Ad alte temperature, alcuni materiali presentano una conduttività ionica. Tra questi figura l’ossido di zirconio che, completamente stabilizzato con yttrio, possiede ad alta temperatura un’alta mobilità degli ioni di Ossigeno e può essere utilizzato come elettrolita solido. La catena galvanica costituita dai due strati di platino poroso (elettrodi) depositato sul materiale ceramico (elettrolita solido) può essere configurata:
Dove p1 e p2 rappresentano la pressione parziale di ossigeno nei comparti di riferimento e di misura. La E.M.F. della cella che viene generata dalla diversa pressione parziale nel comparti di riferimento e di misura e’ in accordo con la seguente equazione:
A temperatura e pressione di riferimento costanti, la E.M.F. della pila a concentrazione dipende unicamente dalla pressione parziale di ossigeno del gas da analizzare. Assumendo la pressione del comparto di riferimento e di misura atmosferica costanti, la pressione parziale dell’ossigeno può essere associata alla concentrazione di ossigeno. L’errore causato dalla pressione non atmosferica dell’impianto è solitamente trascurabile (circa 0,1% del valore teorico per mbar) e può essere compensato usando la regolazione di ZERO dell’unita’ elettronica.
