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CO2培養箱是通過在培養箱箱體內模擬形成一個類似細胞/組織在生物體內的生長環境，培養箱要求穩定的溫度（37°C）、穩定的CO2水平（5%）、恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、較高的相對飽和濕度（95%），來對細胞/組織進行體外培養的一種裝置。廣泛應用于醫學、免疫學、遺傳學、微生物、農業科學、藥物學的研究和生產，已經成為上述領域實驗室普遍使用的常規儀器之一。
目前自動控制的CO2培養箱主要有三種形式的傳感器：熱導(TC)、紅外線(TR)、超聲波。
1、熱導(TC)是通過電阻值的變化檢測CO2濃度。傳感器中固定有兩根表面有防腐層的電阻絲，阻值相同，一根密封，一根外漏。兩根電阻絲作為電橋的兩個臂，加入CO2后，引起漏出的電阻絲阻值變化，電橋平衡被破壞。根據信號大小的變化，測量CO2濃度 熱導傳感器簡單，成本低，線性較好，用的較多。缺點是反應慢（因此只能慢慢加氣），會腐蝕，容易零位漂移，所以一般儀器使用說明書上都要求使用2-6個月要做零點校正。否則會產生極大的誤差。
2、紅外線(TR)傳感器是用紅外線為介質即通過CO2氣體對紅外線的吸收來測定CO2濃度。其線性好，靈敏度高，可以測到0-20ppm ，結構比較復雜，價格比較貴，廣泛用于對空氣、溫室CO2的測量。但在CO2培養箱上使用不多，因為培養室內溫度高，濕度大，傳感器本身不能放入培養室，要用氣泵從培養室將氣抽出來，通過加溫或制冷，使水氣不凝結，檢測后再送回培養室。傳感器內還裝有同步電機，因此運動部件多，線路復雜，影響使用壽命。
3、超聲波傳感器是以超聲波作為檢測手段來檢測CO2濃度。超聲波通過不同介質時傳播的速度是不同的，超聲波通過空氣時是334M/分鐘，通過CO2時是274.6M/分鐘，利用這種差別檢測CO2濃度的變化。超聲波傳感器沒有運動部件，高濕度不受影響，使用壽命長，國內有少量生產。
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