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植物培養箱是一種能夠為植物生長提供可控環境的設備，其工作原理涉及多個關鍵要素的調控與協同作用。
溫度控制是核心環節之一。培養箱內部通常配備有加熱和制冷系統。加熱系統一般通過電熱元件，如加熱絲或加熱板，在需要升溫時工作，將電能轉化為熱能，使箱內溫度升高。而制冷系統則多采用壓縮機制冷循環原理，就像家用冰箱一樣，通過壓縮制冷劑，使其在蒸發器中蒸發吸熱，從而降低箱內溫度。溫度傳感器實時監測箱內溫度，并將信息反饋給控制系統，控制系統根據設定的溫度值，自動調節加熱或制冷系統的運行，以維持箱內溫度的穩定，滿足不同植物對溫度的特定需求。
光照系統的工作原理同樣重要。它通常由人工光源和光照控制電路組成。人工光源常見的有熒光燈、LED 燈等。這些光源能夠模擬自然陽光的光譜特性，為植物光合作用提供所需的光照能量。光照控制電路可以根據預設的光照強度、光照時間和光照周期等參數，準確地控制光源的開啟與關閉，以及調節光照強度。例如，在白天模擬自然光照時間，提供足夠強度的光照促進植物光合作用，而在夜間則關閉光照，使植物進入黑暗期進行呼吸作用等生理過程，以此模擬自然的晝夜節律，滿足植物生長對光照的要求。
濕度調節也是植物培養箱的關鍵功能。一方面，通過超聲波加濕器等加濕裝置，將水霧化成微小顆粒散發到箱內空氣中，增加空氣濕度。另一方面，通風系統在濕度調節中也發揮著重要作用。當濕度過高時，通風系統可以加速箱內潮濕空氣的排出，引入外界相對干燥的空氣，從而降低濕度；反之，當濕度過低時，減少通風量并配合加濕器工作，以維持適宜的濕度范圍。濕度傳感器不斷監測箱內濕度，并將數據反饋給控制系統，以便及時調整加濕和通風策略。
此外，植物培養箱還具備有良好的密封性和隔熱性能，以減少外界環境因素對箱內環境的干擾，確保內部溫度、濕度和光照等條件的穩定性。同時，一些培養箱還配備了二氧化碳濃度調節裝置，因為二氧化碳是植物光合作用的原料之一，通過補充或調節二氧化碳濃度，可以進一步優化植物的生長環境，促進光合作用效率，提高植物的生長速度和質量。
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