二氧化碳培养箱通过一系列精密的控制系统来维持箱体内稳定的二氧化碳浓度，以满足细胞、组织等生物样本的培养需求。二氧化碳浓度的控制主要通过以下几种方法实现：

一、传感器检测

1、红外传感器

原理：二氧化碳分子对特定波长的红外线有吸收特性，红外传感器就是利用这一原理来检测二氧化碳浓度。当红外线穿过含有二氧化碳的气体时，其强度会因二氧化碳的吸收作用而发生变化，传感器通过检测红外线强度的改变量，依据预先设定好的校准关系，就能准确计算出二氧化碳的浓度值。

优势：具有较高的精度和稳定性，响应速度相对较快，而且使用寿命较长，不易受其他常见气体干扰，能较为精准地持续监测培养箱内二氧化碳浓度变化情况。

2、热导传感器

原理：不同气体的热导率是不一样的，二氧化碳的热导率与空气等其他气体存在差异。热导传感器通过检测混合气体热导率的变化，来推算其中二氧化碳的含量。当培养箱内二氧化碳浓度改变时，气体整体热导率相应变化，传感器内的热敏元件感知到温度变化后，将其转化为电信号，进而得出二氧化碳浓度数值。

优势：结构相对简单，成本较低，适合一些对精度要求不是极高的常规培养场景应用。不过其精度相较于红外传感器稍逊一筹，且容易受到其他具有相似热导率气体的影响。

二、气体供应与调节系统

1、气源：通常采用高纯度的二氧化碳气体钢瓶作为气源，钢瓶内的二氧化碳气体纯度能达到 99.9% 以上，为培养箱提供稳定且纯净的气体来源，保障可以精准调控浓度。

2、气体调节阀

流量调节：通过调节气体调节阀的开度大小，可以控制进入培养箱内二氧化碳气体的流量。比如，当需要提高培养箱内二氧化碳浓度时，可适当增大阀门开度，增加气体流入量；反之，减小开度，减少流入量。

精细控制：一些先进的气体调节阀具备高精度的调节功能，能够按照非常微小的增量来调整气体流量，配合传感器反馈的浓度信息，实现对二氧化碳浓度的精细调控，可将浓度误差控制在较小范围内，一般能达到设定值的 ±0.1% 左右。

三、反馈控制机制

1、数据采集：传感器实时采集培养箱内二氧化碳浓度数据，并将其传输给控制系统。控制系统一般是基于微处理器的智能控制单元，可快速接收并处理这些数据。

2、对比与决策：控制系统把接收到的实时浓度数据与预先设定的目标浓度值进行对比分析。如果实时浓度低于目标值，就会向气体供应与调节系统发出指令，增加二氧化碳气体的供应；若高于目标值，则指令减少供应，直至浓度达到设定要求。

3、动态调整：由于培养箱存在气体泄漏、细胞代谢消耗等情况会使二氧化碳浓度发生变化，所以反馈控制机制会持续不断地进行上述对比和调整操作，时刻保持箱内二氧化碳浓度稳定在设定范围内，实现动态的精准控制。

四、校准与维护

1、定期校准：为保证二氧化碳浓度控制的准确性，需要定期使用标准浓度的二氧化碳气体对培养箱的传感器及整个控制系统进行校准。校准周期通常根据使用频率和仪器要求而定，一般每 3-6 个月校准一次，通过校准来修正传感器的检测偏差以及调整控制系统的参数，确保显示和控制的浓度与实际相符。

2、维护检查：要定期检查气体供应管路是否存在堵塞、泄漏等情况，因为管路堵塞会影响气体正常供应，导致浓度无法准确调节，而气体泄漏则会使箱内实际浓度低于设定值。同时，对传感器进行清洁、维护等操作，保证其性能良好，能够可靠地进行浓度检测和反馈。

二氧化碳培养箱通过气体源与调节系统、传感器与控制系统以及其他辅助控制方法的综合运用，实现了对箱体内二氧化碳浓度的精确控制。这些控制措施共同确保了二氧化碳培养箱能够为细胞/组织提供一个稳定、适宜的体外培养环境。