为了提高原子磁力仪传感器工作环境的温度稳定性，进而达到改善磁力仪灵敏度和准确度的目的，本论文设计了一种基于数字式PID算法的温控系统，完成了系统的方案设计，并利用仿真计算验证了系统的性能，温度控制精度优于0.05摄氏度。论文对原子磁力仪传感器进行了有限元热仿真，通过Matlab最小二乘法函数方法拟合热力学参数，确定了原子磁力仪传感器的传递函数。使用 Matlab的Simulink工具，搭建控制系统模型并进行参数调试和仿真以确定最佳控制参数组合，验证了控制系统在低功耗要求下的可行性和稳定性。为实现原子磁力仪传感器的高精度温度控制提供了一种有效手段。