Như chúng ta đã biết, một chiếc mũi điển hình của con người có 400 loại cơ quan cảm nhận mùi hương cho phép chúng ta ngửi thấy khoảng 1 nghìn tỷ mùi khác nhau. Nhưng vẫn còn nhiều người trong chúng ta không có khả năng xác định loại hoặc nồng độ khí có trong bầu khí quyển của chúng ta. 
Cảm biến khí gas là một loại cảm biến hữu ích trong các ứng dụng mà chúng ta phải phát hiện sự thay đổi nồng độ khí độc hay khí hữu cơ để duy trì hệ thống an toàn và tránh khỏi mọi mối đe dọa bất ngờ. Có nhiều cảm biến khí gas khác nhau để phát hiện các loại khí như Oxy, Carbon Dioxide, Nitơ, Metan, v.v. Chúng cũng thường được tìm thấy trong các thiết bị được sử dụng để phát hiện rò rỉ khí độc hại, giám sát chất lượng không khí trong các ngành công nghiệp và văn phòng, v.v.

Cảm biến khí gas là gì
Cảm biến khí gas hay còn gọi là cảm biến khí ga là cảm biến sử dụng các phản ứng vật lý hoặc hóa học để chuyển đổi nồng độ của các loại khí khác nhau thành tín hiệu điện và xuất ra các giá trị sau khi tính toán thường sử dụng rộng rãi để phát hiện khí độc và có hại và rò rỉ khí tự nhiên.
Loại khí mà cảm biến có thể phát hiện tùy thuộc vào vật liệu cảm biến có bên trong cảm biến. Thông thường các cảm biến này có sẵn dưới dạng mô-đun với bộ so sánh như hình trên. Các bộ so sánh này có thể được đặt cho một giá trị ngưỡng cụ thể của nồng độ khí. Khi nồng độ của khí vượt quá ngưỡng này, chân kỹ thuật số sẽ ở mức cao. Pin analog có thể được sử dụng để đo nồng độ của khí.
Phân loại các cảm biến khí gas
Cảm biến khí gas thường được phân loại thành nhiều loại khác nhau dựa trên loại phần tử cảm biến mà nó được chế tạo. Dưới đây là phân loại các loại cảm biến khí khác nhau dựa trên phần tử cảm biến thường được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau:
- Cảm biến đo khí gas dựa trên phản ứng oxit kim loại
- Cảm biến đo khí gas dạng quang học, hồng ngoại
- Cảm biến đo khí gas dạng điện hóa
- Cảm biến khí gas dạng điện dung
Hiệu suất của các loại cảm biến khí khác nhau dựa trên độ nhạy, độ chọn lọc và giới hạn phát hiện cùng với thời gian phản hồi và phục hồi của chúng.
Cảm biến khí gas dạng bán dẫn
Có nguồn gốc từ Nhật Bản, những cảm biến này lần đầu tiên được sử dụng làm thiết bị báo rò rỉ gas. Khí khử phản ứng trên bề mặt chất bán dẫn bị nung nóng với oxy và hơi nước làm giảm điện trở, ngược lại khí oxy hóa sẽ làm tăng điện trở. 
Sự thay đổi điện trở tỷ lệ logarit với nồng độ. Cảm biến MOS (chất bán dẫn oxit kim loại) có độ bền cao về mặt cơ học và có tuổi thọ cao. Chúng có chi phí tương đối thấp và nhạy cảm. Nhược điểm chính của chúng là độ nhạy chéo và tính chọn lọc kém đối với một số loại khí, nhưng chúng có thể được “điều chỉnh” để xác định nồng độ của các thành phần cụ thể bằng cách sử dụng các vật liệu cảm biến và mảng đa cảm biến khác nhau. Đường cơ sở (không ) sẽ thay đổi theo thời gian nên nên hiệu chuẩn thường xuyên với khí mục tiêu. (thử nghiệm va chạm) 
