ZO-300氧化鋯式氧傳感器的基本元件是氧化鋯陶瓷管（固體電解質(zhì)），亦稱鋯管。ZO-300氧化鋯探頭在溫度超過300℃后，才能進行正常工作。
　　鋯管的陶瓷體是多孔的，滲入其中的氧氣，在溫度較高時發(fā)生電離。由于鋯管內(nèi)、外側(cè)氧含量不一致，存在濃差，因而氧離子從大氣側(cè)向排氣一側(cè)擴散，從而使鋯管成為一個微電池，在兩鉑極間產(chǎn)生電壓。
　　這些氣體在鋯管外表面的鉛催化作用下與氧發(fā)生反應(yīng)，將耗盡排氣中殘余的氧，使鋯管外表面氧氣濃度變?yōu)榱悖�這就使得鋯管內(nèi)、外側(cè)氧濃差加大，兩鉛極間電壓陡增。因此，鋯管氧傳感器產(chǎn)生的電壓將在理論空燃比時發(fā)生突變：稀混合氣時，輸出電壓幾乎為零；
　　要準確地保持混合氣濃度為理論空燃比是不可能的。實際上的反饋控制只能使混合氣在理論空燃比附近一個狹小的范圍內(nèi)波動，故氧傳感器的輸出電壓在0.1-0.8V之間不斷變化（通常每10s內(nèi)變化8次以上）。