电极是什么

什么是三电极电化学传感器的接⼝电路？其⼯作原理如何？

三电极电化学包含⼯作电极(WE)、参⽐电极(RE)和辅助电极(AE)。WE的作⽤是在电极表⾯产⽣化学反应；RE在没有电流通过的前提下，

⽤来维持⼯作电极与参⽐电极间电压的恒定；AE⽤来输出反应产⽣的电流信号，由测量电路实现信号的转换和放⼤。

如果直接在⼯作电极和参⽐电极间加电压，在电压的作⽤下，⼯作电极表⾯产⽣化学反应。由于此时⼯作电极和参⽐电极间形成回

路，反应所产⽣的电流将通过参⽐电极输出，随着反应电流的变化，⼯作电极和参⽐电极间的电压也会发⽣改变，⽆法保持恒定。加⼊辅助

电极，就是要通过反馈作⽤使⼯作电极和参⽐电极间的电压保持恒定，保证参⽐电极没有电流流过，强迫反匣电流全部通过辅助电极输出。

恒电位仪就是⽤来维持⼯作电极和参⽐电极间电位差恒定的设备，其原理图如图3-25所⽰。

图中把⼯作电极接实地，可以防⽌寄⽣信号的⼲扰，从⽽提⾼了电路中电流和电压的稳定性和精度。这样，恒定电位就变成了保证参⽐电

极没有电流流过的前提下，其电位恒定在某固定值。把参⽐电位加到控制放⼤器(OA)的反相端，在OA同相输⼊端加控制电压作为基准电

位，控制放⼤嚣的输出端接辅助电极形成闭环负反馈调节系统。反相输⼊端的电位随同相输⼊端的电位变化⽽变化，因此当同相端的基准电

位恒定、电极中电流变化时，参⽐电位相对于⼯作电极电位的任何微⼩变化，均将为电路的电压负反馈所纠正，从⽽达到⾃动恒定电位的⽬

的。

综上所述，恒电位仪通过运放OA的巧妙使⽤，既保证了AE-WE之间的电压恒定为给定的Vref，⼜使得RE-WE或RE-AE之间没有电

流通过，也即保证了WE上的电流，与被测化学物质的浓度成正⽐和处于线性⼯作范围（通过给Vref设置为合适的电压）。

为了能够读出WE上的电流，并进⼀步降低RE电极的电流，通常采⽤3运放电路（见图3-26）：

除采⽤⼀个运放作为恒压反馈控制外，另外增加两个运放，OA2作为电流读出电路（电流／电压转换电路）和OA3作为跟随器。对于OA2

和OA3的输⼊偏置电流均有很⾼的要求(≤lpA)。