В одній статті — про класифікацію та принципи роботи газових датчиків. 

1.Каталітичний датчик спалювання

Каталітичний датчик спалювання в даний час є найпоширенішим низьковитратним датчиком горючих газів. Усередині нього знаходиться пара маленьких «кульок», виготовлених із платинової дротяної спіралі, покритої керамічною основою. Один з них — чутлива «кулька», що є елементом, що детектує, його поверхня покрита шаром каталізатора, який реагує з усіма присутніми горючими газами. Інший — інертна «кулька», яка не реагує з жодним газом і служить лише компенсаційним елементом при зміні зовнішньої температури чи вологості.

У разі нормальної роботи платинова дротяна спіраль нагрівається електричним струмом до високої температури 450°C–500°C. При контакті з горючим газом на поверхні елемента, що детектує відбувається реакція каталітичного спалювання, температура підвищується, опір платинового дроту всередині відповідно зростає. За допомогою моста Уітстона можна точно виміряти зміну опору детектуючого елемента і таким чином розрахувати концентрацію газу, що детектується.

2.Напівпровідниковий газовий датчик

Напівпровідниковий газовий датчик часто використовується для виявлення горючих та токсичних газів у низьких концентраціях. Його газочутливим елементом є плівка оксиду металу, нанесена кремнієву пластину. При контакті детектованого газу з оксидом металу газ адсорбується на його поверхні, викликаючи зміну опору оксиду металу, причому зміна опору пов'язана зі зміною концентрації газу. Зазвичай поверхня напівпровідникового датчика нагрівається до постійної температури в діапазоні від 200°C до 250°C збільшення швидкості реакції і зниження впливу змін температури навколишнього середовища.

3.Інфрачервоний газовий датчик

Інфрачервоний газовий датчик в основному використовується для виявлення горючих газів та вуглекислого газу. У порівнянні з каталітичним датчиком спалювання він має такі переваги, як краща стабільність, висока точність, висока завадостійкість, відсутність отруєння, придатність для суворих умов експлуатації, малий обсяг обслуговування та тривалий термін служби. Зазвичай він сприймається як висококласна продукція виявлення горючих газів. Через ціновий фактор його застосування не настільки широко, як каталітичного датчика спалювання, однак у міру безперервного прогресу та вдосконалення технологій виробництва інфрачервоних датчиків різниця в ціні між ними скорочується. В даний час спостерігається тенденція поступової заміни каталітичних датчиків спалювання інфрачервоними газовими датчиками та швидкої модернізації продукції. Поширені інфрачервоні газові датчики бувають двох типів: точкові та відкритого оптичного каналу.

Точковий інфрачервоний газовий датчик складається з інфрачервоного джерела, оптичної фокусуючої лінзи, пробовідбірної газової кювети та піроелектричного датчика. Коли інфрачервоне світло, що випромінюється інфрачервоним джерелом, проходить через пробовідбірну газову кювету, інфрачервоні промені певної довжини хвилі поглинаються газом, що детектується в кюветі. Порівнюючи інтенсивність поглиненого інфрачервоного світла з інтенсивністю еталонного інфрачервоного світла, можна отримати концентрацію газу, що детектується.

Інфрачервоний газовий датчик відкритого оптичного каналу складається з передавального та приймального модулів і повинен встановлюватися попарно. Модуль, що передає, посилає інфрачервоний промінь на приймальний модуль. За наявності детектованого газу інфрачервоні промені певної довжини хвилі у світловому пучку поглинаються газом. Порівнюючи інтенсивність поглиненого інфрачервоного світла на приймальному модулі з інтенсивністю еталонного інфрачервоного світла, можна визначити концентрацію газу, що детектується. Одиницею вимірювання інфрачервоного газового детектора відкритого оптичного каналу є НПВ·м, тобто загальна концентрація газу оптичному шляху, помножена на відстань.

4.Газовий датчик фотоіонізації

Газовий датчик фотоіонізації здатний виявляти концентрації летких органічних сполук та інших токсичних газів на вкрай низькому рівні (концентрації лише на рівні частин на мільйон і навіть частин на мільярд). Газовий датчик фотоіонізації використовує принцип іонізації газів світлом для детектування газів. У ньому застосовується джерело ультрафіолетового світла, яке розщеплює органічні речовини на позитивні та негативні іони, які детектуються приладом. Детектор реєструє заряд іонізованого газу та перетворює його на струмовий сигнал. Після посилення та обробки струму відображається значення концентрації газу в частинах на мільйон. Після детектування іони знову відновлюються вихідний газ або пар. Датчик фотоіонізації є датчиком, що не руйнує, він не «спалює» і не змінює на тривалий час детектований газ, тому газ після детектування фотоіонізаційним датчиком може бути зібраний для подальших вимірювань.

5. Електрохімічний газовий датчик

Електрохімічний газовий датчик займає незамінне місце у виявленні токсичних та шкідливих газів. Електрохімічний газовий датчик складається з електроліту, електродів та фільтра. Шляхом вибору відповідної напруги, електроліту та матеріалів електродів детектований газ вступає в хімічну реакцію на поверхні електрода і генерує мікрострум, величина якого пропорційна концентрації газу. Аналізуючи і обробляючи цей струм, можна отримати концентрацію газу, що детектується.