学习目标：

1.二电极原理

2.三电极原理

学习内容：

1.传感器电极介绍

2.恒电位电路的作用

3.偏置电路的作用

3.跨阻放大器的学习

4.JFET的作用

一、工作电极WE：

在工作电极上氧化或者还原目标气体，产生与目标气体浓度成比例的电流，通过对电极CE将电流提供给传感器

二、参比电极（RE）—只有三电极才会使用到，二电极是没有的。

恒电位电路让参比电极与工作电极保持固定的电位差，对于无偏置传感器，工作电极电位必须保持与参考电极电位相同的电位；对于需要偏置的传感器，必须保持偏移。-----此句为废话大部分气体传感器都没要求，什么时候需要偏置后面会讲到（此偏置跟传感器没关系，与自己的硬件设计需求有直接关系）

三、对电极CE

对电极与工作电极一同完成电路，如果WE正在氧化，CE则还原一些化学物质(通常是氧)，或者如果WE正在还原目标气体，CE则发生氧化。允许对电极CE电位浮动，随着气体浓度的增加而改变。对电极CE上的电位并不重要，只要恒电位仪电路可以提供足够的电压和电流以将工作电极WE保持在与参比电极RE相同的电位或固定的偏移。

四、控制电路

1） R5,R6,R8等效为CE,WE,RE

2）运算放大器向对CE提供电流，以工作平衡电极WE所需的电流；控制U1B的反相输入连接到 RE， RE上电流极小。建议使用输入偏置电流很小的运算放大器

3 ) 恒电路要有足够的电压偏置及驱动能力，以便将对电极CE驱动所需电位和传感器需要足够的电流。如果电路无法做到这一点，那么在较高浓度下会出现极端的非线

4）确认传感器电流的方向，由目标气体决定，当WE电极发生氧化反应失去电子，CE发生还原反应，电流从WE流出；WE电极发生还原反应得到电子，CE发生氧化反应，电流从WE流入；

5）当电流从WE流入时，单电源模式下偏置就产生了作用，不加偏置对电极CE将与地电位相距-300至-400mV,随着浓度的增加电压差会越来越大。（U1A同理）

五.电流测量电路

1）测量电路是I/V跨阻运算放大器，传感器电流通过R22放大，产生相对与虚拟地的输出电压，C28可降低高频噪音。有时需要使用两个运算放大器级来提供所需的输出：第一级使用小的 R22 阻值，以允许电路在瞬态条件下对抗传感器电流，然后是第二个电压增益级，以提供所需的输出。

六、负载电阻（R26）

测量电路使用（负载电阻（R26）加内部传感器电阻）和（内部传感器电容）的组合来建立RC电路;R26的选择应综合考虑最快响应时间（低电阻R26）和最佳噪声（高电阻R26）的影响。
该RC电路影响均方根噪声和响应时间：响应时间随着Rload电阻的增加而线性增加，而噪声随R26阻值的增加，其迅速下降。
当传感器电流流过R26时，传感器偏置电位Bias会有一个小的变化。这增加了传感器稳定时间，将需要短时间来重新稳定，但是除了高气体浓度和高Rload电阻之外通常不会看到这种瞬态。

七、JFET短路

FET的工作原理这里就不讲了，当电路通电时FET呈开路状态，当电路断电时FET导通参考电极和工作电极一起短路（剩余电阻为几十欧姆），将传感器在此驱动时会自动破环短接，传感器会在很短的时间达到稳定

传感器长时间断电，工作电极会积累大量电荷造成极化现象，传感器将在下次启动需要几个小时才能稳定下来

八、此图摘抄

链接：三电极电化学恒电位电路 - 简书

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