小晋煤矿井下瓦斯监测中，甲烷浓度一旦超过1%就必须报警，超过1.5%则要断电撤人。目前主流的甲烷传感器采用催化燃烧式原理：传感元件由两个铂丝线圈组成，一个涂有钯基催化剂作为测量臂，另一个涂有惰性材料作为补偿臂，两者构成惠斯通电桥。当甲烷气体扩散到催化面时，在约280°C下发生无焰氧化反应，生成二氧化碳和水，放出的热量使线圈电阻升高，电桥失衡，输出电压与甲烷浓度呈近似线性关系。这种结构响应快、灵敏度高，量程一般覆盖0-4%CH₄，但催化剂在硫化氢等气体存在下容易中毒失活，现场通常每1-2年需要更换或标定。
氢气传感器的检测原理与甲烷不同，工业上更常用电化学法。其核心是隔膜电极结构：氢气分子穿过聚四氟乙烯透膜到达阳极的铂催化电极，被氧化为质子并释放电子，电子经外电路流向阴极，在阴极处与氧气反应生成水，由此产生的电流与氢气浓度成正比。电化学传感器的量程通常为0-100%LEL，零点漂移较小，适合连续在线监测。不过其使用寿命有限，电解质溶液会随时间干涸或消耗，一般工作寿命为1.5-3年，高温高湿环境下会显著缩短。
在矿用应用场景中，无论是催化燃烧式还是电化学式传感器，都必须满足矿用防爆与矿用隔爆相关标准。隔爆型（Ex d）传感器要求外壳能承受内部爆炸压力并阻止火焰向外传播，外壳间隙和表面温度需严格符合GB 3836系列标准；本质安全型（Ex i）则从源头限制电路能量，使电火花本身不足以点燃可燃气体。实际选型时，甲烷传感器多采用隔爆型结构，氢气传感器因信号微弱、电路能量低，更常采用本安型设计。安装时还需注意传感器探头的通风口朝向，避免粉尘堵塞导致响应迟钝，并定期用标准气体（如甲烷500ppm、氢气1000ppm）进行零点与满量程校准。
