氧传感器的基本工作原理与电池相似,传感器中氧化锆元素的作用与电解质相似。其基本工作原理是:在一定条件下(高温和铂催化),氧化锆内外氧含量的差异导致电位差,浓度差越大,电位差越大。空气体中的氧含量为21%。燃烧后的稠密混合气体废气实际上不含氧气。稀释后的混合气体燃烧后或由于缺乏火源,废气中含有较多的氧气,但仍少于大气中的氧气。
在高温和铂的催化下,附着在氧传感器上的氧气会完全消失,从而导致电流和电压的差异,富混合气的输出电压接近1V,贫混合气的输出电压接近0V。根据氧传感器的电流和电压数据信号,控制空燃油比,进而调节喷油脉宽,因此氧传感器是电控燃油计量和检测的重要传感器。只有当氧传感器处于高温(末端达到300℃以上)时,才能充分显示其特性并输出电压。在800℃左右,对混合气体的变化反应最快。