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氧化鋯氧探頭的核心結構圍繞氧化鋯管展開，主要組件包括：
1. 氧化鋯管：摻雜Y?O?或CaO的ZrO?陶瓷管（或片狀），是氧離子傳導的核心元件，通常為一端封閉的管狀結構（避免參考氣體與被測氣體直接混合）。
2. 鉑電極：在氧化鋯管內外表面涂覆多孔鉑（Pt）電極（如濺射或涂覆鉑漿后燒結），用于收集電動勢（內側為參考電極，外側為測量電極）。鉑電具有良好的催化性和導電性，多孔結構可增加與氣體的接觸面積。
3. 參考氣體通道：向氧化鋯管內側通入參考氣體（如空氣），提供穩定的氧分壓（P?），通常通過不銹鋼管或陶瓷管引入。
4. 被測氣體通道：被測氣體流經氧化鋯管外側，與測量電極接觸，需保證氣體充分擴散（如設置氣流通道或采用擴散式結構）。
5. 溫度補償元件：安裝在氧化鋯管附近的熱電偶（如K型、S型）或熱電阻（如Pt100），用于測量氧化鋯管的工作溫度，為能斯特方程提供溫度參數（T）。
6. 保護套管：由耐高溫、耐腐蝕材料（如剛玉（Al?O?）、不銹鋼310S）制成，套在氧化鋯管外側，防止被測氣體中的粉塵、顆粒或腐蝕性物質（如SO?、HCl）損壞氧化鋯管。
7. 引線與外殼：鉑電極和溫度傳感器的引線（如鉑絲）通過陶瓷絕緣子引出，連接至二次儀表；外殼通常為不銹鋼或鋁合金，用于固定組件并保護內部結構。
