使用高阻抗電壓表可以檢測氧感測器是否出現故障。在檢測時，將電壓表並聯在氧感測器輸出端，如果氧感測器正常，電壓應該在0到1v之間變化，中值在500mv左右。如果電壓無變化，說明氧感測器損壞。一般的車子上都會有兩個氧感測器，一個位於排氣歧管後面，另一個位於三元催化器後面。氧感測器是負責檢測排氣中的氧含量

1. 檢查氧感測器加熱器電阻。拔下氧感測器插頭，用萬用表電阻檔測量感測器側1、2號插頭間的電阻值，具體標準應查閱具體車型的維修手冊，但一般來說，應在4～40之間，如果不符合標準值，應更換氧感測器。

2. 檢查氧感測器反饋電壓。查閱所測車型的維修手冊，找氧感測器訊號線，用電線中的銅絲插入相應手術的插孔。

3. 然後插好插接器，用萬用表直流電壓檔測量銅絲對負極的電壓。注意必須使用數字式萬用表，並且銅絲絕對不能搭鐵，否則將不可恢復性地損壞氧感測器。

4. 此時起動發動機並使水溫達到至少80℃，使發動機多次達到2500r/min後使發動機轉速保持2500r/min,並觀察萬用表顯示的電壓，電壓值應在此0.1-1.0V之間迅速跳動，在10S之內電壓應在0.1-1.0V之間變化至少8次，若電壓變化比較緩慢，不一定就是氧感測器或反饋控制系統有故障，可能是氧感測器表面被積碳覆蓋而靈敏性降低。

5. 這時可使發動機高速運轉幾分鐘以清除積碳，然後再觀察氧感測器訊號電壓是否符合規定，如仍不符合規定，則進行全面的特性分析檢查。

6. 在使用三元催化轉換器以減少排氣汙染的發動機上，氧感測器是必不可少的元件。由於混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比，三元催化劑對CO、HC和NOx的淨化能力將急劇下降，故在排氣管中安裝氧感測器，用以檢測排氣中氧的濃度，並向ECU發出反饋訊號，再由ECU控制噴油器噴油量的增減，從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。

7. 電噴車為獲得高排氣淨化率，降低排氣中（CO）一氧化碳、（HC）碳氫化合物和（NOx）氮氧化合物成份，必須利用三元催化器。但為了能有效地使用三元催化器，必須精確地控制空燃比，使它始終接近理論空燃比。

8. 催化器通常裝在排氣歧管與消聲器之間。氧感測器具有一種特性，在理論空燃比（14.7：1）附近它輸出的電壓有突變。這種特性被用來檢測排氣中氧氣的濃度並反饋給電腦，以控制空燃比。當實際空燃比變高，在排氣中氧氣的濃度增加而氧感測器把混合氣稀的狀態（小電動勢：O伏）通知ECU。當空燃比比理論空燃比低時，在排氣中氧氣的濃度降低，而氧感測器的狀態（大電動勢：1伏）通知（ECU）電腦。

9. ECU根據來自氧感測器的電動勢差別判斷空燃比的低或高，並相應地控制噴油持續的時間。但是，如氧感測器有故障使輸出的電動勢不正常，（ECU）電腦就不能精確控制空燃比。所以氧感測器還能彌補由於機械及電噴系統其它件磨損而引起空燃比的誤差。可以說是電噴系統中唯一有“智慧”的感測器。

10. 感測器的作用是測定發動機燃燒後的排氣中氧是否過剩的資訊，即氧氣含量，並把氧氣含量轉換成電壓訊號傳遞到發動機計算機，使發動機能夠實現以過量空氣因數為目標的閉環控制；確保三元催化轉化器對排氣中的碳氫化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化合物（NOX）三種汙染物都有最大的轉化效率，最大程度地進行排放汙染物的轉化和淨化。