氧氣傳感器是一種電子裝置，其測量的比例氧（O?₂氣體或液體中存在分析的）。

它是由Robert Bosch GmbH在1960年代后期在GünterBauman博士的監督下開發的。原始的傳感元件由頂針形的氧化鋯?陶瓷制成，該陶瓷在排氣側和參考側均涂有一層薄薄的鉑，并且有加熱形式和非加熱形式。平面型傳感器于1990年進入市場，xxx減少了陶瓷傳感元件的質量，并將加熱器納入了陶瓷結構中。這導致傳感器啟動更快，響應速度更快。

最常見的應用是測量氧氣的排氣氣體濃度的內燃機在汽車等車輛中，為了計算和，如果需要，動態地調節空氣燃料比，使得催化轉化器可以最佳地工作，并且還確定轉換器是否運行正常。潛水員還使用類似的設備來測量呼吸氣體中氧氣的分壓。

科學家使用氧氣傳感器來測量呼吸或氧氣的產生，并使用另一種方法。氧氣傳感器用于氧氣分析儀中，在麻醉監測儀、呼吸器和氧氣濃縮器等醫學應用中得到廣泛使用。

氧氣傳感器還用于低氧空氣防火系統中，以連續xxx受保護空間內的氧氣濃度。

有許多不同的測量氧氣的方法。這些技術包括氧化鋯、電化學（也稱為原電池）、紅外、超聲波、順磁以及最近的激光方法。

汽車氧氣傳感器，俗稱O?₂（“ōtwo”）傳感器，使現代電子燃料噴射和排放控制成為可能。它們幫助實時確定內燃機的空燃比是濃還是稀。由于氧氣傳感器位于排氣流中，因此它們不直接測量進入發動機的空氣或燃料，但是當氧氣傳感器的信息與其他來源的信息結合使用時，可以間接確定空燃比。閉環反饋控制的燃油噴射會根據實時傳感器數據來改變燃油噴射器的輸出，而不是以預定的（開環）燃油圖運行。除了使電子燃料噴射有效運行之外，這種排放控制技術還可以減少未燃燒燃料和進入大氣的氮氧化物的數量。未燃燒的燃料在空氣中傳播的烴的形式的污染，同時氮氧化物（NO?_X氣體）是燃燒室溫度超過1300米的結果開爾文，由于在燃料混合物的過量空氣，因此有助于煙霧和酸雨。沃爾沃是1970年代末xxx家采用這項技術的汽車制造商，同時在催化轉化器中使用了三效催化劑。

該傳感器實際上并不測量氧氣濃度，而是測量廢氣中的氧氣量與空氣中的氧氣量之差。濃混合氣會引起氧氣需求。由于氧離子通過傳感器層的傳輸，這種需求導致電壓升高。稀混合氣會導致低壓，因為氧氣過多。

現代的火花點火式內燃機使用氧氣傳感器和催化轉化器，以減少廢氣排放。有關氧氣濃度的信息將發送到發動機管理計算機或發動機控制單元（ECU），后者會調節注入發動機的燃油量，以補償過量的空氣或過量的燃油。ECU試圖通過解釋從氧氣傳感器獲得的信息來平均維持一定的空燃比。主要目標是在功率，燃油經濟性和排放之間做出折衷，并且在大多數情況下是通過接近化學計量比的空燃比實現的。用于火花點火發動機（例如燃燒汽油或液化石油氣的發動機）（與柴油相反），現代系統關注的三種排放類型是：碳氫化合物（當燃料未完全燃燒時釋放，例如在不點火或濃空燃比時釋放），一氧化碳（運行產生的結果）略濃和NO _x（在稀混合氣中占主導）。這些傳感器的故障，例如由于正常老化，使用含鉛燃料，或被硅酮或硅酸鹽污染的燃料而引起的故障，都可能導致汽車催化轉換器的損壞和昂貴的維修費用。

篡改或修改氧氣傳感器發送給發動機計算機的信號可能有害于排放控制，甚至可能損壞車輛。當發動機處于低負載條件下時（例如非常緩慢地加速或保持恒定速度時），它將以“閉環模式”運行。這是指ECU與氧氣傳感器之間的反饋回路，其中ECU調整燃油量并期望看到氧氣傳感器響應的結果變化。該循環迫使發動機在連續的循環中同時略微稀薄地運行和略微稀薄運行，因為它試圖平均保持大多數化學計量比。如果修改導致發動機適度稀薄運轉，則燃油效率會略有提高，排放，更高的廢氣溫度，有時功率的輕微增加會迅速導致失火和功率急劇損失，并且在超稀薄空氣中可能會損壞發動機和催化轉化器（由于失火） –燃油比。如果修改導致發動機變富油，則功率會稍微增加到一定程度（此后，發動機會因過多的未燃燒燃料而開始泛洪），但代價是燃料效率降低，未燃燒的碳氫化合物也會增加在排氣中會導致催化轉化器過熱。在濃混合氣下長時間運行會導致催化轉化器發生災難性故障。ECU還控制火花發動機的正時隨著燃油噴射器脈沖寬度的增加，每當燃油在燃燒循環中點燃得太早或太晚時，改變發動機以使其稀薄或過濃的操作的修改都可能導致低效的燃油消耗。

在土壤呼吸研究中，氧氣傳感器可與二氧化碳傳感器結合使用，以幫助改善土壤呼吸的特性。通常，土壤氧氣傳感器使用原電池來產生與被測氧濃度成比例的電流。這些傳感器埋在不同的深度，以監測氧氣隨時間的消耗，然后將其用于預測土壤呼吸速率。通常，這些土壤傳感器配備有內置加熱器，以防止在可滲透膜上形成冷凝水，因為相對濕度可以達到100％。

在海洋生物或湖沼、氧測量，以便測量一個社區或生物體的呼吸通常完成，但也被用于測量初級生產的藻類。測量水樣中氧氣濃度的傳統方法是使用濕化學技術，例如Winkler滴定法。然而，存在可商購的氧氣傳感器，其以高精度測量液體中的氧濃度。氧氣傳感器有兩種類型：電極（電化學傳感器）和光電二極管（光學傳感器）。

該克拉克型電極是用于測量氧氣溶解在液體中的最常用的氧氣傳感器。基本原理是浸入電解質中的是陰極和陽極。氧氣通過擴散通過可滲透膜進入傳感器，并在陰極被還原，產生可測量的電流。

氧濃度與電流之間存在線性關系。通過兩點校準（空氣飽和度為0％和100％），可以測量樣品中的氧氣。

該方法的一個缺點是在測量過程中消耗的氧氣的速率等于傳感器中的擴散。這意味著必須攪拌傳感器才能進行正確的測量并避免積水。隨著傳感器尺寸的增加，氧氣消耗增加，攪拌靈敏度也增加。在大型傳感器中，由于電解質的消耗，信號也會隨時間推移出現漂移。但是，可以將Clark型傳感器做得非常小，其尖端尺寸為10 μm。這種微傳感器的耗氧量是如此之小，以至于實際上對攪拌不敏感，并且可以用于停滯的介質，例如沉積物或植物組織內部。

氧氣光電二極管是一種基于光學測量氧氣濃度的傳感器。將化學薄膜粘在光纜的末端，該薄膜的熒光性質取決于氧氣濃度。沒有氧氣存在時，熒光強度xxx。當一個O?₂分子出現時，將其與膜碰撞，并且該猝滅的光致發光。在給定的氧氣濃度下，在任何給定的時間都會有特定數量的O?₂分子與薄膜碰撞，并且熒光性質將是穩定的。