將有物相變化的樣品和在所測定溫度范圍內不發生相變且沒有任何熱效應產生的參比物，在相同的條件下進行等溫加熱或冷卻，當樣品發生相變時，在樣品和參比物之間就產生一個溫度差。放置于它們下面的一組差示熱電偶即產生溫差電勢UΔT，經差熱放大器放大后送入功率補償放大器，功率補償放大器自動調節補償加熱絲的電流，使樣品和參比物之間溫差趨于零，兩者溫度始終維持相同。此補償熱量即為樣品的熱效應，以電功率形式顯示于記錄儀上。

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