Nguyên tắc cơ bản của máy phân tích oxy thuận từ là sử dụng tính thuận từ của oxy để phân tích nồng độ oxy. Bất kỳ vật chất nào cũng bị từ hóa dưới tác động của từ trường bên ngoài, thể hiện một số đặc điểm từ tính nhất định. Khi vật chất bị từ hóa trong từ trường bên ngoài, một từ trường bổ sung được tạo ra, đồng hướng với từ trường bên ngoài, nơi vật chất bị thu hút, thể hiện tính thuận từ; Thay vào đó, chất bị đẩy lùi và thể hiện khả năng chống từ tính. Khí có thể bị từ hóa trong từ trường và thể hiện tính thuận từ hoặc kháng từ tùy thuộc vào khí. Ví dụ, O2, NO và NO2 là khí thuận từ, trong khi H2, N2, CO2 và CH4 là khí kháng từ. Tốc độ từ hóa thể tích của oxy lớn hơn nhiều so với các loại khí khác, do đó nồng độ oxy có thể được phân tích bằng cách sử dụng tính thuận từ của oxy.

Phương pháp đo nồng độ oxy bằng máy phân tích oxy thuận từ được thực hiện thông qua hai quả cầu thủy tinh chứa đầy nitơ (thường được gọi là quả tạ). Hai quả tạ được gắn giữa hai cực từ trong buồng khí kín của cảm biến và chúng được cố định vào một giá đỡ đồng trục có thể xoay. Quả tạ có một gương trên trục giữa phản chiếu chùm tia phát ra từ nguồn sáng lên cảm biến quang điện. Oxy trong khí được đo sẽ được hút vào từ trường, từ trường sẽ tạo ra lực lên quả bóng để quả tạ xoay, và sự thay đổi góc của gương làm cho cường độ ánh sáng nhận được bởi cảm biến quang điện thay đổi. Để làm cho tín hiệu ánh sáng mạnh mà cảm biến quang điện nhận được, hệ thống điều khiển điều khiển cuộn dây điện từ của quả bóng tạ bằng dòng điện, đưa quả bóng tạ trở lại vị trí ban đầu. Dòng điện lái xe tỷ lệ thuận với nồng độ oxy, do đó phản ánh nồng độ oxy.

Chúng ta thường gọi chung là máy phân tích oxy từ. Nó thường được chia thành ba loại máy phân tích oxy nhiệt từ, máy áp suất và máy phân tích oxy áp suất từ. Đặc tính từ tính của vật chất và tốc độ từ hóa thể tích của các loại khí khác nhau Một, đặc tính từ tính của vật chất Bất kỳ vật liệu nào dưới tác động của từ trường bên ngoài sẽ bị từ hóa, thể hiện một số đặc tính từ tính nhất định. Vật chất bị từ hóa trong từ trường cộng thêm, bản thân nó tạo ra một từ trường bổ sung, từ trường bổ sung được thu hút bởi từ trường bên ngoài cùng một lúc với hướng của nó; Từ trường bổ sung bị đẩy lùi bởi từ trường bên ngoài khi hướng ngược lại với nó. Do đó, chúng ta thường gọi vật liệu bị hút bởi từ trường bên ngoài là vật liệu thuận từ, hoặc vật liệu này có tính thuận từ; Còn vật chất bị từ trường đẩy ra được gọi là vật chất nghịch từ, hoặc có thể nói vật chất này có tính nghịch từ. Môi trường khí ở trong từ trường cũng sẽ bị từ hóa, chúng tôi cũng chia khí thành thuận từ và nghịch từ theo sự hấp dẫn và đẩy khác nhau của các thành phần khí đối với từ trường.