Cảm biến khí dạng Pellistor
Cảm biến hạt xúc tác bao gồm hai cuộn dây bạch kim mịn  , mỗi cuộn được nhúng trong một hạt alumina, một trong các hạt được ngâm tẩm với chất xúc tác đặc biệt để thúc đẩy quá trình oxy hóa và cuộn kia được xử lý để ức chế quá trình oxy hóa. Hai hạt/viên hạt được kết nối bằng điện trong mạch cầu Wheatstone. Khí dễ cháy sẽ bị oxy hóa trên hạt “xúc tác” làm tăng nhiệt độ và điện trở nhưng không có phản ứng nào xảy ra trên hạt “trơ”, điều này dẫn đến sự mất cân bằng trong mạch và điện áp ra tỷ lệ thuận với nồng độ của khí dễ cháy.
Các cảm biến này chính xác, có thể tái sản xuất, ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm nhưng chúng cần một mức oxy tối thiểu để hoạt động và dễ bị khử mẫn cảm ( nhiễm độc ) bởi các vật liệu có chứa chì, silicon và clo nên nên kiểm tra va chạm thường xuyên.
Cảm biến khí gas dạng điện hóa
Về cơ bản có ba loại cảm biến khí gas dạng điện hóa: Galvanic, voltaic và điện phân. Các cảm biến điện và điện thế có các phản ứng tế bào tự phát và chuyển hóa chất thành năng lượng điện. Cảm biến điện phân hoạt động ngược lại, sử dụng năng lượng điện để điện phân một số loại khí. 
Tế bào điện hóa có độ nhạy cao, độ chọn lọc tốt, không yêu cầu năng lượng hoặc công suất thấp tùy theo loại, có phản ứng nhanh và đầu ra tuyến tính trực tiếp đến nồng độ. Nhược điểm bao gồm tuổi thọ ngắn và kích thước cồng kềnh so với cảm biến bán dẫn, sự phụ thuộc vào vị trí nếu chất điện phân trạng thái rắn không được sử dụng và nhiệt độ hoạt động hạn chế.
Cảm biến khí gas dạng hồng ngoại không khuếch tán, cảm biến khí NDIR
Các cảm biến khí gas này bao gồm 4 thành phần: nguồn sáng NIR, buồng mẫu, bộ lọc quang NIR và máy dò. Ánh sáng hồng ngoại đi qua buồng mẫu chứa khí mục tiêu cùng với các khí khác có mặt, sau đó đi qua bộ lọc tham chiếu và đo lường ngay trước máy dò. Bộ lọc đo lường loại bỏ tất cả ánh sáng ngoại trừ năng lượng (dải bước sóng) mà khí mục tiêu hấp thụ. Bộ lọc tham chiếu được chọn để có bước sóng gần với bộ lọc đo nhưng không hấp thụ bất kỳ loại khí nào. Các tín hiệu máy dò thu được được chia tỷ lệ để cung cấp đầu ra tỷ lệ thuận với nồng độ của khí mục tiêu.  
Mặc dù việc sử dụng các cảm biến này chỉ giới hạn ở các khí phân cực, nhưng chúng có thời gian đáp ứng nhanh, độ nhạy tốt, có tính chọn lọc hoặc có thể được giải mẫn cảm với các chất gây nhiễu thông qua việc sử dụng các cảm biến đa kênh và có thể được sử dụng trong khí quyển trơ. Chúng yêu cầu thời gian khởi động tối thiểu và tốn kém hơn một chút so với cảm biến xúc tác có thể được sử dụng thay thế.

