恒電位儀整體說是一個負反饋放大——輸出系統，與被保護物(如埋地管道)構成閉環調節，通過參比電極測量通電點電位，作為取樣信號與控制信號進行比較，實現控制并調節極化電流輸出，使通電電位得以保持在設定的控制電位上。
恒電位儀本身就是一臺整流器下的一個分支，具有恒電位，恒電流功能。恒電位指的是，將參比電極反饋作為恒定標準，來控制整理器的輸出。如果一旦恒電位出現問題，比如說干擾，參比電極損壞等，這時恒電位儀怎么工作呢？這時需要恒電流功能，恒定電流輸出，也就是說，電流輸出不變，電壓變化。
只要儀器的放大倍數計算設計得正確，取樣信號特性與儀器輸入輸出特性有足夠的線性一致，并且調整良好，恒電位儀在額定工作范圍內可使被保護物通電點的電位與設定的控制電位一致，誤差一般在5mV以下。正因其有使通電點電位保持近于恒定的性質，因此稱為恒電位儀。
恒電位儀中的整流器電壓表的作用是對管道的給定電位進行調整。實際測量的管地電位跟參比電位進行對比可以發現有一個電位差，這個電位差可以通過磁飽和的電抗器對整流器的變壓器輸出經行電抗壓器輸出。管地電位跟參比電位相比會發現有一個電壓差，這個電壓差可以控制整流器變壓器的輸出，是通過磁飽和電壓器來進行控制的。如果管地電位發生參比電極向正向偏移，就會發生保護電流的增加，如果出現想負向偏移就會出現陰極保護電流的減少。幾個并聯進行的裝置發生相應的時候，時間是可以調節的，可以防止發生感應的震蕩。
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