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选用标准温度计
准备一支精度高于试验箱温度传感器的标准温度计，其测量精度应至少达到 ±0.1℃，如二等标准铂电阻温度计，能在较宽温度范围内提供可靠的基准温度值。
同步测量对比
将标准温度计与环境试验箱内的温度传感器置于相近位置，确保两者受温环境一致。在试验箱设定不同温度值，如从低温 - 20℃到高温 80℃，每隔 20℃设定一个稳定点，分别记录标准温度计与传感器的测量值。若在多个稳定温度点，两者差值持续超出传感器标称精度范围，例如传感器精度为 ±0.5℃，但差值达到 ±2℃以上，且差值无规律波动，很可能是传感器故障。
稳定工况监测
当环境试验箱设定为恒定温度运行，如设定 40℃保持 2 小时。正常情况下，若加热与制冷系统工作正常且无外界干扰，温度应稳定在设定值附近，波动极小。若此时温度出现周期性大幅波动，像在 35℃ - 45℃来回跳动，且波动周期固定，可能是温度传感器反馈信号紊乱，使控制系统误判，频繁启停加热或制冷元件。
升降温过程分析
在试验箱进行升温或降温操作时，观察温度变化速率。若升温设定速率为 10℃/min，实际升温初期速率正常，接近设定值时突然变慢或停止，甚至出现温度下降，随后又重新升温，这种异常的速率突变，排除加热系统硬件问题后，大概率是温度传感器在接近目标温度时信号失真，导致控制系统发出错误指令。
加热制冷元件状态
留意加热与制冷元件的工作指示灯或运行声音。若温度传感器故障，反馈给控制系统的温度信号偏差大，可能致使加热元件在箱内温度已超设定值时仍持续工作，表现为加热指示灯长时间不灭，或制冷压缩机频繁启停，远超正常运行频率，这些迹象暗示温度传感器提供的温度信息不准确，误导控制系统动作。
报警信息提示
现代环境试验箱多具备故障报警功能。当温度传感器出现开路、短路等严重故障时，控制系统会触发相应报警代码，如“E1”代表温度传感器开路故障，“E2”表示短路。操作人员一旦看到此类报警信息，应优先排查温度传感器线路连接是否松动、断裂，若线路正常，则传感器本体损坏可能性极大。