熱力學循環(huán)是冷熱沖擊試驗箱溫控的理論基石。蒸氣壓縮制冷循環(huán)為例，它主要由壓縮、冷凝、節(jié)流和蒸發(fā)四個過程組成。壓縮機將低溫低壓的制冷劑蒸氣壓縮成高溫高壓氣體，隨后進入冷凝器，在冷凝器中制冷劑向外界環(huán)境釋放熱量，由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)；液態(tài)制冷劑經(jīng)過節(jié)流裝置，壓力驟降，溫度降低，進入蒸發(fā)器；在蒸發(fā)器中，制冷劑吸收試驗箱內(nèi)的熱量，重新汽化成蒸氣，如此周而復始，實現(xiàn)熱量從低溫物體向高溫物體的轉(zhuǎn)移，達到制冷效果。制熱過程則可通過電加熱元件或逆循環(huán)實現(xiàn)，通過控制加熱功率與循環(huán)過程，實現(xiàn)試驗箱內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。

雙艙設計帶來了顯著的性能提升。由于高溫艙與低溫艙可預先分別控溫，當進行冷熱沖擊測試時，樣品能夠在兩艙間快速切換，無需等待整個箱體完成大幅度的溫度升降，大幅縮短了測試周期。同時，獨立艙室減少了溫度波動的相互影響，高溫艙與低溫艙內(nèi)的溫度均勻性可達 ±1℃ ，極大提高了控溫精度。此外，智能控制系統(tǒng)可根據(jù)測試計劃，提前規(guī)劃兩艙的溫度調(diào)節(jié)策略，在非測試時段降低艙體維持溫度的能耗，雙艙間高效隔熱材料與密封結(jié)構(gòu)，也進一步減少了熱傳導損失，實現(xiàn)了能耗與效率的平衡。