氣體傳感器主要用于針對某種特定氣體進行檢測，測量該氣體在傳感器附近是否存在，或在傳感器附近空氣中的含量。因此，在安全系統(tǒng)中，氣體傳感器通常都是不可或缺的。這些傳感器可以為安全系統(tǒng)提供可燃、易燃和有毒氣體的信息，以及區(qū)域內(nèi)氧氣的消耗，二氧化碳的比例等。

常見的氣體傳感器包括電化學(xué)氣體傳感器，催化燃燒氣體傳感器，半導(dǎo)體氣體傳感器，紅外氣體傳感器等。不同類型的傳感器由于原理和結(jié)構(gòu)不同，性能、使用方法、適用氣體、適用場合也不盡相同。


一．電化學(xué)氣體傳感器

相當(dāng)一部分的可燃性的、有毒有害氣體，比如硫化氫、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等，都有電化學(xué)活性，可以被電化學(xué)氧化或者還原。利用這些反應(yīng)，可以分辨氣體成份、檢測氣體濃度。電化學(xué)傳感器正是基于這種原理。電化學(xué)傳感器又分為很多類型，包括原電池型氣體傳感器、恒定電位電解池型氣體傳感器、濃差電池型氣體傳感器、極限電流型氣體傳感器、半導(dǎo)體式氣體傳感器等。這類傳感器均是利用氣體的氧化還原性，通過電流、電勢以及敏感元件阻值的變化等來確定氣體的濃度。

二．催化燃燒氣體傳感器

催化燃燒氣體傳感器實際上是基于鉑電阻溫度傳感器的一種氣體傳感器，即在鉑電阻表面制備耐高溫催化劑層，在一定溫度下，可燃氣體在表面催化燃燒，因此鉑電阻溫度升高，導(dǎo)致電阻的阻值變化。理論上這種傳感器可以檢測所有可以燃燒的氣體，但實際應(yīng)用中有很多例外。這種傳感器通常可以用于檢測空氣中的甲烷、LPG、丙酮等可燃氣體。

三．光離子化氣體傳感器

光離子化氣體傳感器是一種具有極高靈敏度，用途廣泛的檢測器，可以檢測從10ppb到較高濃度的10000ppm的揮發(fā)性有機物和其他有毒氣體。許多有害物質(zhì)都含有揮發(fā)性有機化合物，光離子化氣體傳感器對揮發(fā)性有機化合物靈敏度很高。光離子化氣體傳感器使用了一個紫外光源，通過離子化，即將有機物分子電離成可被檢測器檢測到的正負離子，檢測器捕捉到離子化了的氣體的正負電荷，并將其轉(zhuǎn)化為電流信號實現(xiàn)氣體濃度的測量。光離子化氣體傳感器可檢測芳香烴類、酮類、醛類、氯代烴類、胺及胺類化合物和不飽和烴類。

四．紅外氣體傳感器

紅外氣體傳感器利用氣體對特定頻率的紅外光譜的吸收作用制成。紅外光從發(fā)射端射向接收端，當(dāng)有氣體時，對紅外光產(chǎn)生吸收，接收到的紅外光就會減少，從而檢測出氣體含量。目前較先進的紅外式采用雙波長、雙接收器，使檢測更準確、可靠。其優(yōu)點是選擇性好，只檢測特定波長的氣體，可以根據(jù)氣體定制；采用光學(xué)檢測方式，不易受有害氣體的影響而中毒、老化；響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好；利用物理特性，沒有化學(xué)反應(yīng)，防爆性好；信噪比高，抗干擾能力強；使用壽命長；測量精度高。其缺點是測量范圍窄，只能檢測(C1~C5)的碳氫化合物；怕灰塵、潮濕，現(xiàn)場環(huán)境要好，需要定期對反射鏡面上的灰塵進行清潔維護；現(xiàn)場有氣流時無法檢測；價格較高。

五．固體電解質(zhì)氣體傳感器

固體電解質(zhì)氣體傳感器是指以固體電解質(zhì)作為傳感材料的氣體傳感器，常用的固體電解質(zhì)主要包括：穩(wěn)定氧化鋯、鈉離子快導(dǎo)體、質(zhì)子導(dǎo)體以及一些低價金屬的鹵化物等。固體電解質(zhì)氣體傳感器按照檢測信號的特點可分為平衡電位型、混成電位型、限制電流型和短路電流型等。這種傳感器介于半導(dǎo)體氣體傳感器和電化學(xué)氣體傳感器之間，選擇性、靈敏度高于半導(dǎo)體氣體傳感器，壽命長于電化學(xué)氣體傳感器，因此得到廣泛應(yīng)用。這種傳感器的不足之處是響應(yīng)時間過長。

六．超聲波氣體探測器

這種氣體探測器比較特殊，其原理是當(dāng)氣體通過很小的泄漏孔從高壓端向低壓端泄漏時，就會形成湍流，產(chǎn)生振動。典型的湍流氣流會在差壓高于0.2MPa時變成因素，超過0.2MPa就會產(chǎn)生超聲波。湍流分子互相碰撞產(chǎn)生熱能和振動。熱能快速分散，但振動會被傳送到相當(dāng)遠的距離。超聲波探測器就是通過接收超聲波判斷是否有空氣泄漏。這類探測器通常用于石油和天然氣平臺、發(fā)電廠燃氣輪機、壓縮機以及其它戶外管道。

七．磁氧分析儀

這種氣體分析儀是基于氧氣的磁化率遠大于其他氣體磁化率這一物理現(xiàn)象，測量混合氣體中氧氣含量的一種物理氣體分析設(shè)備。這種設(shè)備適合自動檢測各種工業(yè)氣體中的氧氣含量。這類設(shè)備只能用于氧氣檢測，選擇性極好。