三电极电化学传感器应用电路
基于电流镜的三电极电化学CMOS恒电位仪的设计
基于电流镜的电化学CMOS恒电位仪的设计陈坤1,孟丽娅1,赖小峰2,刘泽东1,胡大江1(1.重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,重庆400030;2. 中国航天科工集团○六一基地3405厂,贵阳550009摘要:设计了一种基于电流镜的三电极电化学传感器CMOS恒电位仪电路,由控制运放、电流镜和单端输出的跨导放大器构成。
与传统的恒电位仪相比,该电路结构简单,减少了读出电路的功耗和版图面积,具有较宽的动态范围。
在CSMC 0.5um 2PTM CMOS工艺下,用Spectre仿真器对电路进行了模拟,仿真结果表明:传感电流范围由20pA到20uA,动态范围可达120dB。
关键词:电化学传感器,恒电位仪,电流镜,运算放大器中图分类号:TN 492 文献标识码:ACurrent-Mirror-Based CMOS potentiostats foramperometric chemical sensorsCHEN Kun1,MENG Li-ya1, LAI Xiao-feng2, LIU Ze-dong1, HU Da-jiang1(1. Key Laboratory of Optoelectronic Technology and System under the State Ministry ofEducation,Chongqing University, Chongqing 400030, China2. No.3405 Plant of 061 Base of China Aerospace Science and Industry Corporation,Guiyang550009, ChinaAbstract:a CMOS potentiostat based on three-electrode amperometric chemical sensor is designed. The circuit is formed by the control amplifier, current-mirror and the single-ended OTA. Comparing with the traditional design, this structure has several advantages: the power consumption is lower, the layout area is smaller and the range of sensing current is wider. Simulation is carried out with 0.5 um CMOS process by Spectre emulator, the sensor range is from 20pA to 20uA.Key words: amperometric chemical sensor;potentiostat;current-mirror;operation amplifier0引言电化学领域中经常要检测一些已知溶液中分析物的浓度,因此在对分析物进行检测时,需要对其产生的伴随信号进行分析。
3电化学三电极体系
3电化学三电极体系work Information Technology Company.2020YEAR.3电化学三电极体系电化学传感器中用得最多的是三电极体系，对应的三个电极分别是工作电极、参比电极和辅助电极。
三个电极组成两个回路，工作电极和辅助电极(对电极)组成的回路，用来测电流;工作电极和参比电极组成的回路，用来测电极的电位。
图1.2是电化学传感器中常用的三电极体系示意图，辅助电极又叫对电极(counter electrode )，它在整个体系中的作用是与工作电极形成回路，保持电流的畅通稳定，就好比电路里需同时具备火线和零线一样，由此可见，对电极在电化学测试体系中不可或缺。
对电极保证电化学反应发生在工作电极上但又不会影响工作电极上的反应。
对电极的表面积比工作电极的表面积要大，这样就能降低加在对电极上的电流密度，使它在检测过程中不容易被极化。
