便攜式溶氧儀是根據電化學原理，即在含氧的被測電解質溶液中的兩個不同金屬電極上，將產生氧化還原反應，由此生成的擴散電流和溶液中的氧濃度呈一定關系的原理制作的測量水中氧氣含量的儀器。也有的儀器采用伏安測定中的極譜法，對溶液中的工作電極施加電壓后，其生成的極譜圖上的電流與溶液中的被測物質濃度呈一定關系的原理制作。
在工業生產或科學研究中如果需要測量水或溶液中所溶解氧的濃度，常采用克拉克（clark）法。由于該法可直接將待測參數轉換成電信號，測試響應靈敏，便于實現連續在線分析，因而應用十分廣泛。由于選擇的陽極材料及電解液不同，克拉克法又分為電化學極譜法和Gavanic薄膜電流法。
極譜法測定水中溶解氧的陰極為金或鉑電極，陽極為銀電極（Ag/AgCl參比電極）。電解液為KCl溶液，直流電源電壓0.65～0.85 V。當將陽極材料改用鉛，電解液換成KOH溶液，即為Gavanic法。Gavanic法與極譜法相比，由于陽極鉛的氧化反應更迅速，因而測試讀數更快捷，且無需極化，多用于實驗室一般分析，注意使用中應頻繁應進行維護保養。而極譜法使用前必須進行極化，但無需頻繁維護，特別適用于連續過程的在線分析。
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