A gázok összetételének és koncentrációjának meghatározásának elsődleges eszköze a gázérzékelő. A félvezető, a katalitikus égés, a hővezető képesség, az elektrokémia, az infravörös és a fotoion csak néhány a gázérzékelő működéséhez szükséges mechanizmusok közül. Az alábbiakban a gázérzékelők különféle működési elméleteit ismertetjük:
1. Érzékelő félvezető gázhoz
Különféle fém-oxid félvezető anyagok felhasználásával állítják elő, és egy adott hőmérsékleten az elektromos vezetőképesség a környező gáz összetételének megfelelően változik.
2. Érzékelő katalitikus égésgázhoz
A platina ellenállás felületén ez az érzékelő egy magas hőmérsékletnek ellenálló katalizátorréteget készít. Az éghető gáz meghatározott hőmérsékleten katalizálja az égést a felületén. A platina ellenállás hőmérséklet-emelkedése és az ellenállás változása az, ami meggyújtja az égést. Az éghető gáz koncentrációja befolyásolja a változási értéket.
3. Gázérzékelő a hővezető képességhez
Az egyes gázok fajlagos hővezető képessége változó. A hővezető képesség eleme felhasználható egy komponens összetételének megkülönböztetésére két vagy több gáz között, ha a hővezető képességük jelentősen eltér.
4. Gázérzékelő elektrokémiával
Gyúlékony, mérgező és veszélyes gázai elektrokémiai úton oxidálhatók vagy bizonyos mértékig visszanyerhetők. Ezek a reakciók különböző típusú gázok azonosítására és gázkoncentráció mérésére használhatók. Az elektrokémiai gázérzékelőknek több alosztálya van.
(1) A galvanikus cellás gázérzékelők (más néven Gavoni cellás gázérzékelők, üzemanyagcellás típusú gázérzékelők és tudatos akkumulátor típusú gázérzékelők) a szárazelemekhez hasonló koncepció szerint működnek; az akkumulátor szén-mangánelektródái helyett azonban gázelektródákat használtak. Ez a speciális típusú gázérzékelő korlátozott alkalmazási körrel és számos korlátozással rendelkezik.
(2) A stabil potenciálú elektrolitikus cella típusú gázérzékelők kiválóan alkalmasak a visszanyerő gáz mérésére. Az eredeti akkumulátor típusú érzékelő működési elve más, mint ez. Elektrokémiai reakciója erős áram hatására megy végbe, és valódi A-érzékelőként működik a Coulomb-analízishez. A veszélyes és káros gázok vizsgálatához ez az érzékelő ma már szabvány.
(3) Gázérzékelő koncentrációs elemmel. Az elektrokémiailag aktív gázok között az elektrokémiai cella két oldalán tudatosan koncentráló elektromotoros erő képződik. A gáz koncentrációja befolyásolja az elektromotoros erő erejét. Az autókban található oxigénérzékelő kiválóan illusztrálja ezt az érzékelőt. érzékelő, szén-dioxid szilárd elektrolit érzékelő.
(4) Felhasználva azt az elképzelést, hogy az elektrokémiai cellában a korlátozó áram a hordozókoncentrációhoz van kötve, egy oxigénkoncentráció mérésére szolgáló érzékelőt fejlesztettek ki. Ezt az érzékelőt autók oxigén-ellenőrzésére, valamint az olvadt acél oxigénkoncentrációjának mérésére használják.
5. Infravörös érzékelő
Ez egy precíziós érzékelő, amelynek nagyon jó a mérési helye. Jelenleg elsősorban az alacsony szén-dioxid-tartalmú szénhidrogéneket és a CO2-t érzékeli.
6. Fotoionérzékelő PID
Létezik ultraibolya fényforrás, és a detektor gerjesztésekor gyorsan azonosítani tudja a kémiai vegyületek által termelt pozitív és negatív ionokat. Egy molekula ionizálódik, amikor elnyeli a nagy energiájú UV-fényt; ennek a gerjesztésnek a hatására a molekula negatív elektronokat termel és pozitív ionokat képez. A detektor felerősíti az ionizált részecskék által termelt elektromos áramot, lehetővé téve a mérő számára a PMM koncentráció szintjének megjelenítését. Az ionok az elektródákon való áthaladás után azonnal visszaálltak eredeti szerves molekuláikká.
