氧化锆陶瓷棒是一种传感器，它利用氧化锆浓度势来测量氧含量。它的核心氧化锆管放在一个微型电炉里，位于整个探头的顶部。氧化锆管是一种稳定的氧化锆陶瓷烧结体，由氧化锆材料与一定量的氧化锆陶瓷棒氧化钇或氧化钙混合，高温烧结而成。由于其立方晶格中含有氧离子孔，是高温下工业陶瓷板的良好氧离子导体。由于这一特性，当氧化锆陶瓷棒在一定高温下两侧的氧含量不同时，就是典型的氧浓度电池。在该电池中，空气是参比气体，其与烟道气分别位于内电极和外电极处。
在一定的高温条件下，烟气中一定的氧含量会有相应的潜在输出。在理想状态下，其电位值对应于高温区的氧含量。氧化锆陶瓷棒的实测烟气浓度与参考气体浓度相同时，其输出电位E值为0mv，但在实际应用中，锆管的实际条件和现场条件并不理想。
实际上，具有一定氧含量的氧化锆陶瓷棒的输出电势是理论值和背景电势之和。在没有浓度差的情况下，我们称锆管的输出电势为背景电位。点胶陶瓷的尺寸在不同的温度下是不同的，并且随着锆管使用寿命的延长而变化。因此如果不处理这种情况，将严重影响陶瓷刀具氧气表的精度和探头寿命。
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