常用的对电极材料有Ag, Pt, Ni等。
参比电极(reference electrode)是指具有己知恒定电位，且接近理想不极化的电极，基本上没有电流通过它。
在电化学检测的三电极体系中，参比电极一方面在热力学上提供参比，另一方方面则是将工作电极隔离起来。
为了满足电化学检测体系的需要，参比电极必须是良好的可逆电极，且电极电势要符合能斯特方程，在很小的电流流经过后，电极的电势能快速回到原状，当然电势的稳定和重现性必须很好。
常用的参比电极主要有三种:标准氢电极(normal hydrogenelectrode , NHE );甘汞电极(calomel electrode ) }}0 g' 20};银/氯化银电极(Ag/AgCI协”，’‘]。
其中的甘汞电极和银/氯化银电极在实验室最为常用。
甘汞电极的电极反应是:Hg2Cl2 + 2e二2Hg十2C1"，而银/氯化银电极的电极反应则是AgCI + e一Ag +Cl"，从反应式中可看出，二者的电位皆与氯离子的浓度有关。
基于STM32的高精度三电极测试电路设计
基于STM32的高精度三电极测试电路设计(杭州电子科技大学电子信息学院，杭州310018)摘要：三电极体系广泛应用于电化学分析实验中。
本文设计了一种基于STM32F103的三电极测试电路。
利用DA转换芯片产生基准电压，并设计自动反馈系统使工作电位保持恒定；利用精密仪器运放构成的放大电路测试电极产生的响应电流。
实验结果表明电路的电位控制精度≤1mV，响应电流的测试下限达到0.1μA。
关键词：恒电位仪；基准电压发生电路；微电流检测电路中图分类号：文献标识码：The development ofhigh precision three-electrode test circuitYUAN Heng，XU Jun-Ming，HU Xiao-ping(College of Electronic Information, Hangzhou Diazi University, Hangzhou 310018, China) Abstract:Three-electrode system is widely used inexperiment of electrochemistry analysis. This paper presents athree-electrodetest circuitbased on STM32F103. Using DAconverter chipto generate the referencevoltageand automatic feedbacksystem to keep voltage of working electrode constant; utilizing precision Instrumentation Amplifier to measure the response current of working electrode. The accuracy of potential can reach below 1mv and the circuit can measure current which is produced by electrode and whose value is less than0.1μA. Keywords: Potentiostat; Reference voltage circuit; Micro-current testing circuit;0 前言三电极系统包含工作电极（Work electrode）、参比电极(Reference electrode)、对电极(Counter electrode),被广泛应用于电化学分析中，对推动电化学学科的发展起着重要作用。
电化学传感器 应用电路
电化学传感器应用电路
【最新版】
目录
1.电化学传感器的概念和原理
2.电化学传感器的应用领域
3.电化学传感器的电路设计
4.电化学传感器的发展前景
正文
电化学传感器是一种将化学信号转化为电信号的装置，它是通过电化学反应的原理来实现这一转化的。
电化学传感器广泛应用于环境监测、生物医学、工业控制等领域。
