齐纳安全栅是基于齐纳二极管反向击穿的性能而工作的。齐纳安全栅由电压限制回路、电流限制回路和保险丝等组成，电压限制回路的作用，是将安全回路侧电压限制在额定工作电压下。在电源电压v1等于齐纳安全栅额定工作电压时，齐纳二极管dw1和dw2均不导通，此时安全火花回路侧电压v2等于现场仪表所需供电电压。当电源电压v1超过额定工作电压时，齐纳二极管dw1先被击穿而导通，因此安全火花回路侧电压v2仍保持不变。当v1升高到等于zui大安全保持额定电压时，流过dw1和dw2中的电流将造成齐纳二极管发热和烧坏时，保险丝rd熔断，而将电源切断，达到对安全火花回路侧进行保护的目的。保险丝熔断时间tf和齐纳二极管熔断时间tz，应满足10tf＜tz的要求。在齐纳安全栅中，由于采用了厚膜快速熔断保险丝，使得非安全火花回路侧电压v1的zui大安全保持额定电压为340v dc。
电流限制回路的作用，是将安全火花回路侧的电流限制在35ma dc以下。对于与变送器配套的齐纳安全栅，在变送器输出电流为4~20ma dc范围内，安全栅对变送器的工作没有影响。但在变送器发生事故，譬如短路时，则限流回路将安全火花回路侧的电流限制在此35ma dc以下。