制冷镜面自动检测露点温度的平衡式精密露点仪（以下简称露点仪），是利用热电制冷器（由半导体的热电效应制取冷量的器件组成）等制冷器件给露点传感器（包括镜面、发光器件及光接收器件等）镜面降温，使样气中的水蒸气在镜面上冷凝；经光接收器采集镜面的反射光信号，通过自动控制电路使镜面上的结露（或结霜）与气体中的水蒸气呈相平衡状态；用铂电阻温度传感器准确测量镜面的结露温度，从而获得气体的露点温度。
气体通过露点传感器测量室时掠过镜面。当镜面温度高于该气体的露点温度时，镜面呈干燥状态，此时，通过露点传感器的发射光信号和接收光信号，经控制回路比较、放大，驱动热电制冷器对镜面制冷；当镜面温度降至样气的露点温度以下时，镜面上开始结露，这时光接收器采集的光信号发生变化，此变化经控制回路比较、放大后调节热电制冷器激励，使其制冷功率诚小，最后使镜面温度保特在样气的露点温度上。
由一紧贴在镜面下方的铂电阻温度传感器检测镜面温度。通过镜面冷凝状态检测或观测装置，可以判断镜面上的冷凝物是液态的露（呈圆形或椭圆形）还是固态的霜（呈品形）。露点仪用于气体中水蒸气露点温度的准确测量。
属于这类原理的露点仪，主要由高重复性的露点传感器伺服机构、准确地测量镜面温度的温度测量系统和在0℃以下霜点测量时判断镜面上生成的是霜（冰品）还是露（水珠）的设施三大部分组成。根据露点仪测量的示值误差和重复性可分为一级湿度标准和二级湿度标准。
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