电化学传感器的工作原理是基于电化学反应的。
当电化学传感器的电极与被测物质接触时，如果被测物质能够与电极发生电化学反应，那么就会在电极间产生电流，这个电流的大小与被测物质的浓度成正比。
通过测量这个电流，就可以推算出被测物质的浓度，从而实现对被测物质的监测。
电化学传感器的电路设计是其关键技术之一。
一般来说，电化学传感器的电路包括信号放大电路、信号滤波电路、信号调节电路等。
信号放大电路用于放大电化学反应产生的微弱电流，信号滤波电路用于滤除噪声干扰，信号调节电路用于调节信号的幅度和频率。
随着科技的发展，电化学传感器在环境保护、医疗健康、工业控制等领域的应用越来越广泛。
例如，电化学传感器可以用于监测水质中的污染物，可以用于检测血液中的葡萄糖浓度，可以用于监测工厂排放的废气中的有害物质。
电化学传感器的发展前景非常广阔。
随着人们对环境保护、医疗健康、工业控制等领域的重视，电化学传感器的市场需求将会越来越大。
三电极体系工作原理
三电极体系工作原理三电极体系是一种特殊的电化学系统，由阳极、阴极和参比电极组成。
它在电化学分析和电化学传感器中得到广泛应用，其工作原理涉及电化学反应、电荷传输和电流测量等多个方面。
下面将详细介绍三电极体系的工作原理。
首先，阳极是三电极体系中的一个重要组成部分，它是电化学反应发生的地方。
在阳极上，氧化还原反应通过释放或吸收电子来进行。
这些反应可以是氧化反应，也可以是还原反应，取决于具体的实验条件和所使用的电化学系统。
阳极的电化学活性对于三电极体系的性能和灵敏度具有重要影响。
其次，阴极是另一个关键的组成部分，它是电化学反应的另一侧。
在阴极上，与阳极相对应的还原或氧化反应发生。
这些反应通常是与阳极上的反应相反的，以维持整个电化学系统的平衡。
阴极的活性和表面特性对于电化学反应的进行和电流的产生至关重要。
最后，参比电极是三电极体系中的第三个电极。
它通常用于测量电位并提供参比电压，以确保测量结果的准确性和可靠性。
参比电极的选择和性能对于电化学测量的精度和稳定性有着重要的影响。
在三电极体系中，电荷传输是一个重要的过程。
当在阳极上发生氧化还原反应时，电子会通过外部电路传输到阴极上，从而产生电流。
这种电荷传输过程是电化学分析和传感器工作的基础，也是三电极体系能够实现电化学测量和控制的关键。
除了电化学反应和电荷传输，电流测量也是三电极体系工作原理中的重要环节。
通过测量电流的大小和变化，可以获得电化学反应进行的信息，从而实现对待测物质的分析和检测。
因此，电流测量技术的准确性和灵敏度对于三电极体系的性能和应用具有重要影响。
总的来说，三电极体系的工作原理涉及电化学反应、电荷传输和电流测量等多个方面。
通过阳极、阴极和参比电极之间的协调配合，三电极体系能够实现对待测物质的准确分析和检测。
这种电化学系统在环境监测、生物医学、化学分析等领域有着广泛的应用前景，对于推动科学研究和技术发展具有重要意义。
HoneywellS系列气体传感器应用电路pdf
Honeywell S系列气体传感器使用指南Honeywell S系列气体传感器使用1. CLE三电极电化学传感器对于三电极电化学传感器，每一个电极都有特殊的用途：感应电极（S），用来氧化或还原气体，并产生与该气体浓度成比例的电流。
参考电极（R），用来稳定感应电极电动势。
对于没有偏压的传感器，感应电极电动势必须与参考电极电动势保持一致。
对于有偏压的传感器，感应电极电动势相对参考电极电动势有一定程度的偏离。
对电极（C），用来还原或氧化感应电极上被氧化或还原的物种，与感应电极一起形成电化学电路。
对电极的电动势允许随着气体浓度的增加而漂移。
对于三电极传感器，其电势是感应电极、参考电极和对电极电势之和。
所有的三电极电化学传感器在推荐的工作气体浓度范围内输出信号与气体浓度成线性关系，可以用下面的公式来计算：输出信号(uA) = 灵敏度(uA/ppm) ×气体浓度(ppm) 对于无偏压的电化学传感器，感应电极和参考电极的电势差应该为零(<15 mV)。
对电极电动势允许漂移并随着感应电流的产生发生极化。
极化的程度取决于时间和气体浓度。
一旦极化电动势达到1.05 V，对电极就不再极化。
