阳极反应:
2Pb + 4OH - = 2PbO + 2H2O + 4ε−
阴极反应：
O2 + 2H2O + 4ε− = 4OH
总反应：
2Pb+O2 = 2PbO
输出（µA） = K log （1/1-C）
这里，K是一个常数，C是样气中氧气的分压。对于ppm和高达25%的百分比检测来说，线性近似通常就足够了，尽管所有我们的微处理器分析仪都可以线化。
我们‘E’型原电池的工作原理稍微有些不同。它能够检测含有大量二氧化碳的样气中的氧气含量。它是高达100%线性的，输出是毫伏，不是电流。
作为有消耗电极的原电池，它们的寿命是有限的。不同类型的原电池，它们的寿命是不同的：‘L’ 型 （检测ppm） 是25,000个氧百分比小时； ‘N’ 型 （通常的目标是200ppm到25%）是100,000 个氧百分比小时； ‘E’ 型（在中性和微酸气体背景中检测高达100%的氧）是1,000,000 个氧百分比小时。
针对特定工况选择适用传感器类型时，要考虑的zui重要的因素是：a） 氧化锆高的运行温度会导致样气组份的变化； b） 响应速度 – 原电池传感器要比氧化锆传感器慢得多。
比较 – 氧化锆和原电池传感器
使用氧化锆传感器时，样气要被加热到传感器的工作温度，尤其有铂存在时。这通常意味着, 样气中可以相互反应的组份将发生反应。这样，任何的氢气、一氧化碳和/或有机物质将与存在的氧气反应，由此会使检测到的氧浓度偏低。这样，氧化锆传感器会使含有这些成份的混合气发生变化，从而不能检测出常温样气中存在的 ‘游离’ 氧； 但，由于被抽吸到传感器中的样气的状况与工艺状况非常类似， 所以可以很好地被利用来监测金属处理炉内气氛的质量。通过检测进入炉前的样气，如发现质量变坏，可以提前采取更正措施。氧化锆传感器还可以用来分析直接来自工艺的高温样气， 这对于冷却后会出现凝结物的样气 – 如高硫份燃料的燃烧气 – 检测来说，是非常有优势的。珠海易奥科技有限公司还提供配备有非催化式电极氧化锆传感器的仪表， 这种类型的传感器尤其可以用来监测有微量级易燃物质存在的PPM氧。经常地，空气液化厂产生的氮气和氩气就是这样的工况。 氧化锆电池的动态范围非常宽， 对于大多数的实际应用，大约是10的23次方，而且响应速度非常快，它们可以在几秒内对从百分比浓度到PPM浓度以下的阶跃变化作出响应。 使用温控电路加热传感器的需要使得氧化锆类型的分析仪比原电池类型的要更加昂贵，同时它们还大约需要10分钟的预热时间。 （备注：这个时间是针对珠海易奥科技有限公司的氧化锆传感器而言的；一般地，其他
公司的氧化锆传感器要花费更长的预热时间。 ）
由于它们在大气温度下运行，原电池可以检测包含有可氧化物质的样气中的‘游离’氧。它可以处理大多数的温和气体， 但必须避免腐蚀性及一些强氧化性气体。从100%到低PPM的浓度需要三种不同类型的原电池。 由于原电池不需要高功耗电路（诸如氧化锆电池的加热器） ，所以使用这种类型传感器的仪表可以被设计为用充电电池的便携式表。尽管原电池是消耗件，但它们的运行寿命还是相当长的（参见前面相关内容） ，而且很容易更换，并且更换费用不高。它们的响应速度明显要低于氧化锆传感器，尤其从百分比级移到PPM级氧时。但与其他‘常温’传感器的响应速度相比，它们还是比较好的。珠海易奥科技有限公司还有使用显著提高响应速度的双电池技术的仪表。
