目前，最常见的氧传感器是加热氧化锆氧传感器。检测时，最好用示波器检测信号电压波形。
当空燃比控制正确时，氧传感器信号是计算机系统的最佳指示。一般来说，工作良好的电控燃油发动机在闭环怠速时，10秒内至少要有8个浓/稀振幅。当转速为2500转/分钟时，10秒内应有10~40个粗细振幅。
空燃比由稀变浓时，氧传感器的响应时间应小于100ms；当空燃比从浓变稀时，氧传感器的响应时间应小于125毫秒。
评估氧传感器信号的第一步是证明传感器状态良好。用数字存储示波器测试氧传感器的响应时间。丙烷用来使空燃比变浓，而真空泄漏用来稀释空燃比。在正确的时间内，将开关由粗转细，再由细转粗，应满足上述要求。
汽车的三元催化器前面有一个一级氧传感器，三元催化器后面有一个二级氧传感器。该辅助氧传感器用于监测三元催化转化器的转化效率。下图(a)、(b)、(c)分别是失效三元催化器、旧款三元催化器和新款三元催化器前后氧传感器的波形对比。
(a)TWC失败时的自我波形
(二)老TWC的自我波形
(c)新TWC的自我波形
用示波器分析氧传感器的波形，结合五气分析仪，对诊断具体故障会有很大帮助。例如，如果氧传感器的波形具有大量的稀/浓转换，并且HC排放远高于正常值，则气缸失火可能是由点火或机械故障引起的。由于燃料进入气缸时没有燃烧，所有未燃烧的HC将从排气系统中排出。如果氧传感器的波形有大量过渡段，且HC排放良好，则气缸失火可能是由喷油器故障引起的。当喷油器故障时，HC的排放不会增加，因为燃油不会进入气缸。
【氧传感器故障分析】
1部分车辆发生故障时，CO排放会高于1.5%，HC排放会高于0.02%。
遇到这种故障时，首先检查氧传感器电压的变化。如果氧传感器电压变化在0.7~0.9V以上，CO超标，说明故障不在氧传感器。应检查空气流量计信号和燃油系统压力，还应检查发动机冷却液温度传感器。当空气流量信号值过高、燃油压力过高和冷却液温度传感器温度过低时，CO排放值将会过高。如果氧传感器的信号电压在0.1和0.3伏之间变化，并且CO和HC超标，则应检查排气管和排气歧管是否漏气。
发动机怠速运转时，如果HC超标，应检查氧传感器的加热电压、点火提前角和三元催化转化器的温度。先检查点火失火率，也就是检查点火系统高压线和火花塞。当上述检查正常时，应更换氧传感器。
如果氧传感器的电压在0.2和0.8伏之间变化，并且发动机控制信号处于闭环状态，则应检查三元催化转化器的温度。如果三元催化转化器的温度过低(低于280)，它将不起作用。如果三元催化器的进出口温差太低(正常情况下三元催化器的进出口温差应该大于38，某车实测的进口温度为323，出口温度为445，相差122)，应该更换三元催化器。
2气门积碳还会影响发动机的尾气排放，明显减缓混合气的调节，导致CO和HC值变化过大，有时甚至超标。当用故障诊断仪读取氧传感器的数据时，氧传感器的信号电压将在0.1和0.9伏之间变化(通常在0.3和0.7伏之间变化)。
当发动机怠速不稳时
3维修时可能会遇到这种情况：故障诊断仪检测到氧传感器的信号电压，电压总是在0.5-0.9v之间变化，实际检测到的是发动机排放，但是CO太低，HC略高。然后，通过简单的工作条件检测废气，并且CO低，HC和NOx高。为什么排放中的CO低，也就是为什么混合气稀的时候传感器的信号电压高？
该故障是由发动机接地不良或氧传感器接地线断路引起的。由于发动机接地不良，发动机壳体与地之间的电压会为0.3~0.4V，而氧传感器产生的实际电压为0.2~0.7V V，ECU实际接收到的氧传感器信号电压叠加在发动机壳体电位上，始终维持在浓信号电压。ECU接收到浓信号后，会按照程序进行稀释控制，使实际进入发动机的混合气
当前不在线
