恒温试验箱在航空航天研究所及高精度电子芯片领域具有广泛的需求和应用。依据电磁感应定律,磁场中的闭合导线会由于磁通量的变化而产生感应电流,因此对于高精度电子传感器芯片性能测试而言,为了避免在恒温箱测试中产生感应电流,影响芯片测试精度,需要在无磁或弱磁的恒温环境中进行试验和产品测试。针对当前我国小型恒温箱很难在弱磁无干扰和高精度温度控制方面同时满足高精度电子传感器芯片测试要求的难题,论文根据航天某研究所需要将新型电子传感器芯片放置在弱电磁高精度恒温试验箱中进行长时间通电测试的项目要求,对小型恒温箱弱磁技术及温度控制技术进行了研究。论文首先通过电磁场基本理论分析,构建了恒温箱的电磁场模型,并利用有限元分析对恒温箱交流电流电磁感应强度、直流电磁感应强度进行了仿真分析;其次根据热传递理论建立了恒温箱升温及恒温热平衡数学模型,提出了直流电流双方向交替的加热方式以及直流渐变升温-恒温的电流组合控制方案,大大降低了电磁干扰对高精度电子传感器芯片性能测试的影响。在控制算法上,采用Smith模糊PID控制算法应用于升温阶段,确保升温速率和升温电流的匀速控制;在常规PID控制中加入了Dahlin控制协调算法,有效保证了恒温控制精度以及模式切换过程中的温度无超调现象;最后进行了恒温箱结构设计以及系统软件硬件设计。仿真实验和系统测试结果表明,弱磁恒温试验箱的设计基本满足企业技术指标要求,恒温精度优于0.1℃,每次电流变化引起的电磁感应强度变化均小于0.3u T;测试中的最大电磁感应强度小于200u T。该小型化弱磁高精度恒温试验箱的研究,为企业进行高精度电子传感器芯片性能测试提供了稳定的弱磁恒温环境,初步解决了弱磁恒温箱的技术难题,可满足相关行业的科研需求。