pH电极是一种无源传感器，意味着不需要激励源(电压或电流)。不过，它是一种输出电压可以在基准点上下摆动的双极传感器。因此，在单电源系统中，传感器需要以某个共模电压为基准(通常是电源电压的一半)，以防止摆到大地。
一个pH电极的源阻抗非常高，因为薄玻璃泡有大电阻，通常在10MΩ~1000MΩ范围。这意味着只有高阻抗测量电路才可以监控电极。此外，电路应有低的输入偏移电流，因为即使最小的电流注入高阻电极，也会产生相当大的偏移电压，从而给系统带来测量误差。另外，由于在系统关断时，也可能会从pH电极拉出电流，持续长时间后可能使传感器降级。因此，关键是要保持低的输入偏移电流，即使测量电路并未通电。
pH电极产生的电压输出与待测溶液的pH值呈线性关系。图5和图6中的传递函数与pH范围表明，当溶液的pH升高时，pH测量电极所产生的电压下降。注意，pH电极的灵敏度会随温度而改变。图中的pH电极传递函数显示，灵敏度会随温度而线性地增长。由于这一特性，关键是要了解待测溶液的温度，并对测量作相应补偿。
最后，pH传感器需要一个高阻、低输入偏移电流的接口、共模电压，以及温度补偿能力。用于化学探测的LMP91200传感器AFE就具备了这些功能(图7)。用它的可编程电流源就可以方便地与RTD连接。它的多步温度测量功能消除了温度信号路径中的误差，从而进一步提高了温度测量的精度。该器件的输入偏置电流在25C时只有数十fA量级，从而与高阻pH电极连接时最大限度地减少了误差。最后，当器件关断时，偏置电流只有数百fA，减少了由于拉出电流而带来的电极衰退。
与工业传感器相关的设计挑战包括对激励、增益、温度补偿、偏置抑制、电流-电压转换、高阻接口，以及诊断功能的需求。采用合适的AFE可以提高测量精度，同时降低设计复杂性。