Cách chọn cảm biến khí gas 

Để chọn cảm biến khí gas đầu tiên chúng ta phải xác định được ứng dụng, loại khí, phạm vi nồng độ và yêu cầu về độ chính xác.
-Việc ngăn ngừa rò rỉ khí độc hại, phát hiện các chất ô nhiễm độc hại và kiểm soát quy trình đều liên quan đến việc sử dụng các cảm biến khí để phát hiện hoặc đo lường. Cảm biến bán dẫn và cảm biến xúc tác thường được sử dụng cho mục đích phát hiện. Các cảm biến điện hóa, mạ điện và NDIR có thể được sử dụng để phát hiện nhưng cũng thường được sử dụng để cung cấp số đọc ppm hoặc % vol. Với nhu cầu ngày càng tăng về giám sát sức khỏe và an toàn trong công nghiệp và gia đình, có rất nhiều ứng dụng. 
- Các hộ gia đình cần có thiết bị phát hiện khí carbon monoxide (CO) để kiểm tra lượng khí thải từ nồi hơi đốt khí, đốt than/khúc gỗ và lò đốt gỗ.
- Máy dò CO cũng được sử dụng để kiểm soát thông gió của nhà để xe trong nhà và phát hiện cháy trong cả môi trường gia đình và công nghiệp như hoạt động xay xát sinh khối và silo lưu trữ.
- Thiết bị phát hiện rò rỉ LPG và khí tự nhiên được sử dụng cho các thiết bị gas.  
- Phát hiện rò rỉ chất làm lạnh từ máy điều hòa không khí và hệ thống làm lạnh trong nhiều môi trường khác nhau như kho lạnh, siêu thị, thương mại, công nghiệp và giao thông vận tải 
- Các chất gây ô nhiễm không khí VOC được phát hiện thông qua việc sử dụng VOC, máy theo dõi chất lượng không khí và máy theo dõi mùi thường được tích hợp với hệ thống kiểm soát thông gió hoặc làm sạch không khí. Các hãng hàng không, nhà hàng và khách sạn là những khách hàng tiềm năng cho các máy dò này.
- Máy phân tích hơi thở có chứa một bộ cảm biến sẽ báo động nếu hơi thở thở ra vượt quá giới hạn cho phép về nồng độ cồn khi lái xe. Các máy dò sử dụng cùng một cảm biến được sử dụng để theo dõi mức dung môi trong các cơ sở giặt khô, ngành công nghiệp bán dẫn và các ngành công nghiệp khác sử dụng dung môi trong quy trình sản xuất của họ.
- Màn hình carbon dioxide (CO2) được sử dụng trong nhiều hệ thống HVAC thương mại và dân dụng. Chúng cũng có thể được sử dụng để theo dõi mức độ thông gió trong trường học và các môi trường công cộng trong nhà khác để có thể thực hiện hành động khắc phục. Điều này đặc biệt quan trọng đối với việc giảm lây truyền vi-rút.
- Cảm biến khí oxy được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm: trong ngành công nghệ sinh học, cả tủ ấm oxy và trạm làm việc kỵ khí, thiết bị thông gió y tế, trong bao bì thực phẩm, nhà kính, thiết bị báo cháy, giám sát quá trình đốt cháy trong hệ thống pin nhiên liệu, giám sát khí thải khí thải và giám sát không khí để phát hiện thiếu oxy cần thiết cho người lao động trong không gian kín hoặc hạn chế – khu vực lưu trữ, đường ống, cống rãnh và đường hầm do thiếu thông gió, cũng như các nhà máy bia và phòng thí nghiệm nơi sử dụng các loại khí khác và có nguy cơ cạn kiệt oxy.
- Cảm biến khí amoniac, NH3 được sử dụng để ngăn chặn sự tích tụ quá mức của loại khí độc này trong các trang trại chăn nuôi gia súc, gia cầm cũng như các nhà máy xử lý nước thải và cảm biến NDIR được sử dụng để theo dõi mức độ thuốc xông khói kiểm soát dịch hại trong các thùng chứa, cũng như mức SF6 từ thiết bị đóng cắt cách điện hoặc máy biến áp trong số các ứng dụng khác.
- Cảm biến khí Ethene và CO2 có thể được theo dõi để kiểm soát quá trình bảo quản và làm chín trái cây và khí metan kết hợp với phép đo CO2 được sử dụng để theo dõi và kiểm soát quá trình lên men khí sinh học, đây là hai ví dụ về cách sử dụng cảm biến khí trong kiểm soát quy trình. Ô nhiễm môi trường là một khía cạnh ngày càng cần thiết khác của giám sát cảm biến khí và các chất như O2, CO, SO2, NO. Cảm biến NO2, CO2, H2S và HC được sử dụng để đo lượng khí thải từ các quy trình Công nghiệp và đốt rác cũng như từ các phương tiện giao thông.

