每個(gè)傳感器的靈敏度可能不同，因此必須調(diào)整放大器的增益以使信號(hào)鏈性能最大化。對(duì)設(shè)計(jì)人員而言，僅這兩個(gè)因素就增加了可配置測(cè)量通道（其應(yīng)能與不同傳感器接口而無需更改 BOM 或原理圖）的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。單個(gè)測(cè)量通道的簡(jiǎn)化框。

就像任何其他電子系統(tǒng)一樣，集成是演進(jìn)中的一個(gè)邏輯步驟，通過集成可設(shè)計(jì)出更高效、更強(qiáng)大的解決方案。集成的單芯片氣體檢測(cè)信號(hào)鏈通過集成TIA（互阻放大器）增益電阻或?qū)?shù)模轉(zhuǎn)換器用作傳感器偏置電壓源等措施來簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由于信號(hào)鏈集成，測(cè)量通道可以通過軟件來全面配置，以與眾多不同類型的電化學(xué)傳感器接口，同時(shí)降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

這種集成信號(hào)鏈的功率要求也明顯降低，這對(duì)于以電池壽命為關(guān)鍵考慮因素的應(yīng)用至關(guān)重要。最后，由于降低了信號(hào)鏈的噪聲水平，并且有可能利用性能更好的信號(hào)處理器件（如TIA或ADC），因此測(cè)量精度得以提高。

信號(hào)鏈集成是向前邁出的重要一步，但它本身并未解決電化學(xué)氣體傳感器的根本缺點(diǎn)，即其性能會(huì)隨著使用時(shí)間推移而下降。不難理解，這是傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的。工作條件也會(huì)致使性能下降并加速傳感器老化。傳感器精度會(huì)降低，直到變得不可靠，不再適合完成其任務(wù)。在這種情況下，通常的做法是讓儀器下線并手動(dòng)檢查傳感器，這既耗時(shí)又昂貴。然后，根據(jù)其狀況，可以重新校準(zhǔn)傳感器并再次使用，或者可能需要予以更換。這會(huì)招致相當(dāng)大的維護(hù)成本。通過利用電化學(xué)診斷技術(shù)，可以分析傳感器的健康狀況并有效補(bǔ)償性能變化。

在低相對(duì)濕度下的加速壽命測(cè)試中，傳感器靈敏度和阻抗之間的相關(guān)性

導(dǎo)致性能下降的常見因素包括溫度、濕度和氣體濃度過高或電極中毒。短時(shí)間暴露于較高溫度（50°C以上）一般是可以接受的。但是，讓傳感器反復(fù)經(jīng)受高溫會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)蒸發(fā)，并對(duì)傳感器造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞，例如引起基線讀數(shù)偏移或響應(yīng)時(shí)間變慢。另一方面，超低溫度（-30°C以下）會(huì)大大降低傳感器的靈敏度和響應(yīng)能力。

濕度是對(duì)傳感器壽命影響最大的因素。電化學(xué)氣體傳感器的理想工作條件是20°C和60%相對(duì)濕度。環(huán)境濕度低于60%會(huì)導(dǎo)致傳感器內(nèi)部的電解質(zhì)變干，從而影響響應(yīng)時(shí)間。另一方面，濕度高于60%會(huì)導(dǎo)致空氣中的水被傳感器吸收，從而稀釋電解質(zhì)并影響傳感器的特性。吸收水分還會(huì)導(dǎo)致傳感器泄漏，可能致使引腳腐蝕。

劣化機(jī)制的幅度即使不是非常大，也會(huì)影響傳感器。電解質(zhì)耗盡之類的事情是自然發(fā)生的，會(huì)導(dǎo)致傳感器老化。無論工作條件如何，老化過程都會(huì)限制傳感器的壽命，不過某些EC Sense氣體傳感器的工作時(shí)間可超過10年。

可以使用電化學(xué)阻抗譜（EIS）或計(jì)時(shí)安培分析法（在觀測(cè)傳感器輸出的同時(shí)施加偏置電壓脈沖）等技術(shù)來分析傳感器。

EIS是利用正弦信號(hào)（通常為電壓）激勵(lì)電化學(xué)系統(tǒng)而進(jìn)行的頻域分析測(cè)量。在每個(gè)頻率下，流過電化學(xué)電池的電流都會(huì)被記錄下來，用于計(jì)算電池的阻抗。

(素材來源：eccn和ttic.如涉版權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除。特別感謝）