2024-06-19|閱讀時間 ‧ 約 24 分鐘

培養箱中的 CO2 IR sensor 和 TC sensor 到底有什麼差別呢?

在選擇CO2培養箱的時候,一個很大的考慮點就是,培養箱需要維持氣體濃度的穩定。尤其是在開關培養箱後,CO2需要多久能夠回復到所設定的數值,這時就是需要依靠培養箱的sensor來即時偵測箱內的氣體濃度,告訴培養箱要進多少氣體,來準確的回復到所設定的CO2濃度。目前在實驗室中的CO2培養箱有分為兩款sensor,T/C 和 IR sensor,分別各有優缺點,以下整理提供給大家參考~~~


TC 和 IR 的比較表格


  • TC sensor 全名為 Thermal Conductivity (T/C) CO2 sensor,原理是藉由比較潮濕空氣和乾燥空氣之間的熱導率差異,並將此差異轉換為CO2氣體的濃度。

astec TC sensor theory

當電流加載到每個熱敏電阻(THERMISTOR)時,它們的自放熱溫度達到約 200 攝氏。進入空氣室的潮濕空氣會吸收熱敏電阻的熱量並產生溫差。與此同時,CO2 氣體起到「保護」作用,防止熱敏電阻釋放熱量,並且隨著 CO2 百分比的增加,釋放的熱量會減少。

Astec Principle of T/C Sensor Formula

將飽和點溫差設定為 0% CO2 後,只要空氣保持非常高的濕度,T/C 感測器就可以簡單計算 CO2 的量。

由於運作原理需要再有濕度的環境下,才能夠穩定運作,所以T/C sensor只能在濕式培養箱中使用。


  • IR sensor 全名為 Infrared (IR) CO2 sensor,是一種非分佈式紅外線吸收式CO2感測器。

astec IR sensor 原理展示


當光源發出的紅外線(4.3μm)進入箱體時,特定波長會被CO2分子吸收。

astec IR sensor 原理圖解

如果箱體中存在更多數量的CO2分子,吸收量就會增加,導致穿透到另一端的紅外線量減少。再由 NDIR 感測器根據紅外線減少的量,來計算出二氧化碳的濃度。


IR sensor 的偵測速度與精確性高於傳統的TC sensor,且不受到濕度與溫度的影響,然而因為使用到的紅外線光源會有壽命的問題,需定期更換sensor,而本身價位也高於TC sensor,導致使用單位在使用上會需要花費較高的金費。

IR sensor 因不會受到濕度的影響,應用於乾式培養箱,在生殖實驗室中扮演重要角色。考慮到胚胎容易受到環境改變影響,反應速度快的 IR sensor,能夠提供相對快速的氣體回復能力。

TC sensor 雖然偵測速度較 IR sensor 慢,但是在濕式箱型CO2培養箱中,表現相當穩定,且CO2濃度偵測也是相當準確,並且已應用多年,深受信任與肯定。價格較低,並且壽命較 IR sensor 長許多,可以說是CP值相當高。
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