上游二氧化锆型氧传感器持续地向控制单元传递反应排气中氧含量的电压信号，控制单元通过对该电压信号的分析，来调整喷油脉宽。此探测器安装在排气收集器上，在三元催化转化器的入口处。上游氧传感器信号电压分析如下（图4-5）。
图4-5 上游二氧化锆型氧传感器正常时的电压波形
上游二氧化锆型氧传感器输出电压在0.1～0.9V间变动，表明氧传感器调节正常。
新车通常在0.3～0.7V变动；发动机燃烧室被积炭轻度污染时在0.2～0.8V变动；燃烧室被积炭严重污染时在0.1～0.9V变动。
氧传感器输出电压不在规定范围内摆动，应进行试车，试车后再次检测氧传感器输出电压。氧传感器输出电压分析，见表4-1。
表4-1 氧传感器输出电压分析
如氧传感器输出电压为0.0V，表明氧传感器已损坏，但控制单元却会误认为是可燃混合气过稀，而加大喷油脉宽，发动机热车进入闭环控制后，排气管就会冒黑烟，油耗会明显增大。
对于使用空气流量传感器的发动机，用手堵住空气滤清器进气口会使充气系数降低，可燃混合气变浓。氧传感器如工作正常，输出电压应为0.7～0.9V，否则表明氧传感器有故障。
使用空气流量传感器的发动机检测时，拔下进气道上的一根真空软管后，可燃混合气就会变稀。氧传感器如工作正常，输出电压应为0.1～0.3V，如氧传感器输出电压不在上述范围内，表明氧传感器有故障。(www.xing528.com)
2.二氧化钛型氧传感器的信号分析
新款发动机上游普遍采用二氧化钛宽频带型氧传感器，端子为6针；下游都为二氧化锆型氧传感器，端子为4针。
二氧化钛宽频带型氧传感器是通过电阻变化反应可燃混合气浓度变化的。它输出的是电流信号，混合气越浓电流越大，混合气越稀电流越低。检测时以马自达6为例，在10s内连续踩下加速踏板，每次踩到底，发动机转速达到3000r/min时立即放松踏板，放松瞬间电流应大于0.25 mA。随着转速降低，电流应同步降低。
3.上、下游均为二氧化锆型氧传感器时下游氧传感器的电压信号分析
（1）上游氧传感器失效的特征 发动机刚起动时工作正常，发动机冷却液温度90℃后出现怠速不稳，严重抖动，加速不良，排气管冒黑烟。在熄火后，拔下上游氧传感器插头，使其始终处于开环状态，重新起动，车辆恢复正常。链接诊断仪，读取数据流，上游氧传感器输出电压始终在0.1～0.3V，说明上游氧传感器失效。
若氧传感器前边的排气管泄漏，会使其输出的信号电压持续走低，导致控制单元逐步将喷油脉宽调到最大，造成混合气过浓。
用万用表检测氧传感器插头1号和2号端子的电阻值，应为1～5Ω。
（2）下游氧传感器信号分析 下游氧传感器安装在三元催化转化器后面，其目的是为了检验三元催化转化器的工作是否正常（图4-6）。如上游使用的也是二氧化锆型氧传感器，氧气全部用于转化，下游氧传感器的电压信号应处于0.5～0.7V之间。
如下游氧传感器的电压信号始终保持在0.05V，应重点检查传感器的紧固力矩。紧固力矩不够会造成松旷漏气，重新紧固后电压信号可恢复正常。
图4-6 上、下游氧传感器通过信号对比对三元催化转化器的检查
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