Cảm biến khí có thể được phân thành ba loại chính dựa trên nguyên tắc làm việc của chúng:
Cảm biến khí sử dụng các đặc tính vật lý và hóa học, chẳng hạn như dựa trên chất bán dẫn (điều khiển bề mặt, kiểm soát thể tích, dựa trên thế năng bề mặt), dựa trên quá trình đốt cháy xúc tác, dựa trên độ dẫn nhiệt rắn, v.v. Cảm biến khí sử dụng các đặc tính vật lý như dẫn nhiệt, giao thoa quang học, hấp thụ hồng ngoại, v.v. Cảm biến khí sử dụng các đặc tính điện hóa, chẳng hạn như điện phân thế không đổi, tế bào điện, điện cực ion màng, chất điện phân cố định, v.v. Theo mối nguy hiểm, chúng tôi phân loại khí độc và khí độc hại thành hai loại: khí dễ cháy và khí độc. Do đặc tính và mối nguy hiểm khác nhau nên phương pháp phát hiện của chúng cũng khác nhau.
Khí dễ cháy là loại khí nguy hiểm thường gặp trong môi trường công nghiệp như hóa dầu, chủ yếu bao gồm các khí hữu cơ như ankan và một số loại khí vô cơ như carbon monoxide. Sự bùng nổ của khí cháy phải đáp ứng một số điều kiện nhất định, đó là: nồng độ khí cháy nhất định, lượng oxy nhất định và nguồn lửa có đủ nhiệt để đốt cháy chúng, đầu dò cảm biến độ ẩm, ống sưởi điện bằng thép không gỉ, cảm biến PT100, van điện từ chất lỏng, lò sưởi bằng nhôm đúc và cuộn dây đốt nóng. Đây là ba yếu tố nổ (như thể hiện trong tam giác nổ ở hình bên trái phía trên), không thể thiếu được. Nói cách khác, nếu không có bất kỳ điều kiện nào trong số này sẽ không gây ra cháy nổ. Khi các khí dễ cháy (hơi nước, bụi) và oxy hòa trộn và đạt đến nồng độ nhất định sẽ phát nổ khi tiếp xúc với nguồn lửa có nhiệt độ nhất định. Chúng tôi coi nồng độ tại đó khí dễ cháy nổ khi tiếp xúc với nguồn lửa là giới hạn nồng độ nổ, viết tắt là giới hạn nổ, thường được biểu thị bằng%.
Trên thực tế, hỗn hợp này không nhất thiết phải nổ ở bất kỳ tỷ lệ pha trộn nào và cần có khoảng nồng độ. Vùng được tô bóng thể hiện trong hình bên phải phía trên. Khi nồng độ khí cháy dưới LEL (giới hạn nổ tối thiểu) (nồng độ khí cháy không đủ) và trên UEL (giới hạn nổ tối đa) (không đủ oxy), sẽ không xảy ra vụ nổ. LEL và UEL của các loại khí dễ cháy khác nhau là khác nhau (xem phần giới thiệu ở số thứ tám), cần được tính đến khi hiệu chuẩn thiết bị. Vì lý do an toàn, chúng ta thường nên đưa ra cảnh báo khi nồng độ khí dễ cháy ở mức 10% và 20% LEL, trong đó đề cập đến 10% LEL. Đưa ra cảnh báo, trong khi 20% LEL được gọi là cảnh báo nguy hiểm. Đó là lý do tại sao chúng tôi gọi máy dò khí dễ cháy là máy dò LEL. Cần lưu ý rằng 100% hiển thị trên máy dò LEL không có nghĩa là nồng độ khí cháy đạt 100% thể tích khí mà đạt tới 100% LEL, tương đương với giới hạn nổ thấp nhất của khí cháy. Nếu là khí mêtan, nồng độ thể tích là 100% LEL{16}}% (VOL). Trong hoạt động, máy dò đo các khí này bằng phương pháp LEL là máy dò đốt xúc tác thông thường.
Nguyên lý của nó là một đơn vị phát hiện cầu kép (thường được gọi là cầu Wheatstone). Một chất đốt xúc tác được phủ lên một trong các cầu dây bạch kim. Bất kể loại khí dễ cháy nào, chỉ cần điện cực có thể đốt cháy thì điện trở của cầu dây bạch kim sẽ thay đổi do nhiệt độ thay đổi. Sự thay đổi điện trở này tỷ lệ thuận với nồng độ của khí dễ cháy và nồng độ của khí dễ cháy có thể được tính toán thông qua hệ thống mạch và bộ vi xử lý của thiết bị.
