PID 算法通過比例（P）、積分（I）、微分（D）三個環節實現動態平衡。以溫度控制為例，當試驗箱需從 25℃升溫至 80℃時，比例環節會根據當前溫度與目標值的偏差，以最大輸出功率快速升溫；隨著溫度接近設定值，積分環節逐步修正累積誤差，防止溫度過沖；微分環節則根據升溫速率提前預判，在距離目標值 1-2℃時自動降低加熱功率。在濕度控制中，PID 算法同樣發揮關鍵作用，通過控制蒸汽發生器或除濕風機的啟停，將濕度波動控制在 ±2% RH 以內。如在航空航天材料耐濕熱測試中，某型號試驗箱借助 PID 算法，在 72 小時連續運行中實現溫度波動 ±0.3℃，保障測試數據的可靠性。
傳感器作為試驗箱的感知元件，直接影響控制精度。溫度傳感器通常采用 Pt100 鉑電阻或 K 型熱電偶，前者在 - 200℃至 650℃范圍內具備 ±0.1℃的高精度，常用于芯片老化測試；后者響應速度 < 0.5 秒，適用于模擬溫度驟變的工況。濕度傳感器方面，電容式高分子傳感器憑借 0.1% RH 的分辨率，可實時監測試驗箱內濕度變化。在新能源電池熱失控測試中，高精度傳感器能捕捉到箱內 0.1℃的溫度躍升和 1% RH 的濕度變化，為 PID 算法提供精準數據支撐。
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