Рад сензора се заснива на мерењу такозваног Нернстовог потенцијала, који је пропорционалан концентрацији јона кисеоника у контролисаном гасном окружењу.
Сензорски елемент кисеоника (G3/2) састоји се од комбинације Нернстовог елемента и (41а) дифузионог елемента (41б) (јонске пумпе) који помера јоне са катоде на аноду. Да би се повећала тачност мерења, упоређује се концентрација кисеоника у околном ваздуху. У ту сврху, сензор има ваздушни канал (41 d).
Сензор пружа задовољавајућу тачност мерења односа 1 у опсегу од (0,7 < k < 4,0).
Услов за стабилан рад сензора је константна температура. У ту сврху, сензор има грејач који константно одржава температуру сензора на око 750°C.
Однос X=1 одговара напону на Нернстовом елементу U - 450 mV.
VN 9.031 Шема 48. контролног кола сензора кисеоника; 81. ОГ проток; 41а. Нернстов елемент; 41б. Јонска пумпа; 41s. Дифузиони јаз; 41д. Ваздушни канал; 41. грејач; IP. Струја јонске пумпе; UH. Напон грејача; Uref. Упоредни напон
VN 9.032 Струја јонске пумпе у односу на λ Сигнал јонске пумпе (IP) IP. Струја јонске пумпе (mA)
VN 9.033 1. Улазни сензор кисеоника G3/2; 2. Осетљиви елемент; 3. Горњи изолатор; 4. Заптивање; 5. Кућиште сензора; 6. Доњи изолатор; 7. Спољна заштитна цев; 8. Унутрашња заштитна цев