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為了在無人干預的情況下，精確控制過程溫度，需要為溫度控制系統配備一臺控制器。
溫度控制器利用感溫液體熱脹冷縮及液體不可壓縮的原理而實現自動調節。當控制溫度升高時感溫液體膨脹產生的推力將熱媒關小，以降低輸出溫度；當控制溫度降低時感溫液體收縮，在復位裝置的作用下將熱媒開大，以提高輸出溫度，從而使被控制的溫度達到和保持在所設定的溫度范圍內。
溫度控制器利用感溫液體熱脹冷縮及液體不可壓縮的原理而實現自動調節。當控制溫度升高時感溫液體膨脹產生的推力將熱媒關小，以降低輸出溫度；當控制溫度降低時感溫液體收縮，在復位裝置的作用下將熱媒開大，以提高輸出溫度，從而使被控制的溫度達到和保持在所設定的溫度范圍內。
以溫控器制造原理來分，溫控器分為：
一、突跳式溫控器：各種突跳式溫控器的型號統稱KSD，常見的如KSD301,KSD302等，該溫控器是雙金屬片溫控器的新型產品，主要作為各種電熱產品具過熱保護時，通常與熱熔斷器串接使用，突跳式溫控器作為**保護。熱熔斷器則在突跳式溫控器失婁或失效導致電熱元件超溫時，作為二級保護自，有效地防止燒壞電熱元件以及由此而引起的火災事故。
二、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。
三、壓力式溫控器，溫控器通過密閉的內充感溫工質的溫包和毛細管，把被控溫度的變化轉變為空間壓力或容積的變化，達到溫度設定值時，通過彈性元件和快速瞬動機構，自動關閉觸頭，以達到自動控制溫度的目的。它由感溫部、溫度設定主體部、執行開閉的微動開關或自動風門等三部分組成。壓力式溫控器適用于制冷器具（如電冰箱冰柜等）和制熱器等場合。
四、電子式溫控器，電子式溫度控制器（電阻式）是采用電阻感溫的方法來測量的，一般采用白金絲、銅絲、鎢絲以及熱敏電阻等作為測溫電阻，這些電阻各有其優確點。一般家用空調大都使用熱敏電阻式。
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