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• - 新闻中心 - 气体检测系统中气体传感器需要克服的技术挑战

概述

设计一套先进气体检测系统需要克服的气体传感器技术挑战可以分为三类，分别对应于系统生命周期的不同阶段，分别为传感器制造挑战，在系统的整个生命周期中都存在的技术挑战和有效检测气体传感器寿命结束条件。

技术挑战

首先是传感器制造挑战，例如制造可重复性以及传感器的表征和校准。制造过程本身虽然已高度自动化，但不可避免地会给每个气体传感器带来差异。由于这些差异，气体传感器或气体变送器必须在生产过程进行表征和校准。

其次，在系统的整个生命周期中都存在技术挑战。这包括系统架构优化，例如信号链设计或功耗考虑。另外，工业应用中特别注重电磁兼容性(EMC)和功能安全合规性，这会对设计成本和上市时间产生负面影响。工作条件也起着重要作用，并对保持所需性能和使用寿命提出了挑战。电化学气体传感器在其使用寿命期间会老化和漂移（这是这种技术的本性），导致需要频繁校准或更换传感器。如果在恶劣环境中运行，性能的变化会进一步加速，如本文后面所述。在延长传感器使用寿命的同时保持其性能，是许多应用的关键要求之一，尤其是在系统拥有成本至关重要的情况下。

第三，即使采用了延长使用寿命的技术，所有电化学气体传感器最终都会达到其生命终点，此时性能不再满足要求，需要更换传感器。有效检测寿命结束条件是一个挑战，若能解决这个挑战，便可减少不必要的传感器更换，从而大幅降低成本。更进一步，若能准确预测传感器何时将失效，气体检测系统的运行成本将会降低更多。

在全部气体检测应用中，电化学气体传感器的利用率都在增加，这给此类系统的物流、调试和维护带来了挑战，导致总拥有成本增加。因此，人们采用具有诊断功能的专用模拟前端来减少技术缺点（主要是传感器寿命有限）带来的影响，确保气体检测系统长期可持续且可靠。

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