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差熱分析儀主要由溫度控制系統和差熱信號測量系統組成，輔之以氣氛和冷卻水通道，測量結果由記錄儀或計算機數據處理系統處理。

一.溫度控制系統

該系統由程序溫度控制單元、控溫熱電耦及加熱爐組成。程序溫度控制單元可編程序模擬復雜的溫度曲線，給出毫伏信號。當控溫熱電耦的熱電勢與該毫伏值有偏差時，說明爐溫偏離給定值，由偏差信號調整加熱爐功率，使爐溫很好地跟蹤設定值，產生理想的溫度曲線。

二.熱信號測量系統

該系統由差熱傳感器、差熱放大單元等組成。

差熱傳感器即樣品支架，由一對差接的點狀熱電耦和四孔氧化鋁桿等裝配而成，測定時將試樣與參比物（常用α-Al2O3）分別放在兩只坩堝中，置于樣品桿的托盤上，然后使加熱爐按一定速度升溫（如<SPAN lang=EN-US>10</SPAN>℃·<SPAN lang=EN-US>min-1</SPAN>）。如果試樣在升溫過程中沒有熱反應（吸熱或放熱），則其與參比物之間的溫差ΔT＝0；如果試樣產生相變或氣化則吸熱，產生氧化分解則放熱，從而產生溫差ΔT，將ΔT所對應的電勢差（電位）放大并記錄，便得到差熱曲線。各種物質因物理特性不同，因此表現出其*的差熱曲線。