快速温变试验箱拥有独立于主控制器之电子式超温保护装置，可设定受测对象之温度上限保护。快速温变试验箱在硬件设计时要选择固态继电器。通过控温器以及温控器的输出来共同控制固态继电器的控制元件，从而满足了对加热器的控制要求。因为在控温工作时，温湿度控制器会根据箱体内实际温度的上下波动而控制加热器的频繁启动停止，由于加热器功率较大，普通的接触器难以承受频繁的起停。
快速温变试验箱将加热器分成三组来分别控制，一组受温控器的热输出控制， 另外两组受PLC控制。因为在快速升温过程中，当温度接近目标值以后，PID运输才会减少加热器的输出，同样受PID运算的局限性以及加热器余热的影响，此时会存在温度过冲的现象。在接近目标温度时，逐渐减少加热器的组数，从而有效的解决了快速温变试验箱正过冲的现象。
快速温变试验箱为了达到快速升温和快速降温的要求，试验箱装配了大功率的制冷系统和加热系统。在快速降温过程中，当箱体内的温度接近目标温度时，系统会开启加热器，通过加热器产生的热量去平衡制冷系统所产生的冷量，以此来达到平稳过渡、减少温度负过冲的目的。但是，由于温控器的PID运算本身的局限性，通常是当温度出现负偏差以后才会快速的增加热输出，这样就很容易出现负过冲现象。因此,制冷系统增加了一些旁通阀， 通过设定不同的温度报警点，在不同温度点时开启不同的旁通阀，以减少进入箱体内的冷量，从而有效的防止了快速降温过程中的负过冲的现象。