三元转化（TWC）催化剂可用于许多领域，包括处理来自内燃机的废气，例如汽车和其他汽油燃料发动机。各种政府已经制定了未燃烧的碳氢化合物，一氧化碳和氮氧化物污染物的排放标准，例如，新汽车必须满足这些标准。为了满足这样的标准，含有TWC催化剂的废气物品位于内燃机的废气管线中。 TWC催化剂促进未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳的废气中的氧气氧化以及氮氧化物还原成氮气。

各种监管机构要求OBD系统持续监测车辆上的减排设备。这些OBD系统的功能是在排放控制装置不再满足规定的排放水平时报告和设置故障代码或报警信号。在TWC催化剂中待监测的系统之一用于同时降低废气中的一氧化碳，氮氧化物和烃的含量。

内燃机产生的废气具有随时间在空气/燃料（“A / F”）比率之间振荡的组分，所述比率略微富化学计量和略微稀化学计量比。当A / F比稀化学计量时，二氧化铈和其它储氧组分通常包含在汽车催化剂组合物中以储存氧气，从而当A / F比变浓时可以释放氧气以燃烧未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳。因此，TWC催化剂的一个方面的特征在于具有储氧能力。然而，随着TWC催化剂老化，其储存氧气的能力降低并且催化转化器的效率降低。基于这一事实，当今使用的当前OBD系统利用线性空气/燃料比传感器。这种传感器通常被称为废气氧传感器，并且如果未加热则在下文中称为“UEGO”，如果加热则称为“HEGO”。通常，UEGO将位于催化剂的上游，并且HEGO和/或UEGO将位于催化剂的下游，以提供对催化剂的氧存储容量的直接测量的估计。通过校准，催化剂的氧存储容量的估计的这种测量可以与催化剂转换受控制的废气排放的能力，即催化剂的转化效率有关。因此可以监测催化剂劣化。

 

特别地，典型的方法使用作为电化学废气传感器的UEGO和HEGO传感器，以及它们的切换特性以最终监测催化剂劣化。传感器检测排气是浓的还是稀的化学计量的。该方法依赖于测量两个传感器的电压电平转换（开关，例如，跨越0.5伏）的数量的比率，一个放置在催化剂的上游，一个放置在催化剂的下游。当代催化转换器具有显着的储氧能力，可以抑制发动机控制器策略中使用的正常空气/燃料循环。因此，放置在催化剂上游的传感器（测量来自发动机的未处理废气）每当废气从贫油到富油或从富油到稀油状态移动时记录开关。然而，安装在催化剂下游的传感器在每次上游传感器切换时都不记录开关，因为催化剂的氧存储容量充当积分器，平滑A / F振荡。随着催化剂由于老化而劣化，催化剂的储氧能力降低，因此下游传感器记录更多的开关。通过长时间监测下游传感器和上游传感器切换转换并且比较切换转换的数量，获得称为切换比率的参数。该转换比是催化剂的储氧能力的指标。然后将该切换比用作确定催化剂的污染物转化效率的诊断参数。