这意味着对一个无偏压电化学传感器，其最大理论电池电压是1.05 V。
对于有偏压的电化学传感器，参考电极和对电极电动势跟无偏压的电化学传感器一样，但是其感应电极电动势和参考电极电动势之差大于零。
推荐的偏压设置为：ETO: +300 mV;NH3: +300 mVNO: +300 mV;HCl: +200 mV;O2: -600 mV.因此，对于有偏压的电化学传感器，其最大理论电池电压是1.35 V。
实际上，在有偏压操作的电化学传感器上，其电池电压一般小于1.2 V。
为了保证Honeywell S系列电化学传感器能正常工作，必须给传感器一个合适的电路。
不论对于无偏压还是有偏压的电化学传感器，感应电极上被氧化的气体，如CO，H2S, PH3, ETO和HCN，其输出信号值是正值，相反的，感应电极上被还原的气体，如NO2和Cl2等，其输出信号值为负值。
电化学氧气传感器电路
电化学氧气传感器电路引言：电化学氧气传感器是一种能够测量环境中氧气浓度的传感器，被广泛应用于工业、医疗和环境监测等领域。
本文将介绍电化学氧气传感器的电路原理和工作机制。
一、电化学氧气传感器的基本原理电化学氧气传感器利用氧分子在电极表面发生氧化还原反应的特性来测量氧气浓度。
传感器通常由一个工作电极、一个参比电极和一个计数电极组成。
工作电极上涂有氧气透过性的膜层，这样只有氧气能够与电极表面接触发生反应。
当氧气进入传感器后，它会被还原成氧离子并与工作电极上的电解质发生反应，产生电流信号。
该电流信号与氧气浓度成正比。
二、电化学氧气传感器的电路设计电化学氧气传感器的电路设计主要包括电源电路、放大电路和输出电路。
1. 电源电路电源电路为电化学氧气传感器提供所需的稳定电压。
传感器通常需要较高的工作电压，一般在1.5V到5V之间。
为了保证传感器的正常工作，电源电路需要提供稳定的直流电压，并具备过压保护功能。
2. 放大电路放大电路用于放大传感器输出的微弱电流信号。
传感器输出的电流通常在几十微安到几毫安之间，需要经过放大才能被测量和处理。
常用的放大电路包括运放放大电路和差分放大电路。
3. 输出电路输出电路将放大后的电流信号转换为电压信号或数字信号，以便于测量和数据处理。
根据具体应用需求，输出电路可以选择模拟输出或数字输出。
三、电化学氧气传感器的工作机制电化学氧气传感器的工作机制是基于氧分子在电极表面的氧化还原反应。
当氧气通过传感器的膜层进入传感器内部时，它会与工作电极上的电解质发生反应。
这个反应会导致电流的变化，进而测量氧气浓度。
1. 氧化反应氧化反应是指氧气分子被还原成氧离子的过程。
在工作电极上的电解质中，氧气分子会与电解质中的还原剂发生反应，使还原剂被氧化成氧离子。
这个反应会产生电流信号，信号强度与氧气浓度成正比。
2. 还原反应还原反应是指氧离子被还原成氧气分子的过程。
当氧气分子被还原成氧离子后，它们会在工作电极上与还原剂发生反应，使氧离子还原成氧气分子。
三电极体系的eis等效电路
三电极体系的EIS等效电路一、引言电化学阻抗谱（E lec t ro ch em ic al Im ped a nc eS pe ct ro sc opy,EI S）是一种常用的分析电化学体系的方法。
在E IS实验中，电极与电解质接触，通过施加不同频率的交流电压信号，测量电流响应，从而得到电化学体系的阻抗谱。
为了更好地理解和解读EI S的结果，研究者们提出了多种等效电路模型，其中三电极体系的等效电路模型是研究电极和电解质界面相互作用的基础。
二、三电极体系概述三电极体系是电极表面、电解质溶液和参比电极之间相互作用的系统。
它由工作电极、参比电极和计数电极组成。
工作电极负责催化电化学反应，参比电极则提供参考电位，计数电极用于测量电流。
三电极体系广泛应用于腐蚀研究、电化学传感器、电解水等多个领域。
三、E I S实验原理E I S实验通过在电极与电解质界面施加交流电压信号，并测量响应的电流信号，从而得到阻抗谱。
阻抗谱由实部（re si st an ce）和虚部（r ea ct an ce）组成。
实部表示了电解质中的电阻效应，而虚部则与电极和电解质界面的电化学反应有关。
四、三电极体系的等效电路模型为了更好地描述和解释E IS实验结果，研究者们提出了多种三电极体系的等效电路模型。
