桌上型恒溫恒濕試驗箱要在較小的空間內實現穩定的溫濕度控制，其技術實現需要一套緊湊而高效的系統設計。這并非大型設備的簡單縮小，而是涉及熱工、流體與控制的綜合性匹配。

溫度控制系統是基礎。它通常采用機械壓縮制冷循環，配合電加熱補償的方式。由于空間限制，蒸發器（用于制冷）和加熱器（用于升溫）通常被緊湊地集成在箱體后部的風道系統中。高效的離心風機驅動箱內空氣強制循環，空氣流經蒸發器被冷卻，或流經加熱器被加熱。控制的關鍵在于，當溫度需要快速降溫時，制冷系統提供足夠冷量；當接近設定溫度時，系統需要平滑地減少制冷或啟動加熱，以避免過沖。在緊湊的箱體內，空氣流場的均勻性設計顯得尤為重要，合理設計的風道與出風口有助于減少工作區內的溫度梯度。

濕度控制則更具挑戰性，因為涉及水的相變與更復雜的耦合關系。常見的加濕方式包括鍋爐蒸汽加濕（通過電加熱純水產生潔凈蒸汽注入氣流）或超聲波加濕等。除濕主要依賴于制冷除濕原理：當需要降低濕度時，系統將空氣冷卻至其露點溫度以下，使水蒸氣凝結在蒸發器翅片上排出，隨后再根據溫度需求對已降溫的空氣進行再加熱。這個過程要求制冷、加熱與加濕動作能夠被控制器協調控制，實現溫、濕兩個參數的相對獨立與穩定。

因此，控制系統的邏輯與性能至關重要。現代桌上型設備普遍采用可編程的控制器，具備PID（比例-積分-微分）調節功能。它通過置于工作室內的溫濕度傳感器實時采集數據，并與設定值進行比對，通過內部算法分別計算出對制冷壓縮機、加熱器、加濕器等執行元件的控制信號。一套調整得當的控制邏輯，能夠有效抑制系統擾動，使溫濕度快速、平穩地達到設定點，并在長期運行中保持較小的波動范圍。設備的緊湊性對控制系統的響應速度和抗干擾能力提出了相應要求。