在設(shè)計(jì)先進(jìn)的氣體傳感系統(tǒng)時(shí)需要克服的技術(shù)挑戰(zhàn)可以分為三組，對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)的不同生命階段。

　第一、存在傳感器制造挑戰(zhàn)，例如制造可重復(fù)性、傳感器表征和校準(zhǔn)。制造過(guò)程本身雖然高度自動(dòng)化，但不可避免地會(huì)給每個(gè)傳感器帶來(lái)可變性。由于這些差異，傳感器必須在生產(chǎn)中進(jìn)行表征和校準(zhǔn)。

　第二、技術(shù)挑戰(zhàn)貫穿于系統(tǒng)的整個(gè)生命周期。其中包括系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化；例如，信號(hào)鏈設(shè)計(jì)或功耗考慮。主要在工業(yè)應(yīng)用中，對(duì)電磁兼容性(EMC)和功能安全合規(guī)性的高度重視會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)成本和上市時(shí)間產(chǎn)生負(fù)面影響。操作條件也起著重要作用，并為保持所需的性能和使用壽命帶來(lái)挑戰(zhàn)。這種技術(shù)的本質(zhì)是電化學(xué)傳感器在其使用壽命期間會(huì)老化和漂移，從而導(dǎo)致頻繁的校準(zhǔn)或傳感器更換。如本文后面所述，如果在惡劣環(huán)境中運(yùn)行，這種性能變化會(huì)進(jìn)一步加速。

　第三、即使在采用技術(shù)延長(zhǎng)其工作時(shí)間后，所有電化學(xué)傳感器最終都會(huì)達(dá)到使用壽命，性能不再滿足要求，需要更換傳感器。有效檢測(cè)報(bào)廢狀況是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，如果克服這一挑戰(zhàn)，可以通過(guò)減少不必要的傳感器更換來(lái)顯著降低成本。通過(guò)更進(jìn)一步，預(yù)測(cè)傳感器何時(shí)會(huì)發(fā)生故障，可以進(jìn)一步降低氣體傳感系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

　電化學(xué)氣體傳感器在所有氣體傳感應(yīng)用中的使用都在增加，這給這些系統(tǒng)的物流、調(diào)試和維護(hù)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，從而導(dǎo)致總擁有成本增加。因此，采用具有診斷功能的專用模擬前端來(lái)減少技術(shù)缺點(diǎn)的影響，主要是有限的傳感器壽命，以確保氣體傳感系統(tǒng)的長(zhǎng)期可持續(xù)性和可靠性。