图4.15　电极工作示意图

海洋电场传感器用于海洋电场电位（电势）的传感，完成电场信号测量。相比陆地电场观测，水下电场信号幅值十分微弱，对传感器的灵敏度提出更高要求。组成电场传感器的核心部件是电极，电极本质上是高度灵敏的伏特计，电极成对出现。工作示意图如图4.15所示，借助两个电极来测量空间分布两点间的电势差，输出单位为V，电场单位为V／m。(www.daowen.com)

作为海洋电磁勘探或水下目标检测的关键部件，电极通常集成在水下观测仪器中，与后续的低噪声放大电路、采集、存储电路一起组成观测设备。用于海洋微弱电场信号检测的电极材料主要有两种：一种是惰性物质，如Ti、Pt、石墨等；另一种是金属／金属难溶盐物质，如Ag／AgCl、Pb／PbCl2等。惰性物质在海水中一般会产生极化现象，当有微弱电流通过电场传感器表面时容易引起较大的电位波动，不利于低噪声海洋电场信号的检测。相比之下，金属／金属难溶盐物质在海水中具有非极化特性，当电极表面出现微弱电流变化时能够保持相对稳定的电位，这对低频海洋微弱电场信号的检测是非常有利的。以Ag／AgCl材质为代表的电极具有优良的低噪声特性，得到广泛应用，但同时也存在维护成本高、寿命有限等不足。基于碳纤维技术的新型传感器比Ag／AgCl电极具有皮实耐用的优势，它克服了Ag／AgCl电极的不足，且高频段可实现低噪声水平，但在低频范围内受到电容效应的制约，还不能很好地适用于直流和至低频海洋微弱电场信号的检测。从目前的技术状态来看，Ag／AgCl电极仍是主流，碳纤维为辅，新型材料的电极还在不断涌现。