天津市優(yōu)斯特科技發(fā)展有限公司是中國研究制造氧探頭的科技企業(yè)，是中國實(shí)現(xiàn)制造及出口氧探頭的企業(yè)。
氧探頭又稱氧化鋯濃差電池，它的工作原理（見示意圖）是：以高溫氧化鋯作固體電介質(zhì)，在高溫下若電介質(zhì)兩側(cè)氧濃度不同時(shí)，便形成氧濃差電池。濃差電池產(chǎn)生的電勢與兩側(cè)氧濃度有關(guān)，如一側(cè)氧濃度固定，即可通過測量濃差電勢來測量另一側(cè)的氧含量。
氧探頭又稱氧化鋯濃差電池，它的工作原理（見示意圖）是：以高溫氧化鋯作固體電介質(zhì)，在高溫下若電介質(zhì)兩側(cè)氧濃度不同時(shí)，便形成氧濃差電池。濃差電池產(chǎn)生的電勢與兩側(cè)氧濃度有關(guān)，如一側(cè)氧濃度固定，即可通過測量濃差電勢來測量另一側(cè)的氧含量。
氧化鋯固體電介質(zhì)是在氧化鋯（ZrO2）中摻入數(shù)量的氧化鈣（），經(jīng)高溫焙燒而成。在氧化鋯電介質(zhì)的內(nèi)外壁上用高溫?zé)Y(jié)（或壓緊）的方法附上不易氧化的多孔性（網(wǎng)狀）白金電和電（絲）引線。經(jīng)過上述摻雜和焙燒而成的氧化鋯，其晶型為穩(wěn)定的立方晶體，晶體中部分四價(jià)鋯離子被二價(jià)鈣離子所取代而形成氧離子空穴。由于氧離子空穴的存在，在600-1200℃高溫下,這種氧化鋯材料就成為對氧離子有良好的傳導(dǎo)性的固體電介質(zhì)。在氧化鋯兩側(cè)氧濃度不等時(shí),濃度大的一側(cè)的氧原子在該側(cè)的表面電上結(jié)合兩個(gè)電子形成氧離子（）,然后通過氧化鋯材料晶格中的氧離子空穴向氧濃度低的一側(cè)運(yùn)動(dòng),當(dāng)?shù)竭_(dá)低濃度一側(cè)時(shí),便在該側(cè)電上釋放兩個(gè)電子并結(jié)合成氧分子放出(),于是在高氧側(cè)和低氧側(cè)電上分別造成正負(fù)電荷積累,產(chǎn)生電勢,此電勢阻礙這種遷移的進(jìn)一步進(jìn)行,直至平衡為止,從而形成氧濃差電池。
