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測量與控制氧濃度或氧分壓就必須使用氧氣傳感器，目前達到實用化水平的氧氣傳感器主要有以下幾種：

1、氧化物半導體型氧氣傳感器

氧化物半導體型氧氣傳感器的工作原理，是基于外界大氣中氧分壓的變化會引起氧化物半導體表面的氧化或還原而引起氧化物半導體電阻的變化。氧化物半導體型氧傳感器可根據其結構分為：燒結體型、薄膜型、厚膜型。

2、 濃差電池型氧氣傳感器

濃差電池型氧氣傳感器是基于固體電解質兩邊氧分壓的差異而產生濃差電勢。濃差式ZrO2氧氣傳感器是比較成熟的產品，已被廣泛應用于許多領域，特別是汽車發動機的空燃比控制方面。目前，在汽車中發動機空燃比的反饋控制系統有兩種。一種是三元催化系統，另一種是稀薄燃燒系統。濃差式ZrO2氧氣傳感器主要應用于三元催化系統。

3、極限型氧氣傳感器

二氧化鋯極界式氧傳感器是典型的極限型傳感器，這是近年來研究開發很活躍的一種新型氧傳感器。這種傳感器是在ZrO2固體電解質施加適當電壓時，與待測氣體有小孔相連的小室內氧形成的氧離子（O2+）被抽到另一側，這時在電極電路中有電流通過。增大電壓，流經回路的電流隨之增大，待電壓超過某一數值時，電流不再增大而達到極限值，該極限電流大小與繼續增加的電壓無關，而與被測環境中氧分壓成正比，且該極限電流值IL完全決定于氧向小室擴散的速率。

4、伽伐尼式氧氣傳感器

伽伐尼式氧氣傳感器廣泛用于環境氣體中氧含量的檢測。目前使用最廣泛的伽伐尼式氧氣傳感器產品的機理是：以銀作為陰極，以鉛作為陽極，采用 堿性電解液，當氧濃度發生變化時可引起電池中電化學反應的變化。因此，根據電化學反應電流的變化，即可達到氧濃度的測量。此氧氣傳感器具有工藝簡單，便攜易用和常溫條件使用等特點。

各種氧氣傳感器的比較