本实用新型涉及一种用于红外热像仪中红外焦平面的高精度温控装置，包括温度传感器及信号处理电路、半导体制冷器，其特征在于还包括顺次连接的A/D转换电路、单片机、D/A转换电路、半导体制冷器驱动电路，并与所述的温度传感器及信号处理电路、半导体制冷器构成闭环反馈控制系统。温度传感器及信号处理电路将温度转化为电压信号，A/D转换电路将模拟小电压信号转换成数字信号后，进入单片机进行处理，D/A转换电路将单片机处理后的数字信号转换成模拟信号，通过驱动电路驱动半导体制冷器。本实用新型与现有的技术相比，具有更高的控温精度和更短的调温时间，且温度漂移小，温度控制过程也更加平稳。测温精度达到了0.01k，控温精度达到了0.02k，稳定时间小于4秒。