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氧傳感器檢測發(fā)動機尾氣排放中的含氧量，并向電子控制單元(ECU)輸送相應(yīng)的電壓信號，反映空氣燃油混合比是稀還是濃。ECU會相應(yīng)控制噴油量和進(jìn)氣量，使發(fā)動機運行在空氣燃油混合比（λ=1）狀態(tài)，從而為三元催化器的尾氣處理創(chuàng)造理想的條件。如果混合氣太濃（λ<1），必須減少燃油量，如果太稀薄（λ>1），則要增加燃油量。

現(xiàn)今廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)愈來愈嚴(yán)格。因此嚴(yán)密監(jiān)控廢氣排放以及據(jù)此調(diào)整發(fā)動機控制變得日益重要。這正是氧傳感器要解決的問題。氧傳感器測量排放廢氣中的氧含量，將信號反饋給電子控制單元，實現(xiàn)閉環(huán)控制，從而優(yōu)化進(jìn)入發(fā)動機燃燒的空氣和燃油的比率，使燃燒更充分，減少廢氣排放。

在傳統(tǒng)的發(fā)動機管理系統(tǒng)中，僅有一只氧傳感器，稱控制氧傳感器，安裝在三元催化器的上游位置。較新款的車配有診斷氧傳感器，安裝在三元催化器下游端。主要原因：控制氧傳感器因老化，其向ECU輸送的電壓信號曲線會發(fā)生偏移。診斷氧傳感器會檢測控制氧傳感器是否仍然處于工作狀態(tài)。然后ECU就可計算出矯正偏移所需的補償量。