二氧化碳培养箱中的热敏传感器和红外传感器有什么区别？
细胞培养过程中，为了确保细胞正常生长，需要控制温度、湿度和二氧化碳浓度。二氧化碳浓度至关重要，因为它有助于调节培养基的pH值。二氧化碳过多会导致培养基酸性过强，而二氧化碳过少则会导致培养基碱性过强。
在你的二氧化碳培养箱介质中二氧化碳的浓度由反应室中二氧化碳的供应量来调节。问题是，系统如何“知道”需要添加多少二氧化碳？这就需要用到二氧化碳传感器技术了。
主要有两种类型，各有优缺点：
* 热导率法利用热敏电阻来检测气体成分。这种方法成本较低，但可靠性也较差。
红外二氧化碳传感器利用红外光来检测腔室内的二氧化碳含量。这种传感器价格更高，但精度也更高。
在这篇文章中，我们将更详细地解释这两种传感器，并讨论每种传感器的实际应用。
热导率二氧化碳传感器
热导率传感器的工作原理是测量大气中的电阻。该传感器通常由两个腔室组成，其中一个腔室充满来自生长室的空气，另一个是密封腔室，其中包含温度受控的参考气体。每个腔室都包含一个热敏电阻（热阻器），其阻值随温度、湿度和气体成分而变化。
热导率传感器示意图
当两个电池的温度和湿度相同时，电阻差异反映了气体成分的差异，在本例中即反映了反应室中二氧化碳的浓度。如果检测到差异，系统会提示向反应室中添加更多的二氧化碳。
热导率传感器示意图。
热导材料是红外传感器的廉价替代方案，我们将在下文讨论。然而，它们也并非完美无缺。由于电阻差会受到二氧化碳浓度以外的其他因素的影响，因此为了确保系统正常工作，腔室内的温度和湿度必须始终保持恒定。
这意味着每次开门导致温度和湿度波动时，读数都会不准确。事实上，只有当环境稳定下来后，读数才会准确，这可能需要半小时或更长时间。导热材料或许适合长期保存培养物，但不太适合频繁开门（每天超过一次）的情况。
红外二氧化碳传感器
红外传感器以完全不同的方式检测腔室内的气体含量。这些传感器利用了二氧化碳与其他气体一样，会吸收特定波长（准确来说是 4.3 微米）光的特性。
红外传感器示意图
该传感器通过测量穿过它的4.3微米光的量来检测大气中的二氧化碳含量。与热阻传感器不同的是，它检测到的光量不受温度和湿度等其他因素的影响。
这意味着您可以随意多次打开舱门，传感器始终都能提供准确的读数。因此，舱室内的二氧化碳浓度将更加稳定，从而保证样品的稳定性。
尽管红外传感器的价格有所下降，但与热导率传感器相比，它们仍然价格较高。然而，考虑到使用热导率传感器会降低生产效率，从经济角度来看，选择红外传感器或许更为划算。
两种传感器都能检测培养箱内的二氧化碳浓度。二者的主要区别在于，温度传感器易受多种因素影响，而红外传感器仅受二氧化碳浓度影响。
这使得红外二氧化碳传感器更加精确，因此在大多数情况下都是更佳选择。虽然它们的价格通常较高，但随着时间的推移，价格正在逐渐下降。
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发布时间：2024年1月3日