Senzorul de oxigen transmite informațiile despre concentrația gazului amestecat către ECU prin detectarea conținutului de oxigen din gazul de eșapament al motorului și este instalat pe țeava de evacuare înaintea catalizatorului cu trei căi.

Elementul sensibil al senzorului de oxigen utilizat pentru a genera semnalul de tensiune este dioxidul de zirconiu (ZrO2), care are un strat de platină pe suprafața sa exterioară și un strat de ceramică pe exteriorul platinei pentru a proteja electrodul de platină. Partea interioară a elementului senzor al senzorului de oxigen este expusă atmosferei, iar partea exterioară trece prin gazele de eșapament evacuate de motor. Când temperatura senzorului este peste 300℃, dacă conținutul de oxigen de pe ambele părți este destul de diferit, o forță electromotoare va fi generată pe ambele părți. Conținutul de oxigen din interiorul senzorului este ridicat deoarece este ventilat în atmosferă. Când amestecul este subțire, conținutul de oxigen din gazele de evacuare este ridicat. Diferența de conținut de oxigen dintre cele două părți ale senzorului este foarte mică, astfel încât forța electromotoare generată de acesta este, de asemenea, foarte mică (aproximativ 0,1 V). Cu toate acestea, atunci când amestecul este prea bogat, conținutul de oxigen din gazul de eșapament este foarte mic, diferența de concentrație de oxigen dintre cele două părți ale elementului sensibil este mare și forța electromotoare generată este, de asemenea, mare (aproximativ 0,8 V). Încălzitorul din interiorul senzorului de oxigen este folosit pentru a încălzi elementul sensibil, astfel încât să poată funcționa normal.

Dacă senzorul de oxigen nu are semnal de ieșire sau semnalul de ieșire este anormal, va crește consumul de combustibil și poluarea de evacuare a motorului, ducând la turație de ralanti instabilă, rateuri de aprindere și zgomot. Defecțiunile comune ale senzorului de oxigen sunt:

1) Intoxicatia cu mangan. Deși benzina cu plumb nu se mai folosește, agentul antidetonant din benzină conține mangan, iar ionii de mangan sau ionii de manganat după ardere vor duce la suprafața senzorului de oxigen, astfel încât să nu poată produce semnale normale.

2) Depunerea de carbon. După ce suprafața foii de platină a senzorului de oxigen este depusă cu carbon, nu pot fi generate semnale normale de tensiune.

3) Nu există tensiune de semnal de ieșire din cauza unui contact slab sau a unui circuit deschis în circuitul intern al senzorului de oxigen.

4) Elementul ceramic al senzorului de oxigen este deteriorat și nu poate genera semnal de tensiune normală.

5) Firul de rezistență al încălzitorului senzorului de oxigen este ars sau circuitul său este rupt, ceea ce face ca senzorul de oxigen să nu poată atinge rapid temperatura normală de lucru.