小晋矿井里的甲烷浓度一旦超标，随时可能引发瓦斯事故。甲烷传感器就是挂在巷道上方的那道防线，它的作用是把看不见的甲烷分子转换成电信号，再通过显示屏或远程系统反馈给值班人员。拆开一台矿用甲烷传感器的外壳，里面并不复杂，但每一个部件都有明确的分工。
核心是传感元件，目前主流的有两种方案。催化燃烧式用一个金属丝涂覆催化剂做成”加热丝”，周围包裹铂电阻，当甲烷混入空气被氧化时，丝的温度升高、电阻变化，电路据此计算浓度，这种结构成本低、响应快，但长期使用催化剂会老化，需要定期标定。红外式传感器则利用甲烷分子对特定波长（约3.3微米）红外光的吸收特性，通过光源、气室、检测器三部分组成光路，受水蒸气、硫化氢等干扰小，精度更高，适合高瓦斯矿井，但成本也相应提升。
传感元件出来的模拟信号进入电路板，经过放大、滤波、模数转换，微处理器根据预设算法算出甲烷百分比浓度。这块板上还集成了通信模块（一般支持RS485或CAN总线，部分型号已升级以太网）、继电器输出触点（超标时切断局部供电）以及声光报警电路。电源部分通常采用DC12V或AC220V供电，经过稳压后为各模块供能，部分本安型产品内置限能电路，确保故障状态下不会引燃周围瓦斯。
所有这些电子元件都封装在铸铝合金外壳内。按照GB3836标准，矿用隔爆型传感器的外壳必须能承受内部爆炸压力而不破裂，同时阻止火焰向外传播，接缝处有隔爆面，螺栓数量、螺纹规格都有严格要求。传感器探头部位设有进气孔和防尘防水罩，进气速率经过风阻设计，既保证响应速度又不让粉尘堵塞。外壳表面喷涂防腐漆，适应井下高湿、高盐雾环境，防护等级一般不低于IP65。
