在一個(gè)封閉的氣室中，裝有兩對不均勻的磁極，它們的磁場強(qiáng)度梯度正好相反。兩個(gè)空 心球（俗稱啞鈴）置于兩對磁極的間隙中，用彈性金屬帶固定在殼體上，這樣，啞鈴只能以 金屬帶為軸轉(zhuǎn)到而不能上下移動(dòng)。在啞鈴與金屬帶交點(diǎn)處裝一平面反射鏡。被測樣氣由入口 進(jìn)入氣室后，它就充滿了氣室。

兩個(gè)空心球被樣氣所包圍，被測樣氣的氧含量不同其體積磁 化率々值也不同，球體所受到的作用力就不同。如果啞鈴了的兩個(gè)空心球體積相同，體積磁化值相等，兩個(gè)球體受到的力大小相等、方向相反，對于中心支撐點(diǎn)金屬帶而言，它受到的 是一個(gè)力偶的作用，這個(gè)力偶促使啞鈴以金屬帶為軸心偏轉(zhuǎn)，在啞鈴做角位移的同時(shí)，金屬 帶會(huì)產(chǎn)生一個(gè)抵抗啞鈴偏轉(zhuǎn)的復(fù)位力矩，與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩相平衡，被測樣氣中的氧含量不同，旋 轉(zhuǎn)力矩和恢復(fù)力矩的平衡位置不同，也就是啞鈴的偏轉(zhuǎn)角度不同，這樣，啞鈴偏轉(zhuǎn)角度的大 小，就反映了被測氣體中氧含量的多少。