Zeta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。基本工作原理是：
 

　　當儀器處于“自動”工作的狀態時，給定信號(控制信號)和經阻抗變換器隔離后的參比信號一起送入比較放大器，經高精度、高穩定性的比較放大器進行比較放大，然后輸出誤差控制信號，將這個信號送入移相觸發器，移相觸發器再根據該信號的大小，自動調節脈沖的移相時間，通過脈沖變壓器輸出觸發脈沖來調整極化回路中可控硅的導通角，改變輸出電壓、電流的大小，使得保護電位等于設定的給定電位，進一步實現恒電位保護。
 

　　當儀器工作在恒電位狀態而因參比失效或者是其它故障致使儀器不能實現恒電位控制時，經一定時間延遲后，儀器確認采集到的信號實屬恒電位失控的誤差信號，就將自動轉換為恒電流工作狀態。恒電流給定信號和經阻抗變換后輸出電流取樣信號一起送入比較放大器，比較放大器輸出誤差控制信號通過移相觸發器調整導通角的大小使儀器的輸出電流恒定在預先設定的電流值上。
 

　　當Zeta電位儀處于“自動”工作的狀態時，給定信號(控制信號)和經阻抗變換器隔離后的參比信號一起送入比較放大器，經高精度、高穩定性的比較放大器進行比較放大，然后輸出誤差控制信號，將這個信號送入移相觸發器，移相觸發器再根據該信號的大小，自動調節脈沖的移相時間，通過脈沖變壓器輸出觸發脈沖來調整極化回路中可控硅的導通角，改變輸出電壓、電流的大小，使得保護電位等于設定的給定電位，進一步實現恒電位保護。
 

　　當儀器工作在恒電位狀態而因參比失效或者是其它故障致使儀器不能實現恒電位控制時，經一定時間延遲后，儀器確認采集到的信號實屬恒電位失控的誤差信號，就將自動轉換為恒電流工作狀態。恒電流給定信號和經阻抗變換后輸出電流取樣信號一起送入比較放大器，比較放大器輸出誤差控制信號通過移相觸發器調整Zeta電位儀的導通角的大小使儀器的輸出電流恒定在預先設定的電流值上。