Oksijen Sensörünün Çalışma Prensibi

Oksijen sensörünün çalışma prensiplerine bakılacak olursa öncelik olarak oksijen sensörü çok basit bir voltaj üretici (pil) gibi çalışır, ısındığında kendi voltajını üretir. Sensörün uç kısmının (sonda kısmı) iki ayrı ortama bakan yüzeyi vardır ve sonda ucun iç kısmı normal atmosfer havasıyla temas halindedir. Bu sensör çok küçük deliklerle hava bu bölümün içine girer ve sonda ucun dış yüzeyi ise egzoz gazlarının olduğu egzoz borusunun içindeki ortama bakar.
Yeni tip oksijen sensörlerinde, sondanın iç kısmına hava gelsin diye konulan küçük delikler bile yoktur, kablo bağlantısı deliklerindeki çok küçük boşluklardan havanın girmesi yeterli olabilmektedir. Böylece büyük delikler sebebiyle toz, pislik, su gibi kirleticileri sensörün içine girmesi ve arızalanması olasılığı azalılmıştır.
Sensörün seramik sonda uç kısmında, platinyum kaplı zirkonyum dioksit (ZrO2) seramik madde bulunur. Sondanın egzoz gazına bağlı olan dış bölümü ile atmosfere bakan iç bölümü arasındaki oksijen miktarı farklı, seramik uçta bir voltaj gerilimi üretilmesine neden olur. Oksijen miktarı farkı ne kadar fazla olursa o kadar yüksek voltaj üretilmiş olur.
Sensörün içerisinde bulunan zirkonyum dioksit (ZrO2-seramik madde) çok ince mikro delikli, platinyum tabakasıyla kaplıdır. Dış bölümü ise egzoz gazına maruz kalan sensörün iç bölümü atmosfere doğru havalandırılmış olup EKÜ’ ye bir kablo ile bağlıdır. Bu farklı ortamlar devrede iken bu ortamlarda bulunan (egzoz gazı elektrodu ve dış hava elektrodu) elektrotlar gerilim üretirler. Sadece kurşunsuz benzinle kullanılabilen sensör aslında galvanik bir pildir. EURO 3 (ve sonraki) emisyon standardına sahip araçlarda, katalitik konvertör veriminin kontrolü amacıyla konvertör çıkışına ikinci bir oksijen sensörü konulmuştur.