Основним інструментом для визначення складу та концентрації газів є газовий датчик. Напівпровідник, каталітичне згоряння, теплопровідність, електрохімія, інфрачервоне випромінювання та фотоіони – це лише деякі з механізмів, які забезпечують роботу датчика газу. Нижче наведено опис різних операційних теорій газових датчиків:
1. Датчик напівпровідникового газу
Він виготовляється з використанням різноманітних металооксидних напівпровідникових матеріалів, і за певної температури електропровідність змінюється відповідно до складу навколишнього газу.
2. Датчик каталітичного горіння газу
На поверхні платинового резистора цей датчик повинен підготувати стійкий до високих температур шар каталізатора. Горючий газ каталізує горіння на своїй поверхні при певній температурі. Підвищення температури платинового резистора та зміна опору викликають горіння. Концентрація горючого газу впливає на значення зміни.
3. Газовий датчик теплопровідності
Питома теплопровідність кожного газу різна. Елемент теплопровідності може бути використаний для розрізнення складу компонента між двома або більше газами, коли їх теплопровідність значно змінюється.
4. Датчик газу з використанням електрохімії
Його легкозаймисті, отруйні та небезпечні гази можуть бути електрохімічно окислені або певною мірою відновлені. Ці реакції можна використовувати для ідентифікації різних типів газів і вимірювання концентрації газу. Існує кілька підкласів електрохімічних датчиків газу.
(1) Датчики газу з гальванічним елементом (також відомі як газові датчики типу Гавоні, датчики газу на паливних елементах і газові датчики акумуляторного типу) працюють за принципом, подібним до сухих елементів; однак газові електроди використовувалися замість вугільно-марганцевих електродів акумулятора. Даний тип датчика газу має обмежений діапазон застосування та численні обмеження.
(2) Датчики газу зі стабільним потенціалом електролітичної комірки чудово підходять для вимірювання відновленого газу. Принцип роботи оригінального датчика батарейного типу відрізняється від цього. Його електрохімічна реакція відбувається під дією сильного струму, діючи як справжній датчик А для аналізу Кулона. Для перевірки небезпечних і шкідливих газів цей датчик тепер є стандартом.
(3) Датчик газу з акумулятором концентрації. Між електрохімічно активними газами з обох боків електрохімічної комірки буде свідомо формуватися концентраційна електрорушійна сила. Концентрація газу впливає на силу електрорушійної сили. Датчик кисню, який є в автомобілях, служить чудовою ілюстрацією цього датчика. датчик, датчик вуглекислого газу твердого електроліту.
(4) Використовуючи ідею, що граничний струм в електрохімічній комірці пов’язаний з концентрацією носія, був розроблений датчик для вимірювання концентрації кисню. Цей датчик використовується для перевірки вмісту кисню в автомобілях, а також для вимірювання концентрації кисню в розплавленій сталі.
5. Інфрачервоний датчик
Це прецизійний датчик, який має дуже хороші вимірювання. Зараз він виявляє в основному низьковуглецеві ланцюгові вуглеводні та CO2.
6. Фотоіонний датчик PID
Є джерело ультрафіолетового світла, і детектор може швидко ідентифікувати позитивні та негативні іони, що утворюються хімічними сполуками, коли він збуджений. Молекула стає іонізованою, коли вона поглинає ультрафіолетове світло високої енергії; в результаті цього збудження молекула виробляє негативні електрони та утворює позитивні іони. Детектор підсилює електричний струм, який виробляють ці іонізовані частинки, дозволяючи лічильнику показувати рівень концентрації ФММ. Іони миттєво збиралися у свої вихідні органічні молекули після проходження через електроди.
