氧分析仪广泛用于检测电力、化工、钢铁等行业的氧含量。而烟气中氧含量的测定是确定锅炉系统燃烧充分性的基础。目前有磁性氧分析仪、激光氧分析仪、燃料电池氧分析仪、氧化锆氧分析仪等。氧化锆氧分析仪是目前的主流，但目前在环保部门的要求下，由于燃料燃烧不充分，SO2、NO2、CO等污染气体已被强制要求在相关工厂企业安装氧分析仪，氧化锆氧分析仪最为普及。在中国，煤炭占一次能源消费的比重仍然很高，2010年至2018年超过50%，而世界平均水平远低于30%。国内对煤炭的依赖程度较高，对煤炭能源加工厂的环境监测仍占有很大需求。
1889年，能斯特发现了稳定氧化锆在高温下的离子导电现象。在700左右的高温下，氧化锆是氧离子的良导体。将氧化锆池加热到一定温度，锆池产生的电动势代表待测气体的氧浓度百分比。
氧化锆探头由锆池、加热元件、绝缘体、控制热电偶、过滤器、信号线、高温密封管等组成。氧化锆锆池是一种套管式敏感元件，在封闭端装有一个内电极和一个外电极。内电极暴露于进入锆电池开口端的烟道气，外电极通过泵供应参考气体，因此其处于氧含量为20.95%的恒定分压下。通过加热器和控制热电偶将锆池的温度保持在700。氧化锆是一种温度超过600才传导氧离子的电解质，所以锆池电极输出端之间产生的电动势随着参比电极和策略电极之间的氧分压差比和氧化锆的温度而变化。根据能斯特方程，与烟气接触的电极会影响氧分压随烟气含氧量的变化，从而导致锆池输出电动势的变化。氧化锆的输出电动势随着氧含量的降低呈指数增长，满足了低氧含量下高灵敏度测试的要求。责任编辑：tzh