本发明涉及氮氧传感器控制技术领域，尤其是一种氮氧传感器静态响应过程机理建模方法，本申请对氮氧传感器的第一测试腔室、第二测试腔室、第三测试腔室分别建立机理模型，所述机理模型包含气体扩散模型和电化学模型，电化学模型描述泵单元在向外界泵氧过程，气体扩散模型描述气体通过扩散障碍层的过程。通过机理模型可以计算各测试腔维持内部的氧气浓度所需的泵电压Vp0、Vp1和Vp2，从而优化控制控制过程，快速精准地控制各测试腔室的泵电压Vp0、Vp1和Vp2，提高传感器响应速度和测量精度。