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目前使用的二氧化钛传感元件主要有芯片式和厚膜式两种。芯片式将铂金属线埋入二氧化钛芯片中，金属铂兼作催化剂。厚膜采用半导体封装工艺中的氧化铝层压板工艺制成。
二氧化钛式氧传感器与ECU的连接电路如图3所示。二氧化钛式氧传感器正极信号线与ECU插座一端相连，负极信号线与ECU插座另一端相连，另一根线搭铁。
二氧化钛式氧传感器和二氧化锆式氧传感器的主要区别在于二氧化锆式氧传感器将废气中氧分子含量的变化转换成电压的变化，而二氧化钛式氧传感器则是将废气中氧分子含量的变化转换成传感器电阻的变化。
在发动机运转过程中，并不是在任何时刻或任何工况下，氧传感器和反馈控制系统都起作用，ECU是通过开环和闭环两种方式对发动机的喷油量进行控制的。发动机在启动、大负荷及暖机运转过程中，需要浓混合汽，此时ECU处在开环控制状态，氧传感器不起作用。因为氧传感器只有在高温（一般在390℃）下才投入工作，产生可靠信号，而发动机启动后，在氧传感器未达到一定的工作温度时，ECU处于开环控制状态。当发动机达到正常工作温度后，ECU才进行闭环控制，氧传感器才起反馈作用。
含铅汽油中的铅在低温下呈固体状态，堆积在传感器元件的表面使传感器元件铅中毒，进而出现老化的现象。汽油或润滑油硫化产生的硅酮堆积在传感器元件的表面使氧传感器硅中毒，进而出现失效的现象。因此，当汽车行驶一定的里程（约80000-100000km）后，应更换氧传感器。
(2)二氧化钛式氧传感器的检测
当氧传感器出现故障，输出信号异常时，ECU会自动切断氧传感器的反馈功能，使发动机进入开环控制工作状态。
①检查加热器电阻
用高阻抗数字式万用表欧姆挡对氧传感器的加热电阻值进行测试。拔下氧传感器线束插头，测试氧传感器A, B接线柱间的电阻
值。正常情况下，其阻值为5-7Ω。如果电阻为∞，说明加热电阻烧断，应更换氧传感器。
②检查氧传感器电源电压
如图4所示，打开点火开关至 ON挡，用万用表电压挡测量传感器的电源电压，其标准值为1V。
③检查氧传感器加热器电源电压
如图5所示，打开点火开关至ON挡，用万用表电压挡测试传感器的加热器电源电压，其标准值应为12V。
④检查氧传感器反馈电压
如图6所示，接通点火开关，并启动发动机使其在怠速状态下正常运转，然后用电压表测量ECU的4号接线端子与搭铁之间的电压值，其值应在0.2-0.8V之间。当发动机提高转速后，其电压值应在0.6-1.0V之间，否则应更换氧传感器。
⑤动态测试
使发动机充分预热，拔下燃油压力调节器的真空软管，堵上歧管，使混合汽加浓（空燃比减小）。在怠速状态下测量ECU插接器的端电压，氧传感器上的电压应大于0.5V,否则应更换氧传感器。
