非植入式腦電電極一般分為三種，測量腦電的電極（Electrode），參考電極（Ref），接地電極（GND）三種。

一般我們都知道，在測量生物體電位的時候，比方腦電，肌電等，基本上都采用差動電路，把測量電極和參考電極的數(shù)值相減做差，再通過放大電路把測量到的幾微伏的微弱信號進行放大，以便于后期的信號處理。

那這時候，我們發(fā)現(xiàn)接地電極的立場就很尷尬了。

第一，差動電路用不到它，那豈不是可以不用他了？不是！相反的，它是必不可少的，你必須接上它才能測到生體信號。

第二，它不也不是像它名字一樣直接接入大地，相反的要接在人體上。那它在整個測量過程中扮演了一個什么角色呢？

我們知道，我們要測量電壓的時候，必須得有一個高電勢的點和低電勢的點，這兩點的差值對應(yīng)為電壓值。所以在測量腦電的時候，我們也必須得有兩個點。其中一個是測量電極無疑了，那另一個是哪個呢？一般認為無限遠的地方的電勢為0，那腦電的真實數(shù)值應(yīng)該是這兩點的差值。但是在現(xiàn)實生活中無法取到無限遠的地方，那我們普遍使用大地來作為0基準(zhǔn)參考點。但是在腦電設(shè)備中使用大地作為參考點的話，我們記錄下來的并不僅僅是腦電信號，而是記錄下了頭皮上的信號和地面的差值，這其中包含了身體上的其他信號，比方心跳，呼吸，肌電等等，甚至還會包含外部設(shè)備帶來的噪聲。所以，這個時候，在電路上會構(gòu)造一個虛擬的接地電極，接在運放上面，而且這個接地電極跟運放是斷開的。由于這個虛擬的接地電極（GND）本身有可能是帶有電勢的，這樣就會影響到測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，所以才導(dǎo)入了參考電極（Ref），并通過差動運放把GND的影響給去除掉。

如果腦電電極上的電勢為E，GND的電勢為G，Ref的電勢為R的話，那腦電的電壓是（E-G），參考電極的電壓值是（R-G），差動運算計算腦電和參考電極的電壓差為（E-G）-（R-G）=E-R，這就是我們一直以來認知的腦電實際測量的是單個電極和參考電極的差值的由來。同時也把GND的影響給消除掉了。所以Ref對數(shù)據(jù)的取值變得尤為重要。GND雖然沒有實際出現(xiàn)在結(jié)果中，但是是個幕后英雄，相當(dāng)于一個載體，或者是中間商，在電路里發(fā)揮了作用。所以我們也不能不接它，讓它變成黑心的奸商，那樣的話也無法測量到正確的數(shù)據(jù)。GND電極主要是有助于排除工頻帶來的干擾。

所以，實際上我們在身體上能找到一個0電勢的點的話，我們完全可以把GND和Ref合二為一。 就是因為難以找到，才出現(xiàn)了各式各樣的記錄方法和解釋。同時根據(jù)各個實驗和任務(wù)以及分析手法的需要，采用不同的參考點來記錄腦電數(shù)據(jù)。目前，較為常用的參考電極是單側(cè)耳垂或者雙側(cè)乳突的平均或者全腦的平均，鼻尖和下顎作為參考的比較少。

這就是各個電極在測量中扮演的角色?，F(xiàn)在的測量電極一般都采用有源電極（active electrode）來提高信噪比。