其中常见的等效电路模型包括Ra nd le s电路模型、W a rb ur g电路模型和C PE（c on st an tph a se el em en t）电路模型。
1.Ra nd le s电路模型：R a nd le s电路模型是三电极体系中最常用的等效电路模型之一。
它由一个电阻（R_s）和一个电解质-电极界面的并联组件（R_ct和C_dl）组成。
其中，R_s表示电解质的电阻，R_c t代表界面传递电阻，C_dl表示电解质-电极的电容。
2.Wa rb ur g电路模型：W a rb urg电路模型用于描述电解质的扩散效应。
它由一个电阻（R_s）和一个迟滞电容（C_d l）串联结构组成。
3电化学三电极体系
.3电化学三电极体系电化学传感器中用得最多的是三电极体系，对应的三个电极分别是工作电极、参比电极和辅助电极。
三个电极组成两个回路，工作电极和辅助电极(对电极)组成的回路，用来测电流;工作电极和参比电极组成的回路,用来测电极的电位。
图1。
2是电化学传感器中常用的三电极体系示意图，辅助电极又叫对电极（counter electrode )，它在整个体系中的作用是与工作电极形成回路，保持电流的畅通稳定,就好比电路里需同时具备火线和零线一样，由此可见，对电极在电化学测试体系中不可或缺.对电极保证电化学反应发生在工作电极上但又不会影响工作电极上的反应。
对电极的表面积比工作电极的表面积要大，这样就能降低加在对电极上的电流密度，使它在检测过程中不容易被极化。
常用的对电极材料有Ag，Pt, Ni等。
参比电极(reference electrode）是指具有己知恒定电位，且接近理想不极化的电极，基本上没有电流通过它.在电化学检测的三电极体系中，参比电极一方面在热力学上提供参比，另一方方面则是将工作电极隔离起来。
为了满足电化学检测体系的需要，参比电极必须是良好的可逆电极，且电极电势要符合能斯特方程,在很小的电流流经过后，电极的电势能快速回到原状,当然电势的稳定和重现性必须很好。
常用的参比电极主要有三种：标准氢电极（normal hydrogenelectrode , NHE ）;甘汞电极（calomel electrode ）｝}0 g' 20}；银/氯化银电极(Ag/AgCI协”，’‘]。
其中的甘汞电极和银/氯化银电极在实验室最为常用。
甘汞电极的电极反应是:Hg2Cl2 + 2e二2Hg十2C1”，而银/氯化银电极的电极反应则是AgCI + e一Ag +Cl”，从反应式中可看出，二者的电位皆与氯离子的浓度有关。
在本课题中所使用的三电极系统中，参比电极均为银/氯化银电极。
所研究的反应发生在工作电极（working electrode)上，各种能导，一匕的材料都能用作工作电极，既可以是固体,也可以是液体。
三电极 电路
三电极电路三电极电路是一种常见的电子电路，由三个电极组成，分别为基极、发射极和集电极。
这种电路常用于放大、开关和稳压等应用中。
下面将对三电极电路的原理、特点和应用进行详细介绍。
一、三电极电路的原理三电极电路的核心是三极管，它是一种半导体器件，具有放大功能。
三极管由两种不同类型的半导体材料构成，中间是一片极薄的基区，两边分别是发射区和集电区。
三极管的工作原理是通过控制基极电流的变化来控制集电极电流的放大。
在三电极电路中，基极负责输入信号，发射极负责输出信号，集电极负责放大信号。
当输入信号通过基极输入后，基极电流发生变化，进而改变了发射极电流。
发射极电流的变化进一步影响了集电极电流，从而实现了信号的放大。
二、三电极电路的特点1. 放大作用：三电极电路的主要作用就是放大信号。
通过控制基极电流的变化，可以实现对输入信号的放大。
三极管的放大倍数可以很大，通常可以达到几百倍甚至上千倍。
2. 高频特性好：三电极电路的响应速度非常快，对高频信号的放大效果较好。
这使得三电极电路在射频放大、通信等领域得到广泛应用。
3. 输入输出电阻低：三电极电路的输入电阻较高，输出电阻较低。
这意味着三电极电路可以适应不同的输入源，并且可以驱动较大的负载。
4. 驱动能力强：三电极电路具有很强的驱动能力，可以驱动较大的负载电流。
