本发明涉及一种低温温度传感器校准的制冷装置，包括低温冷源，冷量分配器、真空绝热系统和柔性冷链，真空绝热系统设置有多层真空腔，低温冷源依次穿过多层真空腔的外层筒体、中层筒体并通过冷量分配器与内层筒体连接；柔性冷链连接冷量分配器和内层筒体的顶端；低温冷源为电制冷机。本发明，采用电制冷机作为主要的制冷源，通过合理设计冷量分配器，抑制了电制冷机冷源的温度波动，同时实现了对冷量的动态分配，与柔性冷链相结合，分配部分冷量直接传导到校准区的上部，实现了恒温器上部和底部同时降温的效果，克服了制冷机处于下部，只能通过热传导由下而上传递冷量，减小了上下的温度梯度，提高了温度均匀度。