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，使通電點電位得以保持在設定的控制電位上。

　其過程是：不管什么原因——供電系統電壓波動，環境介質導電性變化，或電路參數漂移——使輸出增大，導致通電點電位上升，則取樣信號增大，取樣信號是加在恒電位儀比較放大的反相輸入端，與接在正相輸入端控制信號比較后使放大器放大倍數下降，控制極化電源輸出減小，使通電點電位下降，回復到原設定的控制電位值上；同樣，如果什么原因使通電點電位下降，參比電極得到的取樣信號下降，經過與控制信號比較使放大器放大倍數上升，控制極化電源輸出增大，通電點電位上升，回復到原設定的控制電位值上。也就是當外部或內部任何原因造成被保護物對地電位變化時，恒電位儀都能相應地增大或減小輸出把變化的電位拉回來，使通電點電位保持不變。

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。

恒電位儀的核心是比較放大器，由深度負反饋的差動放大器構成，現在一般采用性能優良的集成運算放大器擔任，其輸入是控制和參比（取樣）電路，輸出到跟隨放大、控制移相、振蕩等電路生成觸發脈沖，極化電源由晶閘管整流電路構成，通過改變導通角實現調節輸出。

恒電位儀的接線不復雜，一般由4條電纜組成（不考慮誤差、故障報警等附屬電路可引出的信號接線），分別接于：輸出陰極、輸出陽極、零位接陰、參比電極。輸出陰極是恒電位儀輸出的負端子，接至被保護物的通電點，輸出陽極是恒電位儀的正端子，接至輔助陽極（地床或深井陽極）；零位接陰是儀器電路的地端，接于被保護物通電點附近，參比電極即取樣信號輸入端，接埋設在通電點附近的參比電極。輸出陰極和輸出陽極電纜要有足夠的截面積，一般不應小于10 mm2；零位接陰和參比電極對電纜截面無要求，只考慮足夠強度即可。恒電位儀的接線都應該是銅線，遠端并應焊接。

　　值得說明的是零位接陰是接于通電點幾乎同一點（以電的概念解釋就是同一點，施工時應該離開50～100mm，避開電流涌入），但是必須用單獨接線，因為零位接陰是整個儀器電路的地，這個“地”必須建立在被保護物（管道）上，才能實現正確控制，因此絕不能使用短線把零位接陰與輸出陰極接在一起，雖然那按電的概念也是同一點。

　　zui后說明一下，恒電位儀是電化學研究、應用方面的重要儀器，有很多種類，上面說的是用于陰極保護的恒電位儀的基本方面。