在設(shè)計先進(jìn)的氣體傳感系統(tǒng)時需要克服的技術(shù)挑戰(zhàn)可以分為三組，對應(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)。制造過程本身雖然高度自動化，但不可避免地會給每個傳感器帶來可變性。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)的整個生命周期。其中包括系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化；例如，信號鏈設(shè)計或功耗考慮。主要在工業(yè)應(yīng)用中，對電磁兼容性(EMC)和功能安全合規(guī)性的高度重視會對設(shè)計成本和上市時間產(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，這種性能變化會進(jìn)一步加速。

　第三、即使在采用技術(shù)延長其工作時間后，所有電化學(xué)傳感器最終都會達(dá)到使用壽命，性能不再滿足要求，需要更換傳感器。有效檢測報廢狀況是一項挑戰(zhàn)，如果克服這一挑戰(zhàn)，可以通過減少不必要的傳感器更換來顯著降低成本。通過更進(jìn)一步，預(yù)測傳感器何時會發(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)的長期可持續(xù)性和可靠性。