氣體檢測系統(tǒng)中最核心的部分當(dāng)屬氣體傳感器了，它通常安裝于探測頭內(nèi)。它是待測氣體的性質(zhì)和濃度特性轉(zhuǎn)化成能識別的電信號輸出。探測頭對待測氣體進(jìn)行調(diào)理，將其中的雜質(zhì)和干擾氣體過濾掉，然后對待測氣體進(jìn)行干燥或制冷處理、對樣品進(jìn)行抽吸，甚至進(jìn)行化學(xué)處理，以便化學(xué)傳感器能夠快速精確的測量。
氣體傳感器從原理上講應(yīng)該屬于化學(xué)傳感器的一種。它在分類標(biāo)準(zhǔn)的問題上目前還沒有完全統(tǒng)一，要對其進(jìn)行嚴(yán)格的系統(tǒng)分類難度很大。傳感器之家是從待測氣體的性質(zhì)進(jìn)行劃分的，主要有一氧化碳、二氧化碳、氧氣、烷類、二氧化硫等等 ，相關(guān)產(chǎn)品都有廠家發(fā)布，可以看下詳細(xì)介紹。下面來說下這些參數(shù)的意義。
1、靈敏度
靈敏度是指傳感器輸出變化量與輸入變化量之比，它取決于制造傳感器結(jié)構(gòu)中所使用的技術(shù)。大多數(shù)氣體傳感器從原理上講都是基于生物化學(xué)、電化學(xué)等效應(yīng)。設(shè)計(jì)傳感器之前首先要考慮運(yùn)用哪種敏感技術(shù)，要了解目標(biāo)氣體的閥限制或最低爆炸極限等條件，傳感器需要有足夠的靈敏度，不然會對測量有危險(xiǎn)。
2、選擇性
選擇性常常被稱做交叉靈敏度。通常測量的氣體都是混合的，這樣傳感器的這種特性在追蹤多種氣體的應(yīng)用中就顯得相當(dāng)重要了，然而選擇性在測量過程中會降低重復(fù)性和數(shù)據(jù)的可靠性，理想的氣體傳感器應(yīng)當(dāng)要有高靈敏度和高選擇性。選擇性是指在測量的時(shí)候通過某一種濃度的干擾氣體所產(chǎn)生的傳感器響應(yīng)，來確定同等濃度的目標(biāo)氣體的傳感器響應(yīng)，它們之間是互通的。
3、穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是指傳感器在使用過程中輸出的穩(wěn)定性，影響穩(wěn)定性的因素有零點(diǎn)漂移和區(qū)間漂移。零點(diǎn)漂移是指在測量的時(shí)候沒有目標(biāo)氣體存在，傳感器輸出的變化。這種情況可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)零處理。區(qū)間漂移是指傳感器在對待測氣體進(jìn)行連續(xù)測量的時(shí)候輸出響應(yīng)的變化，表現(xiàn)為傳感器輸出信號在工作時(shí)間內(nèi)的降低。理想的氣體傳感器在持續(xù)工作中，每年零點(diǎn)漂移應(yīng)當(dāng)不超過百分之十。
4、抗腐蝕性
抗腐蝕性是指傳感器暴露于高體積分?jǐn)?shù)目標(biāo)氣體中的能力。設(shè)計(jì)的時(shí)候，傳感器需要能夠承受期望氣體體積分?jǐn)?shù)十到二十倍。
氣體傳感器測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不僅于傳感器的制造工藝有關(guān)，還與氣體的采樣方法有關(guān)。目前，對待測氣體的采樣主要通過簡單擴(kuò)散和將其吸入檢測器。
簡單擴(kuò)散方法是利用氣體從濃度高到濃度低的傳播的特性。由于擴(kuò)散的速度越來越慢，所以通過擴(kuò)散法來測量的時(shí)候探頭的安裝位置要非常接近于待測點(diǎn)。擴(kuò)散法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對氣體樣本不需要進(jìn)行處理，就直接引入傳感器。樣品吸入式探頭通常用于采樣位置接近處理儀器或排氣管道。這種方法能夠?yàn)闅怏w傳感器提供一個(gè)速度可控的穩(wěn)定氣流，通常用于待測環(huán)境中氣流大小和流速經(jīng)常變化的場合。目標(biāo)氣體從測量點(diǎn)要經(jīng)過一段距離才能到測量探頭，這個(gè)距離也很有講究，距離太長，不但會造成測量滯后，還有可能造成氣體吸附而影響濃度大小，這段距離的長度在傳感器設(shè)計(jì)需要仔細(xì)考慮。