Cảm biến khí gas chống cháy nổ Series “P” của Hãng PROSENSE -TURKEY 

Máy dò khí cố định Series "P" của Prosense  được chứng nhận ATEX / IECEx. Được thiết kế và phát triển cho các điều kiện khắc nghiệt trong các nhà máy công nghiệp để thực hiện phép đo liên tục khí độc, chất nổ và khí oxy trong không khí.
Máy dò Sê-ri P sử dụng cảm biến Pellistor, Điện hóa và Hồng ngoại cho kết quả chính xác trong phạm vi LEL, ppm, VOL.
Prosense đã thiết kế một máy dò chất lượng không khí để theo dõi liên tục các khu vực trong nhà. Máy dò chất lượng không khí Prosense sử dụng cảm biến bán dẫn có thể dễ dàng phát hiện nhiều loại khí độc có thể tìm thấy trong không gian kín. Một số loại khí mà máy dò phát hiện có thể gây khó thở bao gồm:
Hydro, Aarbon monoxide, Etanol, Amoniac, Formaldehyde, axetanđehit, Toluen, Xylen, Benzen, A-xít a-xê-tíc, Hydro Sunfua, Metyl mercaptan, Trimetylamin,...
Modbus: P có thể dễ dàng tích hợp vào hệ thống SCADA với mã nguồn mở Modbus RS485 (RTU)
Đầu ra: Các thiết bị khác nhau có thể được vận hành/điều khiển đồng thời nhờ đầu ra analog 4-20mA, Modbus RS485 và Relay. Các đầu báo Sê-ri P được sử dụng với mô-đun rơle P-3R + có thể quản lý các thiết bị khác hoặc được kết nối với các hệ thống báo khí, báo gas.

Thông số kỹ thuật cảm biến khí gas chống cháy nổ Series “P” của Hãng PROSENSE -TURKEY 
- Công nghệ phát hiện: Pellistor, Điện hóa, Hồng ngoại, Bán dẫn
- Đầu ra tín hiệu: 4-20mA Analog và RS485 Modbus RTU
- Nhiệt độ hoạt động: -40°C ~ +70°C
- Cổng vào: Tối thiểu 10VDC - Tối đa 32VDC - Định mức 24VDC
- Đầu ra rơle: 2 Cảnh báo (Có thể lập trình) và 1 Lỗi (Tất cả các rơle NO / NC có thể điều chỉnh)
- Chất liệu: Đúc nhôm sơn epoxy, đầu cảm biến bằng thép không gỉ 316L
- Loại bảo vệ: IP65, Tùy chọn IP66 (Đầu cảm biến)
- Tiêu chuẩn chống cháy nổ: ATEX II 2G Ex db IIC T5/T4 Gb  
- Class: Zone 1 or Zone 2
- Xuất xứ: PROSENSE/Turkey
- Bảo hành 12 tháng 1 đổi 1

Mong rằng, với những chia sẻ mà chúng tôi vừa đưa ra phía trên sẽ giúp quý khách hàng biết thêm thông tin thú vị của Cảm biến khí Gas. Nếu bạn quan tâm và muốn tìm hiểu kỹ hơn về các thông số kỹ thuật, cách lắp đặt Cảm biến khí gas chính xác hay nhận báo giá Cảm biến khí Gas. Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn cụ thể và báo giá nhanh chóng. Phone: 0822 404 888 | Zalo: 0822 404 888.