Analyzátory spalín majú dva bežné pracovné princípy: elektrochemický a infračervený. Prenosné analyzátory spalín na trhu zvyčajne kombinujú tieto dva princípy. Nasleduje úvod do princípov fungovania týchto dvoch typov analyzátorov spalín:
Princíp činnosti elektrochemického senzora plynu: Plyn, ktorý sa má merať, po odstránení prachu a odvlhčení vstupuje do komory senzora a prechádza cez priepustnú membránu do elektrolytického článku. Plyn difundovaný a absorbovaný v elektrolyte podlieha potenciostatickej elektrolýze pri špecifikovanom oxidačnom potenciáli. Koncentrácia plynu sa určuje na základe spotrebovaného elektrolytického prúdu.
Cylindrický článok vyrobený z plastu obsahuje pracovnú elektródu, protielektródu a referenčnú elektródu. Priestor medzi elektródami je vyplnený elektrolytom a na vrchu je utesnená porézna membrána PTFE. K elektródam senzora sa pripojí predzosilňovač, ktorý medzi elektródy aplikuje určitý potenciál, aby udržal senzor v prevádzke. Plyn podlieha oxidačným alebo redukčným reakciám na pracovnej elektróde v elektrolyte a redukčným alebo oxidačným reakciám na protielektróde. Rovnovážny potenciál elektródy sa mení a táto zmena je priamo úmerná koncentrácii plynu. Dokáže merať plyny ako SO2, NO, NO2, CO a H2S, ale citlivosť týchto plynových senzorov sa líši. Poradie citlivosti od vysokej po nízku je H2S, NO, NO2, SO2 a CO. Doba odozvy je vo všeobecnosti niekoľko sekúnd až desiatok sekúnd, zvyčajne menej ako 1 minúta; ich životnosť je rôzna, od šiestich mesiacov až po dva alebo tri roky, pričom niektoré senzory CO môžu vydržať aj niekoľko rokov.
Pracovný princíp infračerveného senzora: Táto metóda využíva princíp, že rôzne plyny majú špecifické absorpčné charakteristiky pre energiu elektromagnetických vĺn pri infračervených vlnových dĺžkach na analýzu zloženia a obsahu plynu.
Infračervené žiarenie vo všeobecnosti označuje elektromagnetické žiarenie s vlnovými dĺžkami v rozsahu od 0,76 μm do 1000 μm. Infračervené vlnové dĺžky skutočne používané v infračervených analyzátoroch plynov sú približne 1 až 50 μm.