阴极保护是基于电化学腐蚀原理来实现的。在电解质环境中（如土壤、海水等），金属会发生电化学腐蚀，其本质是金属表面发生氧化还原反应。在正常情况下，金属作为阳极会失去电子而被腐蚀。而恒电位仪的作用是通过向被保护金属施加阴极电流，使金属表面的电位负移，从而使金属成为阴极，抑制金属的阳极溶解过程，达到防止腐蚀的目的。
它实现阴极保护的具体过程如下：
测量电位：恒电位仪通过参比电极测量被保护金属结构的电位，作为取样信号。参比电极是一个稳定的电极，其电位不随被保护金属结构的电位变化而变化，因此可以用来作为测量电位的基准。
比较电位：将取样信号与控制信号（预设的保护电位）进行比较，得到误差信号。控制信号是操作人员根据被保护金属结构的实际情况和防腐要求预设的电位值。
调节电流：根据误差信号，恒电位仪自动调节极化电流的输出，使被保护金属结构的电位向预设的保护电位逼近。这个过程是一个负反馈过程，即当电位偏离预设值时，恒电位仪会自动增加或减少输出电流，以纠正偏差。
此外，恒电位仪具有恒电位和恒电流两种功能。在正常情况下，它主要工作在恒电位模式，即保持被保护金属结构的电位恒定。当受到干扰或参比电极损坏等异常情况时，恒电位仪会切换到恒电流模式，即恒定电流输出，以确保被保护金属结构仍然得到保护。
在实际应用中，阴极保护恒电位仪通常与被保护的金属结构、参比电极和辅助阳极等部件一起构成阴极保护系统。通过精确控制输出电流的大小和稳定性，实现对被保护金属结构的均匀保护。同时，恒电位仪还具有数据记录、远程监控和多种保护功能等特点，能够确保设备在异常情况下安全运行。
