控制設定值時控制電路啟動，可以設置控制回差。如溫度還在升，當升到設定的超限報警溫度點時，啟動超限報警功能。控制方法一般分為兩種;一種是由被冷卻對象的溫度變化來進行控制，多采用蒸氣壓力式溫度控制器，另一種由被冷卻對象的溫差變化來進行控制，多采用電子式溫度控制器。

液漲式溫控器是當被控制對象的溫度發生變化時使溫控器感溫部內的物質(一般是液體)產生相應的熱脹冷縮的物理現象(體積變化)，與感溫部連通一起的膜盒產生膨脹或收縮。以杠桿原理，帶動開關通斷動作，達到恒溫目的液脹式溫控器具有控溫準確，穩定可靠，開停溫差小，控制溫控調節范圍大，過載電流大等性能特點。液漲式溫控器主要用于家電行業，電熱設備，制冷行業等溫度控制場合用。

數字式溫控器數字電子式溫度控制器是一種準確的溫度檢測控制器，溫控器(圖8)可以對溫度進行數字量化控制。溫控器一般采用NTC熱敏傳感器或者熱電偶作為溫度檢測元件，它的原理是:將NTC熱敏傳感器或者熱電偶設計到相應電路中，NTC熱敏傳感器或者熱電偶隨溫度變化而改變，就會產生相應的電壓電流改變，再通過微控制器對改變的電壓電流進行檢測、量化顯示出來，并做相應的控制。數字溫度控制器具有準確度高、靈敏度好、直觀、操作方便等特點。