在工業(yè)自動化、汽車電子及航空航天等領域，傳感器常需在持續(xù)高溫環(huán)境中運行。高溫會加速材料老化、電子元件性能衰退，進而縮短傳感器壽命。如何保障其工作壽命成為關鍵技術挑戰(zhàn)。

材料選擇是高溫耐久性的基礎。耐熱合金、陶瓷基復合材料及特種聚合物可有效抵抗熱應力與氧化腐蝕。例如，采用氧化鋁陶瓷封裝的傳感器可在800°C環(huán)境下保持穩(wěn)定性，而硅碳化合物半導體則能減少載流子遷移導致的性能衰減。

熱管理技術直接決定傳感器工作溫度。主動散熱方案如微型風扇、液冷循環(huán)系統(tǒng)可強制降低核心溫度；被動散熱則依賴熱沉設計與導熱界面材料優(yōu)化。通過熱仿真軟件（如ANSYS）模擬溫度分布，可精準定位熱點并改進散熱路徑。

結構設計需平衡密封性與散熱需求。全密封結構可防外部污染，但可能積熱；鏤空或蜂窩設計增強對流散熱，卻需應對環(huán)境侵蝕。采用梯度材料與柔性連接結構，能緩解熱膨脹系數(shù)不匹配引發(fā)的機械疲勞。

可靠性測試是驗證壽命的核心手段。高溫老化試驗（如85°C/1000小時持續(xù)運行）、溫度循環(huán)測試（-40°C至150°C交替）及振動熱復合測試可模擬極端工況。結合失效分析（如SEM顯微鏡觀察裂紋），迭代優(yōu)化設計。

軟件算法可補償高溫漂移。嵌入式溫度補償模塊通過實時校準輸出信號，減少熱誤差。機器學習算法更可預測壽命衰減趨勢，實現(xiàn)預防性維護。例如，基于歷史數(shù)據(jù)訓練神經(jīng)網(wǎng)絡，提前預警傳感器性能臨界點。

實際應用需綜合考慮成本與性能。工業(yè)爐溫監(jiān)測傳感器常選用經(jīng)濟型鎧裝熱電偶，而航空發(fā)動機則需采用鉑電阻傳感器搭配多級冷卻系統(tǒng)。定期清潔、避免瞬時 thermal shock 亦是維護關鍵。

未來，納米涂層技術（如石墨烯導熱層）與自愈合材料將進一步提升高溫傳感器的極限壽命。跨學科合作融合熱力學、材料學與電子工程，持續(xù)推動技術邊界。