在氧化鋯基片兩面制作電極，在高于300℃左右的工作溫度下，兩極上施加一定電壓，互為相反的電化學(xué)反應(yīng)分別在兩極上進(jìn)行，其負(fù)極和正極的電化學(xué)反應(yīng)分別如下：

負(fù)極側(cè)：O2＋4e→2O2-

正極側(cè): 2O2- →O2＋4e

采用穩(wěn)定氧化鋯制作的一種離子界限電流式氧傳感器，它是利用氧化鋯氧泵作用原理進(jìn)行工作的 ，在氧化鋯基片兩面制作電極，在高于300℃左右的工作溫度下，兩極上施加一定電壓，互為相反的電化學(xué)反應(yīng)分別在兩極上進(jìn)行，其負(fù)極和正極的電化學(xué)反應(yīng)分別如下：

負(fù)極側(cè)：O2＋4e→2O2-

正極側(cè): 2O2- →O2＋4e

在工作中,被測環(huán)境中的氧分子通過擴(kuò)散孔向負(fù)極擴(kuò)散并在電廠的作用下從負(fù)極通過氧化鋯氧泵流向正極,再從正極回到被測環(huán)境中.由于擴(kuò)散速度受到小孔的機(jī)械限制,使得流經(jīng)回路的電流與外加電壓的關(guān)系在每種氧濃度下都有一定對應(yīng)的界限電流值,該界限電流值的大小取決于被測氣體中的氧濃度大小,而且在一定電壓范圍內(nèi)不隨外加電壓變化而變化,其理論表達(dá)式為:

I=4FSD/RTL×1n(1-PO2)

式中:F－法拉第常數(shù)

     D－擴(kuò)散系數(shù)

     S－擴(kuò)散孔截面積

     R－氣體常數(shù)

     T－溫度

     L－擴(kuò)散孔長度

     P－氧氣的***比濃度