В современном мире становится актуальным контроль состояния окружающей среды вблизи предприятий, аграрных и промышленных комплексов. Для этого необходимо использование датчиков газа [1]. На промышленных объектах, где используются газообразные вещества, установка датчиков газа является обязательной мерой безопасности, так как они помогают контролировать уровень газов в процессе производства, сообщая о наличии опасных газов, таких как метан, пропан, аммиак, окись углерода и др. Использование датчиков газа позволяет предупредить о возможных утечках газа и своевременно принять меры по их устранению.
По выполняемым функциям датчики классифицируются на обнаруживающие и измеряющие. Обнаруживающие датчики просто срабатывают, когда уровень газа достигает определенной предустановленной величины, а измеряющие определяют концентрацию газа в воздухе и выдают числовое значение.
По принципу действия датчики можно разделить на:
1) Полупроводниковые. Рассматриваемые датчики газа работают на основе принципа изменения электрического сопротивления при взаимодействии с газовыми молекулами. Когда газ проникает в активную область датчика и начинает взаимодействовать с примесями, находящимися в проводящем материале, изменяя электрическое сопротивление активной зоны. По мере изменения электрического сопротивления датчика можно определить концентрацию газа в окружающей среде.
2) Электрохимические. Электрохимические датчики газа работают на основе химических реакций, происходящих между газом и двух электродов, находящихся в электролите. Один из электродов изготавливается из инертного материала, такого как платина или золото. Второй электрод состоит из материала, способного пропускать электроны, но не взаимодействующего с газом. Когда газ попадает на поверхность электрода, происходит электрохимическая реакция. В результате эта реакция может сопровождаться изменением электрического потенциала, образующегося на поверхности электрода. Это изменение потенциала измеряется и интерпретируется датчиком как концентрация газа. Однако электрохимические датчики газа могут быть восприимчивы к воздействию других газов или химических соединений, что может привести к ложным измерениям. Поэтому при использовании электрохимического датчика газа необходимо проводить регулярные проверки.