任何一种物质，在外磁场作用下都能被感应磁化，且各具有不同的磁化率。气体的磁化率数值比较小，唯有氧气特殊，它是一种顺磁性物质，磁化率比其它气体的磁化率都大。此外，氧气的磁化率随着温度升高下降很快。根据这两个特点，研制成热磁式氧气分析器，通常称为磁氧分析器。表6-1给出了常见的气体磁化率。
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仪器的工作原理如图6-3所示。传感器本身是一个中间有通道的环形气室，待测气体进入环形气室后沿两侧向上运动，最后由出口排走。当无外磁场存在时，中间通道两侧气流是对称的，因此中间通道没有气体流动。在中间通道外面均匀绕以金属铂丝，它通过电流后起到加热丝的作用，同时也可看成是检测温度变化的感温元件。铂电阻丝分左右两部分rl,r2，分别接入测量电桥，作为两个桥臂，以测量中间通道两端的温度差。
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在中间通道左端加一恒定外磁场，当待测气休中含有氧气时，顺磁性的氧气被吸入磁场，进入水平通道，由于通道外绕的铂丝通电加热，使进入的气体温度也随着升高，而磁化率大为降低，在环形通道中冷气体的磁化率高于中间通道中加热的气体的磁化率。因此，磁化率较大的冷气对磁化率较低的热气体产生一个排挤力把热气体排出磁场，而冷气体进入补充，这种现象也称为热磁对流或“磁风”。热磁对流的强弱是由待测气体中氧气含量多少决定的。
热磁对流结果使电阻丝r1上被水平通道中的气流带走的热量大于电阻丝r2上被带走热量，于是r1的温度低于r2的温度，这样r1电阻值小于r2电阻值，电桥平衡条件被破坏，桥路有输出信号。输出信号的大小反映了待测气体中氧气含量的多少。
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