常見的便攜式溶解氧分析儀多采用隔膜電極作換能器，將溶氧濃度轉換成電信號，再經放大、調整，由模數轉換顯示。測定溶解氧實用的膜電極有兩種類型：極譜型和原電池型。極譜型：電極中，由黃金環或鉑金環作陰極；銀-氯化銀作陽極。電解液為KCl溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5～1.5伏的極化電壓。有的極化電壓為0.7伏。當溶解氧透過薄膜到達黃金陰極表面，在電極上發生如下反應。
陰極被還原：O2 2H2O 4e→4OHˉ；同時，陽極被氧化：4Clˉ 4Ag-4e→4AgCl；在正常情況下，上述還原-氧化反應產生的擴散電流i∞之值與溶氧濃度成正比。可用下式表示：
i∞=nFA(Pm/L)Cs 式中：i∞-穩定狀態的擴散電流 n-得失電子數 ；F-法拉第常數(96500庫侖) ；A-陰極表面積(平方厘米)；Pm-薄膜的滲透系數(厘米 2/秒) ；L-薄膜的厚度(厘米) ；Cs-溶解氧濃度(ppm) 。當電極結構和薄膜確定之后，式中 A、Pm、L、n等均為常數。令 K= nFA(Pm/L) ，則上式中：i∞=KCs。
因此可見，只要測得擴散電流 i∞，即可測得溶解氧濃度。為消除溫度、鹽度和氣壓因素影響，各型號產品采用各自技術進行補償。原電池型(Galvanic Cell)：當外界氧分子透過薄膜進進電極內相到達陰極的三相界面時，產生下式反應。
銀陰極被還原：O2 2H2O 4e→4OHˉ 同時，鉛陽極被氧化：2Pb 2KOH 4OHˉ-4e→2KHPbO2 2H2O 即：氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子，并同時向外電路獲得電子；鉛陽極被氫氧化鉀溶液腐蝕，天生鉛酸氫鉀，同時向外電路輸出電子。接通外電路之后，便有信號電流通過，其值與溶氧濃度成正比。
便攜式溶解氧分析儀電極的使用維護：
1、儀器使用前先接上穩壓電源和電池。
2、新購買的儀器或長時間不用再啟用時，電極要加電解液，否則測不出溶解氧值。
3、把電極護套向后拉，插上氧電極，要確保插頭與插座接觸的完好，通電極化5分鐘。
4、零氧校準：將電極放入5%亞硫酸鈉溶液中，顯示值越接近零越好 。空氣中滿度校準 ：顯示值在當時溫度的對應飽和溶解氧值。如果相差較大可反復二次校零氧和滿度校準。
5、儀器要定期校準和更換電解液和膜，以保證測量準確性。如果儀器經常使用，建議10天校準一次。安裝膜時要確保膜與黃金表面*接觸否則會出現零氧下不去，或測量過程中數值不準或不穩。
6、電極長期使用，特別是一直測定污水后，電極內的銀極會發黑氧化，此時需經常更換電解液和薄膜，清潔銀極表面和黃金表面。如果各項指標不理想，應考慮購買新電極。
7、便攜式溶解氧分析儀電極不用時可儲存于蒸餾水中。儀器長時間不用時應將電池取出。
8、取樣測量時電極與溶液應相對運動，不可靜止。
