Датчик кисню передає інформацію про концентрацію змішаного газу в ECU, виявляючи вміст кисню у вихлопних газах двигуна, і він встановлений на вихлопній трубі перед триходовим каталізатором.

Чутливим елементом датчика кисню, який використовується для генерування сигналу напруги, є діоксид цирконію (ZrO2), який має шар платини на зовнішній поверхні та шар кераміки на зовнішній стороні платини для захисту платинового електрода. Внутрішня сторона чутливого елемента датчика кисню піддається впливу атмосфери, а зовнішня сторона проходить через вихлопні гази, що випускаються двигуном. Коли температура датчика вище 300 ℃, якщо вміст кисню з обох сторін сильно відрізняється, електрорушійна сила буде генеруватися з обох сторін. Вміст кисню всередині датчика високий, оскільки він вентилюється в атмосферу. Коли суміш рідка, вміст кисню у вихлопних газах високий. Різниця вмісту кисню між двома сторонами датчика дуже мала, тому створювана ним електрорушійна сила також дуже мала (приблизно 0,1 В). Однак, коли суміш надто багата, вміст кисню у вихлопному газі дуже малий, різниця концентрації кисню між двома сторонами чутливого елемента велика, а створювана електрорушійна сила також велика (приблизно 0,8 В). Нагрівач всередині датчика кисню використовується для нагріву чутливого елемента, щоб він міг нормально працювати.

Якщо датчик кисню не має вихідного сигналу або вихідний сигнал є ненормальним, це збільшить споживання палива та забруднення двигуна вихлопними газами, що призведе до нестабільної швидкості холостого ходу, пропусків запалювання та тріскотіння. Поширені несправності датчика кисню:

1) Отруєння марганцем. Незважаючи на те, що етилований бензин більше не використовується, антидетонатор у бензині містить марганець, і іони марганцю або іони марганату після згоряння потрапляють на поверхню датчика кисню, тому він не може видавати нормальні сигнали.

2) Відкладення вуглецю. Після того, як поверхня платинового листа датчика кисню буде осаджена вуглецем, нормальні сигнали напруги не можуть бути створені.

3) Немає вихідної напруги сигналу через поганий контакт або розрив у внутрішньому ланцюзі датчика кисню.

4) Керамічний елемент датчика кисню пошкоджений і не може генерувати нормальний сигнал напруги.

5) Провід опору нагрівача датчика кисню перегорів або його ланцюг розірвано, через що датчик кисню не може швидко досягти нормальної робочої температури.