在医疗以及半导体激光器的温控等很多领域中,都需要高精度的温控系统。其普遍特点是对温度的稳定度要求比较高,而且加热、制冷转换要灵活迅速,可以在短时间内达到预设的温度。这就使得很多传统的温控方法都不能满足要求。本文研究的半导体温度控制仪采用的是半导体制冷。半导体制冷是一种利用帕尔帖效应的温度控制方法,它具有体积小、重量轻、寿命长、无噪音、无机械运动、加热制冷灵活迅速、温控精度高、不需制冷剂,对环境无污染等优点。本文首先根据半导体制冷器(TEC)的物理特性分析了半导体制冷技术的关键,给出了系统的总体设计方案。整个系统采用闭环控制结构,使系统的抗干扰能力大大增强;为半导体制冷器量身定做的驱动电路,可以方便的调节通过TEC电流的大小和方向,使TEC加热制冷灵活迅速的特点得到充分发挥;使用比例积分(PI)的控制方法使得温度控制快速稳定;同时,本文还实现了温控仪与上位机通过串行口和USB口两种方式的通讯,实现了上位机对温控仪的远程控制;最后,对所研制的半导体温度控制仪进行了性能测试,测试结果表明,半导体温度控制仪温控精度达到±0.2℃,温度稳定度小于±0.05℃,满足了系统设计的要求。