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有些氧气传感器长期暴露于酸性气体，比如二氧化碳等，其性能会受到一些影响。大多数的氧气传感器不可以在二氧化碳浓度超过25%的环境中连续使用。在有些情况下，长期暴露于酸性气体条件下会损坏碱性电解液，并且会产生电流输出影响氧气浓度的测量。
在极端环境中使用仪器也会对测量产生影响。所谓极端条件就是超出仪器参数的条件。如果要在任何非常或极端的环境中使用仪器，用户必须事先参考说明书或同制造商沟通。这些条件包括在极低或极高温度和另外一些可能引起问题的使用条件：惰性气体环境；腐蚀性气体环境；含有高浓度易燃气体环境；含有高浓度其它已知的危险气体环境；过湿、过潮或过脏环境等等。
在仪器本身不会产生点燃环境气体或者是本质安全的情况下，在超出设计参数的情况下使用可能会得到非常差的结果。
正如前面指出的那样，燃料传感器的工作电极是随时消耗的。当所有的铅电极上的可用表面都转化为氧化铅后，电化学活性停止电流输出为零。这也是用户经常碰到的传感器失效的类型。这种失效也是很容易识别的，因为一旦电流输出低于仪器下限，氧气不足警报会激活。此时只有更换传感器。否则，仪器是无法正常工作的。
有些情况可能会引起较高的输出，这是一种非常危险的情况，因为它很难被用户察觉。其原因可能是机械的。如果有此故障，当氧气不足时，仪器可能显示的却是安全。
毛细管型氧气传感器是通过一根直径较小的管道将氧气扩散到传感器上的。堵塞可能会降低到达传感器上的氧气量，这会导致电流输出降低。此时，如果在正常环境中使用，仪器可能会出现氧气不足的提示，而如果在富氧环境下使用，会得到错误的结果。
由于传感器室的损坏，比如撞裂会产生一个新的扩散氧气的通道，使得更多氧气进入，也会产生一个错误的较高读数。
电解液中的气泡也会产生一个较高的读数。当含有气泡的电解液突然由一个较为温暖的环境进入一个较冷的环境之中时，温度的变化会引起气泡的突然收缩，传感器内部压力的降低会使更多的氧气进入，导致输出增加和错误的高读数。这种情况在将室温条件下稳定的传感器突然拿到冬日室外时很容易产生。但是，这种情况不会持续很久，一旦气泡在新的温度下稳定，读数也就回到了正常状态。
当读数较高时进行零调整或校正是非常危险的，如果读数再回到正常状态，读数就不会正确。当然，对此做些预防还是比较简单的，即在已知浓度的气体中校验仪器的准确度！这种建议适合于所有仪器上的传感器，而不仅仅是氧气，这也是目前最为稳妥的方法。
校验氧气传感器准确度的混合气体的氧气浓度要低于20.9
%。这主要是因为，当仪器暴露于这个浓度氧气的混合气体之中时会激活它的警报。也就是说，如果仪器工作正常，仪器会显示气瓶上的浓度值并发出低氧警报。如果在现场得不到合适的校正气体，要保证仪器在空气中的读数为20.9%，然后向传感器呼气，此时，读数会有所下降（大多数情况下会激活低氧警报）然后回复。如果仪器读数不下降或者需要较长时间回复就表明传感器发生故障。
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导致较低输出的原因：
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所有的可用电极表面都转化为了PbO2
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由于暴露在其它气体中使电解液中毒
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电解液泄漏
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干涸
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毛细管堵塞
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导致较高输出的原因：
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传感器室或毛细管的损坏
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电解液中有气泡存在
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