Dalam satu artikel - tentang klasifikasi dan prinsip pengoperasian sensor gas 

1. Sensor pembakaran katalitik

Sensor pembakaran katalitik saat ini merupakan sensor gas mudah terbakar berbiaya rendah yang paling umum. Di dalamnya terdapat sepasang “bola” kecil yang terbuat dari spiral kawat platina yang dilapisi dengan dasar keramik. Salah satunya adalah “bola” sensitif yang merupakan elemen pendeteksi; permukaannya ditutupi lapisan katalis yang bereaksi dengan semua gas mudah terbakar yang ada. Yang lainnya adalah “bola” inert yang tidak bereaksi dengan gas apa pun dan hanya berfungsi sebagai elemen kompensasi untuk perubahan suhu atau kelembapan eksternal.

Selama pengoperasian normal, heliks kawat platina dipanaskan oleh arus listrik hingga suhu tinggi 450°C–500°C. Setelah kontak dengan gas yang mudah terbakar, reaksi pembakaran katalitik terjadi pada permukaan elemen pendeteksi, suhu meningkat, dan resistansi kawat platinum di dalamnya meningkat. Dengan menggunakan jembatan Wheatstone, perubahan resistansi elemen pendeteksi dapat diukur secara akurat sehingga konsentrasi gas yang terdeteksi dapat dihitung.

2. Sensor gas semikonduktor

Sensor gas semikonduktor sering digunakan untuk mendeteksi gas yang mudah terbakar dan beracun dalam konsentrasi rendah. Elemen penginderaan gasnya adalah film oksida logam yang diendapkan pada wafer silikon. Ketika gas yang terdeteksi bersentuhan dengan oksida logam, gas tersebut teradsorpsi pada permukaannya, menyebabkan perubahan resistansi oksida logam, dan perubahan resistansi ini dikaitkan dengan perubahan konsentrasi gas. Biasanya, permukaan sensor semikonduktor dipanaskan hingga suhu konstan dalam kisaran 200°C hingga 250°C untuk meningkatkan laju respons dan mengurangi pengaruh perubahan suhu sekitar.

3. Sensor gas inframerah

Sensor gas inframerah terutama digunakan untuk mendeteksi gas yang mudah terbakar dan karbon dioksida. Dibandingkan dengan sensor pembakaran katalitik, ia memiliki keunggulan stabilitas yang lebih baik, akurasi tinggi, kekebalan kebisingan tinggi, tidak ada keracunan, cocok untuk kondisi pengoperasian yang keras, perawatan rendah, dan masa pakai yang lama. Umumnya dianggap sebagai produk kelas atas untuk mendeteksi gas yang mudah terbakar. Karena faktor harga, penggunaannya tidak seluas sensor pembakaran katalitik, namun seiring dengan kemajuan dan peningkatan teknologi produksi sensor infra merah yang berkelanjutan, perbedaan harga di antara keduanya semakin menyempit. Tren saat ini adalah mengganti sensor pembakaran katalitik secara bertahap dengan sensor gas inframerah dan memodernisasi produk dengan cepat. Sensor gas inframerah yang umum tersedia dalam dua jenis: titik dan saluran optik terbuka.

Sensor gas inframerah titik terdiri dari sumber inframerah, lensa pemfokusan optik, sel pengambilan sampel gas, dan sensor piroelektrik. Ketika cahaya infra merah yang dipancarkan oleh sumber infra merah melewati sel pengambilan sampel gas, sinar infra merah dengan panjang gelombang tertentu diserap oleh gas pendeteksi di dalam sel. Dengan membandingkan intensitas sinar infra merah yang diserap dengan intensitas sinar infra merah referensi, maka dapat diperoleh konsentrasi gas yang terdeteksi.

Sensor gas inframerah saluran optik terbuka terdiri dari modul pemancar dan penerima dan harus dipasang berpasangan. Modul pemancar mengirimkan sinar infra merah ke modul penerima. Dengan adanya gas yang terdeteksi, sinar infra merah dengan panjang gelombang tertentu dalam berkas cahaya diserap oleh gas tersebut. Dengan membandingkan intensitas cahaya infra merah yang diserap pada modul penerima dengan intensitas cahaya infra merah referensi, konsentrasi gas yang terdeteksi dapat ditentukan. Satuan pengukuran detektor gas inframerah jalur optik terbuka adalah LEL m, yaitu konsentrasi gas total dalam jalur optik dikalikan jarak.

4. Sensor fotoionisasi gas

Sensor gas fotoionisasi mampu mendeteksi konsentrasi senyawa organik yang mudah menguap dan gas beracun lainnya pada tingkat yang sangat rendah (konsentrasi bagian per juta dan bahkan bagian per miliar). Sensor gas fotoionisasi menggunakan prinsip ionisasi gas oleh cahaya untuk mendeteksi gas. Ia menggunakan sumber sinar ultraviolet untuk memecah bahan organik menjadi ion positif dan negatif yang terdeteksi oleh perangkat. Detektor mencatat muatan gas terionisasi dan mengubahnya menjadi sinyal arus. Setelah amplifikasi dan pemrosesan arus, nilai konsentrasi gas dalam bagian per juta ditampilkan. Setelah terdeteksi, ion-ion tersebut direduksi kembali menjadi gas atau uap asli. Sensor fotoionisasi merupakan sensor non-destruktif, tidak “membakar” atau mengubah gas yang terdeteksi dalam waktu lama, sehingga gas setelah terdeteksi oleh sensor fotoionisasi dapat dikumpulkan untuk pengukuran lebih lanjut.

5. Sensor gas elektrokimia

Sensor gas elektrokimia menempati tempat yang sangat diperlukan dalam mendeteksi gas beracun dan berbahaya. Sensor gas elektrokimia terdiri dari elektrolit, elektroda, dan filter. Dengan memilih tegangan, elektrolit, dan bahan elektroda yang sesuai, gas yang terdeteksi bereaksi secara kimia pada permukaan elektroda dan menghasilkan arus mikro yang besarnya sebanding dengan konsentrasi gas. Dengan menganalisis dan mengolah arus ini, konsentrasi gas yang terdeteksi dapat diperoleh.