分段限幅功能是指每個程序段都可以單獨設置輸出限幅，實際上就是在PID輸出的基礎上增加了限幅開關，它可以明顯改善控溫精度，特別是對于熱慣性大的油溫系統控制效果非常好，比如油槽、模溫機等。日本和中國臺灣儀表都具備分段限幅功能，國產儀表廠家大部分都沒有此功能，只有極個別廠家的儀表具備分段限幅功能，因為國內大部分儀表生產廠家研發能力不足或者沒有研發能力。

分段限幅主要有兩大用途：1、降低升溫段的斜率，避免過快的升溫速度，這樣可以避免超調過大；對于熱慣性大的絕熱油溫系統，前段必須限幅，否則后段油溫一定超調很大，即使溫控器停止輸出，油溫也很難降下來的。2、目標溫度設置一個保溫段，通過調節保溫段的限幅值可以把溫度控制在很小的范圍內比如正負1度或更低。

不具備分段限幅的溫控器當PV（測量值）遠小于SV（設定值）時固定全功率輸出的，對于熱慣性大的油溫系統超調幅度通常都是很大的，因此控制是失效的；還有硅鉬棒作為加熱體的控溫系統，由于硅鉬棒在200度以下阻值很小，如果不做功率輸出限制的話硅鉬棒很容易損壞的。