Kjernefunksjonen til en oksygenanalysator er å oppdage og kvantifisere andelen oksygen i en gassprøve. Det er flere teknologiske tilnærminger for å nå dette målet, hver med sine spesifikke applikasjoner og fordeler.
En vanlig teknologi er basert på det elektrokjemiske prinsippet. Disse sensorene inneholder en elektrolyttløsning og to eller flere elektroder. Når gassprøven diffunderer inn i sensoren, gjennomgår oksygen en kjemisk reaksjon på elektrodeoverflaten, og genererer et elektrisk signal proporsjonalt med oksygenkonsentrasjonen. Instrumenter basert på dette prinsippet er vanligvis enkle i struktur og relativt rimelige, noe som gjør dem egnet for bærbare enheter og langsiktig-nettovervåking. Imidlertid kan elektrolytten forbrukes, så sensoren har begrenset levetid og krever periodisk utskifting.
Et annet mye brukt prinsipp er paramagnetisme. Oksygenmolekyler er paramagnetiske, noe som betyr at de tiltrekkes av et magnetfelt. Paramagnetiske analysatorer bestemmer oksygenkonsentrasjonen ved å måle kraften som utøves på gassen i et ikke-jevnt magnetfelt. Disse instrumentene har rask responstid, høy nøyaktighet og påvirkes ikke av andre komponenter i bakgrunnsgassen, noe som gjør dem spesielt egnet for måling av oksygen med høy-renhet eller som hovedkomponent i komplekse gassblandinger. Imidlertid er strukturen deres relativt kompleks, og prisen er vanligvis høyere enn elektrokjemiske sensorer.
Zirconia-baserte faststoff-elektrolyttsensorer er også en viktig teknologi. De opererer ved høye temperaturer, og zirkoniamaterialet lar oksygenioner passere gjennom. Sensoren er i kontakt med en referansegass og prøvegassen på motsatte sider. Forskjellen i oksygenpartialtrykk genererer en elektromotorisk kraft, som har et klart forhold til oksygenkonsentrasjonen. Denne teknologien er svært egnet for miljøer med høye-temperaturer, for eksempel overvåking av forbrenningseffektivitet i kjeler og ovner, og tåler tøffe driftsforhold.
Optiske prinsipper, som tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS), blir også stadig mer populære. Denne metoden analyserer konsentrasjon ved å måle i hvilken grad en laser med en bestemt bølgelengde absorberes av oksygenmolekyler. Denne metoden er uten-kontakt, ekstremt rask i respons, og krever nesten ikke vedlikehold, men den opprinnelige utstyrskostnaden er høyere.
Valget av analysatorprinsipp avhenger av de spesifikke applikasjonskravene, inkludert oksygenkonsentrasjonsområdet som skal måles, krav til nøyaktighet, responshastighet, miljøforhold og budsjettbegrensninger.