这使得它在开关电路中得到广泛应用。
三、三电极电路的应用1. 放大器：三电极电路作为一种放大器，广泛应用于音频放大、射频放大和功率放大等领域。
在音频放大器中，三电极电路可以将微弱的音频信号放大到可以驱动扬声器的电平。
2. 开关：三电极电路的驱动能力强，可以用来控制开关的通断。
在数字电路中，三电极电路可以实现逻辑门的功能，用于控制电平的变化。
3. 稳压器：三电极电路还可以作为稳压器使用。
通过控制集电极电流的变化，可以实现对电压的稳定输出。
4. 振荡器：三电极电路还可以用作振荡器。
通过合理选择电路参数，可以使三电极电路产生稳定的振荡信号。
恒电位电流法三电极传感器
• 3 份，可以配制成 3 x 1 升的除氧溶液 • 订货号：50001041
COK31 专用测量电缆 • 适用于带 TOP68 接头的 COS31、 COS61 和 COS71 溶解氧传感器 • 订货号：
Oxymax W COS71
A
安装角度的示意图 A 允许安装角度范围：0 ... 180 °
a0004087
! 注意 ! 务必遵守安装指南安装传感器，详情请参考所用安装支架的 《操作手册》。
1) 参考操作条件下 2) IEC 746-1 标准规定的标称操作条件下
4
Endress+Hauser
Oxymax W COS71
VS 接线盒 • 带插槽和 7 孔插头 • 用于延长传感器 (COS71、 COS61、 COS31、带 SXP 连接头的 COS3) 和变送器之间的延长电缆，
IP 65 • 订货号：50001054
Liquisys M COM 223/253 • 溶解氧变送器 • 现场型或盘装型外壳 • HART® 或 PROFIBUS 可选 • 订购信息请参考 《技术资料》 TI199C
高阻抗、零电流的参比电极起着十分重要的作用。 阳极上的溴化银或氯化银涂层会逐渐消耗电解液中的溴离子或氯离子。 对于采用传统双电极结构测量系统的覆膜式传感器，这种现象会加剧信号漂移。 但是，这种现象不会影响三电极结构测量系统： 参比电极记录溴离子或氯离子的浓度变化，内部控制电路可以确保电极恒定电位，此测量原理的 优势在于明显提升了信号精度，显著延长了标定间隔时间。
Endress+Hauser
7
电化学传感器工作指南及电路图
电化学传感器工作指南及电路图本公司有毒气体检测传感器的开发始于1981年，以一氧化碳传感器的研制为开端。
之后对各式各样新传感器都进行了开发。
直至最进开发的臭氧和氧化乙烯传感器，形成了系列的传感器产品，并以其可靠、稳定和耐用等特点斐声海内外。
此类传感器系一微型燃料电池，设计成为免维护型并且能长时间稳定工作的产品。
所采用的技术立足于己于人本公司早期氧传感器的工作基础，系直接响应气体的体积浓度变化，而不是响应其压力的变化。
该类传感器设计的最大特点是采用了气体的扩散势垒，该势垒能限制气体流向敏感电极的流星。
敏感电极能与到达电极的电化学活性仍有余裕。
这一高的电化学活性保证了传感器的长寿命和很好的温度稳定性。
两电极系统基于电化学原理工作的传感器其最简单的一种型式就是两电极系统。
其工作电极和对电极由一薄层电解液隔开并经由一个很小的电阻联通外电路。
当气体扩散进入传感器后，在敏感电极表面进行氧化或还原反应，产生电流并通过外电路流经两个电极。
该电流的大小比例于气体的浓度，可通过外电路的负荷电阻予以测量。
为了让反应能够发生，敏感电极的电位必须保持在一个特定的范围内。
但气体的浓度增加时，反应电流也增加，于是导致对电极电位改变（极化）。
由于两电极是通过一个简单的负荷电阻连接起来的，虽然敏感电极的电位也会随着对电极的电位一起变化。
如果气体的浓度不断地升高，敏感电极的电位最终有可能移出其允许范围。
至此传感器将不成线性，因此两电极气体传感器检测的上限浓度受到一定限制。
三电极系统对电极的极化所受的限制可以用引进第三电极，参考电极，和利用一外部的恒电位工作电路来予以避免。
在这样一种装置中，敏感电极曲线相对于参考电极保持一固定值。
在参考电极中无电流流过，因此这两个电极均维持在一恒定的电位。
对电极则仍然可以进行极化，但对传感器而言已不产生任何限制作用。
因此三电极传感器所能检测浓度范围要比两电极大得多。
