碳王作为美国马拉松公司的分公司，Carbon king是美国马拉松公司推出的新型系列氧探头。产品已经过美国热处理设备用户的检验。在高温下，氧离子迁移（浓差驱动力），氧化锆成为氧离子的良好导体。氧气分子在内壁电 （高氧侧）被还原成氧离子并进入氧化锆晶格：O₂ (gas) + 4e⁻ → 2O²⁻ (ZrO₂)

这些氧离子在氧化锆内部迁移，透过固态电解质到达外壁电 （低氧侧）。在外壁电 上，氧离子被氧化回氧气分子并释放电子：2O²⁻ (ZrO₂) → O₂ (gas) + 4e⁻

上述过程导致内电 失去电子带正电，外电 获得电子带负电，产生电势差（电动势 - EMF）。这就形成了一个原电池，产生一个开路电势差。

这个电势差的大小由能斯特方程决定：

EMF (mV) = (RT)/(4F) * ln(P_ref / P_sample)

R：理想气体常数（8.314 J/mol·K）

T：氧化锆的绝对温度（工作温度，由热电偶测量，单位：K）

F：法拉第常数（96485 C/mol）

ln：自然对数

P_ref：参比气氧分压（常数，已知）

P_sample：被测气氛氧分压（需要测量）

直接输出的测量结果推导：氧探头及其变送器测量并输出两个关键信号：EMF（单位：mV）锆管温度 T（单位：°C 或 K）计算氧分压：使用能斯特方程反推被测气体/环境中的氧分压P_sample：P_sample = P_ref / exp(EMF * 4F / (RT))