差熱分析儀是一種在程序控制溫度下，測量物質與參比物之間的溫度差與溫度函數關系的儀器,基于物質在加熱或冷卻過程中伴隨熱量吸收或釋放的特性工作。當樣品和參比物以相同速率加熱時，由于它們對熱的響應不同（如熔化、結晶、分解等），會產生一定溫差。這種溫差通過熱電偶或其他溫度傳感器轉換為電信號進行記錄和分析。通過分析溫度差和溫度的關系，可以得出樣品的熱性質和變化行為。
差熱分析儀由加熱系統、溫度控制系統、信號放大系統、差熱系統和記錄系統等組成，有些型號的產品也包括氣氛控制系統和壓力控制系統：
加熱系統：提供測試所需的溫度條件，根據爐溫可分為低溫爐（<250℃）、普通爐、超高溫爐（可達2400℃）；按結構形式可分為微型、小型、立式和臥式。系統中的加熱元件及爐芯材料根據測試范圍的不同而進行選擇。
溫度控制系統：用于控制測試時的加熱條件，如升溫速率、溫度測試范圍等。它一般由定值裝置、調節放大器、可控硅調節器（PID-SCR）、脈沖移相器等組成，隨著自動化程度的不斷提高，大多數已改為微電腦控制，提高了控溫精度。
信號放大系統：通過直流放大器把差熱電偶產生的微弱溫差電動勢放大、增幅、輸出，使儀器能夠更準確地記錄測試信號。
差熱系統：是整個裝置的核心部分，由樣品室、試樣坩堝、熱電偶等組成。其中熱電偶是其中的關鍵性元件，既是測溫工具，又是傳輸信號工具，可根據試驗要求具體選擇。
記錄系統：早期采用雙筆記錄儀進行自動記錄，目前已能使用微機進行自動控制和記錄，并可對測試結果進行分析。
氣氛控制系統和壓力控制系統：能夠為試驗研究提供氣氛條件和壓力條件，增大了測試范圍，目前已經在一些高d儀器中采用。
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