氧化鋯陶瓷棒是一種傳感器，它利用氧化鋯濃度勢來測量氧含量。它的核心氧化鋯管放在一個微型電爐里，位于整個探頭的頂部。氧化鋯管是一種穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷燒結體，由氧化鋯材料與一定量的氧化鋯陶瓷棒氧化釔或氧化鈣混合，高溫燒結而成。由于其立方晶格中含有氧離子孔，是高溫下工業(yè)陶瓷板的良好氧離子導體。由于這一特性，當氧化鋯陶瓷棒在一定高溫下兩側的氧含量不同時，就是典型的氧濃度電池。在該電池中，空氣是參比氣體，其與煙道氣分別位于內電極和外電極處。
在一定的高溫條件下，煙氣中一定的氧含量會有相應的潛在輸出。在理想狀態(tài)下，其電位值對應于高溫區(qū)的氧含量。氧化鋯陶瓷棒的實測煙氣濃度與參考氣體濃度相同時，其輸出電位E值為0mv，但在實際應用中，鋯管的實際條件和現場條件并不理想。
實際上，具有一定氧含量的氧化鋯陶瓷棒的輸出電勢是理論值和背景電勢之和。在沒有濃度差的情況下，我們稱鋯管的輸出電勢為背景電位。點膠陶瓷的尺寸在不同的溫度下是不同的，并且隨著鋯管使用壽命的延長而變化。因此如果不處理這種情況，將嚴重影響陶瓷刀具氧氣表的精度和探頭壽命。
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