非植入式腦電電極一般分為三種，測(cè)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(cè)量生物體電位的時(shí)候，比方腦電，肌電等，基本上都采用差動(dòng)電路，把測(cè)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(cè)量到的幾微伏的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，以便于后期的信號(hào)處理。

那這時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)接地電極的立場(chǎng)就很尷尬了。

第一，差動(dòng)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(cè)到生體信號(hào)。

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(gè)測(cè)量過程中扮演了一個(gè)什么角色呢？

我們知道，我們要測(cè)量電壓的時(shí)候，必須得有一個(gè)高電勢(shì)的點(diǎn)和低電勢(shì)的點(diǎn)，這兩點(diǎn)的差值對(duì)應(yīng)為電壓值。所以在測(cè)量腦電的時(shí)候，我們也必須得有兩個(gè)點(diǎn)。其中一個(gè)是測(cè)量電極無疑了，那另一個(gè)是哪個(gè)呢？一般認(rèn)為無限遠(yuǎn)的地方的電勢(shì)為0，那腦電的真實(shí)數(shù)值應(yīng)該是這兩點(diǎn)的差值。但是在現(xiàn)實(shí)生活中無法取到無限遠(yuǎn)的地方，那我們普遍使用大地來作為0基準(zhǔn)參考點(diǎn)。但是在腦電設(shè)備中使用大地作為參考點(diǎn)的話，我們記錄下來的并不僅僅是腦電信號(hào)，而是記錄下了頭皮上的信號(hào)和地面的差值，這其中包含了身體上的其他信號(hào)，比方心跳，呼吸，肌電等等，甚至還會(huì)包含外部設(shè)備帶來的噪聲。所以，這個(gè)時(shí)候，在電路上會(huì)構(gòu)造一個(gè)虛擬的接地電極，接在運(yùn)放上面，而且這個(gè)接地電極跟運(yùn)放是斷開的。由于這個(gè)虛擬的接地電極（GND）本身有可能是帶有電勢(shì)的，這樣就會(huì)影響到測(cè)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(dòng)運(yùn)放把GND的影響給去除掉。

如果腦電電極上的電勢(shì)為E，GND的電勢(shì)為G，Ref的電勢(shì)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(dòng)運(yùn)算計(jì)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(rèn)知的腦電實(shí)際測(cè)量的是單個(gè)電極和參考電極的差值的由來。同時(shí)也把GND的影響給消除掉了。所以Ref對(duì)數(shù)據(jù)的取值變得尤為重要。GND雖然沒有實(shí)際出現(xiàn)在結(jié)果中，但是是個(gè)幕后英雄，相當(dāng)于一個(gè)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(cè)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(shí)際上我們?cè)谏眢w上能找到一個(gè)0電勢(shì)的點(diǎn)的話，我們完全可以把GND和Ref合二為一。 就是因?yàn)殡y以找到，才出現(xiàn)了各式各樣的記錄方法和解釋。同時(shí)根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)和任務(wù)以及分析手法的需要，采用不同的參考點(diǎn)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(gè)電極在測(cè)量中扮演的角色。現(xiàn)在的測(cè)量電極一般都采用有源電極（active electrode）來提高信噪比。