小晋甲烷传感器检测的核心对象是矿井空气中甲烷（CH₄）的体积浓度。甲烷是最危险的矿井有害气体，当浓度达到5%~15%（体积分数）的爆炸极限范围内，遇明火即可引发爆炸。甲烷传感器将空气中的甲烷浓度转化为电信号，供瓦斯监控系统实时显示和报警。检测范围通常分为0~4% CH₄（用于掘进工作面、回风巷等低浓度区域）和0~100% CH₄（用于瓦斯抽采管路、高浓度区域）两类。
检测原理主要有催化燃烧式和红外吸收式两种。催化燃烧式利用甲烷在催化元件表面燃烧释放热量，通过热导率变化转化为电信号；红外吸收式则利用甲烷分子对特定波长红外光的吸收特性。催化燃烧式成本低、技术成熟，但受硫化氢等干扰气体影响较大；红外式响应更稳定，成本较高。
选型方面，矿井甲烷传感器必须取得矿用防爆或矿用隔爆认证，通过Ex d I Mb或Ex d I Mb/Ex ib I Mb等防爆标志认证。隔爆型外壳确保内部电路故障引发爆炸时不会引燃外部瓦斯环境。传感器还需通过国家矿山安全监察局指定检测机构的型式检验，取得MA标志方可在井下使用。
根据《煤矿安全规程》，采掘工作面回风流的甲烷报警值设为1.0% CH₄，断电值为1.5% CH₄；掘进工作面同样为1.0%报警、1.5%断电。传感器需每15天至少调校一次，检测精度保持在±0.1% CH₄范围内。零点漂移是常见问题，长期未标定会导致误报警或漏报警。
井下温度、湿度、粉尘及CO₂浓度变化会影响检测精度。硫化氢（H₂S）浓度超过0.1%时，对催化燃烧式传感器干扰严重，读数偏高。高瓦斯矿井或老空区附近建议选用红外式甲烷传感器或复合气体检测方案，以获得可靠数据。
