В основу роботи датчика покладено вимірювання так званого потенціалу Нернста, який пропорційний концентрації іонів кисню в контрольованому газовому середовищі.
Чутливий елемент датчика кисню (G3/2) складається з комбінації елемента Нернста та (41а) дифузного елемента (41b) (іонного насоса), який переміщує іони від катода до аноду. Для підвищення точності вимірювань проводиться порівняння концентрації кисню у навколишньому повітрі. Для цього датчик має повітряний канал (41 d).
Датчик забезпечує задовільну точність вимірювань співвідношення 1 в межах (0,7 < до < 4,0).
Умовою стабільної роботи датчика є сталість температури. Для цього датчик має підігрівач, який постійно підтримує температуру датчика близько 750°C.
Співвідношення Х = 1 відповідає напрузі на елементі Нернста U - 450 мВ.
VN 9.031 Схема датчика кисню 48. Управляюча схема; 81. Потік ОГ; 41а. Елемент Нернста; 41b. Іонний насос; 41с. Дифузійний зазор; 41d. Повітряний канал; 41е. Підігрівач; IP. Струм іонного насоса; UH. Напруга підігрівача; Uref. Порівняльна напруга
VN 9.032 Залежність струму іонного насоса від λ Сигнал іонного насоса (IP) IP. Струм іонного насоса (мА)
VN 9.033 1. Вхідний датчик кисню G3/2; 2. Чутливий елемент; 3. Верхній ізолятор; 4. Ущільнювальний наповнювач; 5. Корпус датчика; 6. Нижній ізолятор; 7. Зовнішня захисна трубка; 8. Внутрішня захисна трубка