氧化鈦式氧傳感器，由二氧化鈦元件、導線、金屬外殼和接線端子等組成，氧化鈦式氧傳感器是電阻型的傳感器，當排氣管中氧氣濃度發生變化時，氧傳感器的電阻將發生變化，廢氣中的氧濃度高時，二氧化鈦的電阻值增大;廢氣中氧濃度較低時，二氧化鈦的電阻值減小。
發動機控制模塊根據傳感器兩端的電壓來判定混合氣的濃度，進而對混合氣的濃度進行適當的調整，氧傳感器產生的電壓將在理想空燃比14.7時產生突變，濃混合氣時，氧傳感器輸出電壓幾乎為舍棄，一般為0.1V;稀混合氣時，氧傳感器輸出電壓接近1V或0.9V。
氧傳感器和光電開關傳感器有很大的不同之處，其氧傳感器的電路連接圖是氧傳感器與發動機控制模塊的連接電路圖。通常在發動機上裝有兩個氧傳感器;三元催化器之前是主氧傳感器，三元催化器之后是副氧傳感器。
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