Primarno orodje za določanje sestave in koncentracije plinov je plinski senzor. Polprevodnik, katalitično zgorevanje, toplotna prevodnost, elektrokemija, infrardeči in fotoion so le nekateri mehanizmi, ki prispevajo k delovanju plinskega senzorja. Sledi opis različnih teorij delovanja plinskih senzorjev:
1. Senzor za polprevodniški plin
Proizveden je z uporabo različnih polprevodniških materialov kovinskega oksida, pri določeni temperaturi pa se električna prevodnost spreminja v skladu s sestavo okoliškega plina.
2. Senzor za katalitični zgorevalni plin
Na površini platinastega upora mora ta senzor pripraviti plast katalizatorja, odpornega na visoke temperature. Gorljiv plin katalizira gorenje na svoji površini pri določeni temperaturi. Zvišanje temperature platinastega upora in sprememba upora sta tisto, kar sproži zgorevanje. Koncentracija gorljivih plinov vpliva na vrednost spremembe.
3. Plinski senzor za toplotno prevodnost
Specifična toplotna prevodnost vsakega plina je različna. Element toplotne prevodnosti se lahko uporabi za razlikovanje sestave komponente med dvema ali več plini, kadar se njihova toplotna prevodnost močno razlikuje.
4. Senzor plina z uporabo elektrokemije
Njegove vnetljive, strupene in nevarne pline je mogoče elektrokemično oksidirati ali do neke mere predelati. Te reakcije se lahko uporabljajo za prepoznavanje različnih vrst plinov in merjenje koncentracij plinov. Obstaja več podrazredov elektrokemičnih plinskih senzorjev.
(1) Plinski senzorji tipa galvanske celice (znani tudi kot plinski senzorji Gavonijeve celice, plinski senzorji gorivne celice in plinski senzorji tipa baterije) delujejo na podobnem konceptu kot suhe celice; vendar so bile namesto ogljikovih manganovih elektrod baterije uporabljene plinske elektrode. Ta posebna vrsta plinskega senzorja ima omejen obseg uporabe in številne omejitve.
(2) Plinski senzorji vrste elektrolitskih celic s stabilnim potencialom so odlični za merjenje rekuperacijskega plina. Originalni baterijski senzor deluje drugače kot ta. Njegova elektrokemična reakcija poteka med izpostavljenostjo močnemu toku in deluje kot pravi senzor A za Coulombovo analizo. Za pregledovanje nevarnih in škodljivih plinov je ta senzor zdaj standard.
(3) Senzor plina s koncentracijsko baterijo. Koncentracijska elektromotorna sila se bo zavestno oblikovala med elektrokemično aktivnimi plini na obeh straneh elektrokemične celice. Koncentracija plina vpliva na moč elektromotorne sile. Senzor za kisik, ki ga najdemo v avtomobilih, služi kot odlična ilustracija tega senzorja. senzor, senzor trdnega elektrolita ogljikovega dioksida.
(4) Na podlagi ideje, da je mejni tok v elektrokemični celici povezan s koncentracijo nosilca, je bil razvit senzor za merjenje koncentracije kisika. Ta senzor se uporablja za pregledovanje kisika v avtomobilih kot tudi za merjenje koncentracije kisika v staljenem jeklu.
5. Infrardeči senzor
Gre za natančen senzor, ki ima zelo dobro merilno pertinenco. Trenutno zaznava predvsem nizkoogljične verižne ogljikovodike in CO2.
6. Fotoionski senzor PID
Obstaja vir ultravijolične svetlobe in detektor lahko hitro prepozna pozitivne in negativne ione, ki jih proizvajajo kemične spojine, ko je vzbujen. Molekula postane ionizirana, ko absorbira visokoenergijsko UV svetlobo; zaradi tega vzbujanja molekula proizvaja negativne elektrone in tvori pozitivne ione. Detektor ojača električni tok, ki ga proizvajajo ti ionizirani delci, kar omogoča merilniku, da pokaže raven koncentracije PMM. Ioni so se takoj po prehodu skozi elektrode ponovno sestavili v svoje prvotne organske molekule.
