氧气传感器是如何工作的？

电化学氧传感器主要用于测量环境空气中的氧含量。它们测量传感器内的化学反应，产生与氧气水平成比例的电输出。因为一些电化学传感器会产生自己的模拟电流，所以它们不需要供电，这使得它们可以用于测量氧气电池驱动的水下潜水和手持个人安全装置。例如呼气分析仪、呼吸传感器和血糖传感器。

更换氧传感器就传感器的优点而言，电化学传感器因其较低的功率要求、较低的检测限以及通常较少受到干扰气体的直接影响而受到追捧。它们也是最便宜的传感器。

电化学氧传感器面临的一个挑战是，它们依赖于与温度相关的化学过程。大多数电化学传感器的输出在很大程度上依赖于温度补偿，以在广泛的环境条件下提供可靠的读数。

然而，由于其坚固的设计、低成本和无功耗的电化学传感器被用于许多设备。

光学氧传感器是基于氧的荧光猝灭原理。它们依靠光源、光探测器和对光起反应的发光材料。在许多领域，基于发光的氧传感器正在取代克拉克电极。

然而，如果氧分子存在，光能转移到氧分子导致荧光减少。通过使用已知的光源，检测到的光能量与样品中氧分子的数量成反比。因此，检测到的荧光越少，样品气体中必须存在的氧分子就越多。

LOX-02是一种利用氧的荧光猝灭来测量环境氧含量的传感器。虽然它与传统的电化学传感器有着相同的体积，但它不吸收氧气，而且它的优势是寿命更长。

SST氧气传感器的核心部位为传感元件  (图3-1)，它由两个氧化锆(ZrO2)方块组成，表面涂有一层通透的薄铂，用作电极。铂电极为所测氧气提供必要的催化剂用以离解，使氧离子能穿进和穿出氧化锆。

经过第二个氧化锆方块的氧气压差将生成一个能斯特电压，电压大小与两种氧气离子浓度比例的自然对数成正比。由于腔体内的压力（P2）总保持低于腔体外的压力（P1），所以感应端的电压相对于共用端的电压总为正。

SST的氧化锆氧测量传感器系统使用这种技术来测量烟道气、燃烧控制系统、煤炭、石油、天然气、生物质和氧气生成系统中的氧含量。

氧化锆氧测量传感器系统的另一个特点是，它位于传感器的核心，一个小的锆基元素，不需要参考气体。当氧气与其他气体混合时，它们也能保持准确性。