大部分有毒气体传感器（3/4/7系列）均属三电极系统。
电化学传感器工作指南及电路图
电化学传感器工作指南及电路图电化学传感器工作指南及电路图本公司有毒气体检测传感器的开发始于1981年，以一氧化碳传感器的研制为开端。
之后对各式各样新传感器都进行了开发。
直至最进开发的臭氧和氧化乙烯传感器，形成了系列的传感器产品，并以其可靠、稳定和耐用等特点斐声海内外。
此类传感器系一微型燃料电池，设计成为免维护型并且能长时间稳定工作的产品。
所采用的技术立足于己于人本公司早期氧传感器的工作基础，系直接响应气体的体积浓度变化，而不是响应其压力的变化。
该类传感器设计的最大特点是采用了气体的扩散势垒，该势垒能限制气体流向敏感电极的流星。
敏感电极能与到达电极的电化学活性仍有余裕。
这一高的电化学活性保证了传感器的长寿命和很好的温度稳定性。
两电极系统基于电化学原理工作的传感器其最简单的一种型式就是两电极系统。
其工作电极和对电极由一薄层电解液隔开并经由一个很小的电阻联通外电路。
当气体扩散进入传感器后，在敏感电极表面进行氧化或还原反应，产生电流并通过外电路流经两个电极。
该电流的大小比例于气体的浓度，可通过外电路的负荷电阻予以测量。
为了让反应能够发生，敏感电极的电位必须保持在一个特定的范围内。
但气体的浓度增加时，反应电流也增加，于是导致对电极电位改变（极化）。
由于两电极是通过一个简单的负荷电阻连接起来的，虽然敏感电极的电位也会随着对电极的电位一起变化。
如果气体的浓度不断地升高，敏感电极的电位最终有可能移出其允许范围。
至此传感器将不成线性，因此两电极气体传感器检测的上限浓度受到一定限制。
三电极系统对电极的极化所受的限制可以用引进第三电极，参考电极，和利用一外部的恒电位工作电路来予以避免。
在这样一种装置中，敏感电极曲线相对于参考电极保持一固定值。
在参考电极中无电流流过，因此这两个电极均维持在一恒定的电位。
对电极则仍然可以进行极化，但对传感器而言已不产生任何限制作用。
因此三电极传感器所能检测浓度范围要比两电极大得多。
大部分有毒气体传感器（3/4/7系列）均属三电极系统。
电化学氧传感器电路
电化学氧传感器电路摘要：一、电化学氧传感器电路简介1.电化学氧传感器的工作原理2.电化学氧传感器电路的基本构成二、电化学氧传感器电路的工作过程1.氧传感器产生电信号2.信号处理电路对电信号进行放大、滤波等处理3.信号输出电路将处理后的信号传输给其他设备三、电化学氧传感器电路的应用领域1.工业生产过程中的气体监测2.医疗设备中的血氧监测3.环保监测中的空气质量检测四、电化学氧传感器电路的发展趋势1.高灵敏度、高稳定性氧传感器的研发2.低功耗、高集成度电路的设计3.新型传感器材料的应用正文：电化学氧传感器电路是一种将电化学氧传感器与信号处理、信号输出等电路集成在一起的电子系统。
电化学氧传感器通过电化学反应将环境中氧气的浓度转换为相应的电信号，电路对这一信号进行放大、滤波等处理，并将处理后的信号传输给其他设备，从而实现对环境中氧气浓度的监测。
电化学氧传感器电路的主要构成部分包括：电化学氧传感器、信号处理电路和信号输出电路。
其中，电化学氧传感器是整个系统的核心部件，其工作原理是利用电化学反应将氧气的浓度转换为相应的电信号。
信号处理电路负责对传感器产生的电信号进行放大、滤波等处理，以消除噪声和干扰，提高信号的准确度。
信号输出电路则负责将处理后的信号传输给其他设备，如数据采集系统、显示器等。
电化学氧传感器电路在许多领域都有广泛的应用。
在工业生产过程中，它可以实时监测气体管道中的氧气浓度，从而预防爆炸和火灾事故。
在医疗设备中，如呼吸机、麻醉机等，电化学氧传感器电路可以实时监测患者的血氧饱和度，为临床治疗提供重要依据。
此外，在环保领域，电化学氧传感器电路也发挥着重要作用，如空气质量监测站就是利用电化学氧传感器电路来检测大气中的污染物浓度。
随着科技的发展，电化学氧传感器电路在灵敏度、稳定性、功耗等方面的性能将得到进一步提升。
未来，研究人员将致力于研发高灵敏度、高稳定性的氧传感器，以满足不断增长的市场需求。
同时，低功耗、高集成度电路的设计也将成为研究的热点，这将有助于降低系统的能耗，提高系统的可靠性和稳定性。