时间比例控制是在位式控制的基础上发展而来的，时间比例控制仍然是靠继电器的开关动作来实现控制。位式控制只有“开”和“关”两种状态，其输出不是l00%，就是0%。如果想办法使得在被控温度给定值附近，让继电器不停地周期性地接通和断开，并使接通和断开的时间会随着温度的偏差而变化，就可起到相当于连续控制加热电流的作用。此时继电器触点接通时间与断开时间之和称为动作周期T，而触点接通时间T1与动作周期T之比为时间比值ρ，即：
                 式中T1为继电器触点接通时间；T2为继电器触点断开时间。
这样时间比值ρ和输人加热器的功率大小相对应。若使控制器做到温度上升时ρ减小，使触点接通时间T1减小，触点断开时间T2增加；若温度下降时使ρ增大，使触点接通时间T1增加，触点断开时间T2减小，就达到了控制温度的目的，这种控制方式就是时间比例控制。能起比例作用的范围占满刻度的百分数，称为比例带。图1是时间比值与温度偏差的关系。一般要求温度偏差为零时，即实际温度为给定温度时T1=T2，这时相当于50%的平均加热功率。当温度高于给定值时，ρ值变小，这时T1＜T2，相当于平均加热功率小于50%。当温度低于给定值时，ρ值变大，这时T1＞T2，相当于平均加热功率大于50%。