Happianalysaattorin ydintehtävä on havaita ja kvantifioida hapen osuus kaasunäytteestä. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi on useita teknisiä lähestymistapoja, joista jokaisella on erityiset sovelluksensa ja etunsa.
Yksi yleinen tekniikka perustuu sähkökemialliseen periaatteeseen. Nämä anturit sisältävät elektrolyyttiliuoksen ja kaksi tai useampia elektrodia. Kun kaasunäyte diffundoituu anturiin, happi käy läpi kemiallisen reaktion elektrodin pinnalla, jolloin syntyy happipitoisuuteen verrannollinen sähköinen signaali. Tähän periaatteeseen perustuvat instrumentit ovat tyypillisesti rakenteeltaan yksinkertaisia ja suhteellisen edullisia, joten ne sopivat kannettaviin laitteisiin ja pitkäaikaiseen verkkoseurantaan. Elektrolyytti saattaa kuitenkin kulua, joten anturin käyttöikä on rajallinen ja se on vaihdettava ajoittain.
Toinen yleisesti käytetty periaate on paramagnetismi. Happimolekyylit ovat paramagneettisia, mikä tarkoittaa, että magneettikenttä houkuttelee niitä. Paramagneettiset analysaattorit määrittävät happipitoisuuden mittaamalla kaasuun kohdistuvan voiman epätasaisessa magneettikentässä. Näillä laitteilla on nopea vasteaika, korkea tarkkuus, eivätkä muut taustakaasun komponentit vaikuta niihin, joten ne sopivat erityisen hyvin korkean -puhtauden hapen mittaamiseen tai monimutkaisten kaasuseosten pääkomponentiksi. Niiden rakenne on kuitenkin suhteellisen monimutkainen, ja niiden hinta on yleensä korkeampi kuin sähkökemiallisten antureiden.
Zirkonia{0}}pohjaiset solid-state-elektrolyyttianturit ovat myös tärkeä tekniikka. Ne toimivat korkeissa lämpötiloissa, ja zirkoniumoksidimateriaali päästää happi-ioneja kulkemaan läpi. Anturi on kosketuksessa vertailukaasun ja näytekaasun kanssa vastakkaisilla puolilla. Hapen osapaineen ero synnyttää sähkömotorisen voiman, jolla on selvä suhde happipitoisuuteen. Tämä tekniikka soveltuu erinomaisesti korkeisiin-lämpötiloihin, kuten kattiloiden ja uunien polttotehon seurantaan, ja se kestää ankarat käyttöolosuhteet.
Optiset periaatteet, kuten viritettävä diodilaserabsorptiospektroskopia (TDLAS), ovat myös tulossa yhä suositumpia. Tämä menetelmä analysoi pitoisuuden mittaamalla, kuinka paljon happimolekyylit absorboivat tietyn aallonpituuden laseria. Tämä menetelmä on ei--kosketus, erittäin nopea vaste eikä vaadi lähes huoltoa, mutta laitteen alkuperäinen hinta on korkeampi.
Analysaattorin periaatteen valinta riippuu sovelluksen erityisvaatimuksista, mukaan lukien mitattava happipitoisuusalue, tarkkuusvaatimukset, vastenopeus, ympäristöolosuhteet ja budjettirajoitukset.