光栅衍射的应用已经发展为比较成熟的技术，利用该理论研制的超声光栅控温仪可以演示超声波在不同液体中的不同温度下传播的衍射现象。超声光栅控温仪由高频功率信号源、激光源、准直系统、装有压电晶体的液槽、成像透镜，CCD摄像头、电路控制系统内等组成。本文的核心是研制光栅控温实验仪，利用单片机控制液槽中液体的温度，压电晶体在功率震荡器激发下产生频率超声波，在汞灯光源透过放置压电陶瓷片的液槽，在分光计目镜(或测微目镜)上稳定而清晰地观察到左右各6－8级的衍射条纹。该控温实验仪分为六大部分，由主控制部分、温度采集部分、频率采集部分、功率输出部分、USB通信部分以及上位机软件处理几个部分组成。使用了Microchip公司抗干扰能力很强的型号为PIC18F2550的单片机作为主控制部分芯片，采用精简指令集程序运行时间快，并且片内集成了USB通信模块，方便数据传输。温度采集部分通过铂电阻传感器来实现，然后通过单片机的A/D转换模块计算被测液体温度值。依据控制仪器内设的控制目标温度，再加上被测液体的当前温度值，根据控制理论的PID算法计算出需要的输出功率。对于功率输出，本文通过在控制周期内控制可控硅的导通的完整电流半波的个数，从而控制加热电阻丝的功率，和传统的控制可控硅电流的导通率相比，该控制方法可以很大程度上减少电磁干扰。控温仪工作的过程中，利用芯片自身的USB通信模块和上位机通信。上位机软件的功能主要有三个方面，包括USB数据通讯、数据处理以及图像处理和显示。在使用过程中，通过上位机程序可以对该仪器的参数进行设置。本控温仪器在设计上采用了科学的积木式模块设计，增强了程序的可扩展性和可维护性。