安全柵的主要功能就是限制安全場所的危險能量進入危險場所，及限制送往危險場所的電壓和電流。齊納管Z用于限制電壓。當回路電壓接近安全限壓值時，齊納管導通，使齊納管兩端的電壓始終保持在安全限壓值以下。電阻R用于限制電流。當電壓被限制后，適當選擇電阻值，可將回路電流限制在安全限流值以下。
與齊納安全柵相比，隔離式安全柵除具有限壓與限流的作用之外，還帶有電流隔離的功能。隔離柵通常由回路限能單元、電流隔離單元和信號處理單元三部分組成，回路限能單元為安全柵的核心部分。此外，輔助有用于驅(qū)動現(xiàn)場儀表的回路供電電路和用于儀表信號采集的檢測電路。信號處理單元則根據(jù)安全柵的功能要求進行信號處理。
工業(yè)現(xiàn)場一般需要采用兩線制傳輸方式的配電器，既要為諸如壓力變送器等一次儀表提供24V配電電源，同時又要對輸入的電流信號進行采集、放大、運算、和進行抗干擾處理后，再輸出隔離的電流和電壓信號，供后面的二次儀表或其它儀表使用。但一些特殊的工業(yè)現(xiàn)場不但需要兩線制傳輸，既提供配電電源又有信號隔離功能，同時還需要具有安全火花型防爆的性能，可靠地防止電源高壓與信號之間的混觸，利用電流、電壓雙重化限制回路，把進入危險場所的能量限制在安全定額以下的具有特殊功能的配電器—安全柵。
隔離式安全柵，基本有檢測端安全柵和操作端安全柵兩種類型。檢測端安全柵與兩線制變送器配套使用；操作端安全柵與電氣轉(zhuǎn)換器或電氣閥門配套使用。也有信號輸入等類型隔離式安全柵。 由于隔離式安全柵采用了限壓、限流、隔離等措施，不僅能防止危險能量從本安端子進入危險現(xiàn)場，提高系統(tǒng)的本安防爆性能，而且還增加了系統(tǒng)的抗干擾能力，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性。24VDC 電源經(jīng)DC-AC-DC變換后，輸出模塊電路所需要的多種電壓。
檢測端隔離式安全柵的原理是：模塊電路將通過本安能量限制電路輸入的電流或電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)?.2～1VDC后，送入模塊內(nèi)進行采集、放大、運算和進行抗干擾處理后，再經(jīng)變壓器調(diào)制成輸出隔離的電流和電壓信號，供后面的二次儀表或其它儀表使用。模塊還需輸出一個隔離的18.5～28.5VDC電壓，通過本安能量限制電路做為供給兩線制變送器的工作電壓。本安能量限制電路能限制大電流或高電壓的危險信號竄入危險現(xiàn)場。
操作端隔離式安全柵的原理是：將調(diào)節(jié)器或操作器輸出的4～20mA DC信號隔離后再輸出4～20mA DC的信號，通過本安能量限制電路供給電氣轉(zhuǎn)換器或現(xiàn)場的電氣閥門定位器使用。 安全柵的作用 在許多工業(yè)過程中，需要處理或使用一些易燃材料，如原油和它的衍生物，酒精，天然氣，粉末，飛揚物，任何滲漏或濺出都有可能形成一個爆炸環(huán)境（危險場所，具體分類方法見下文）。為了工廠和人員的安全，必須確保這個環(huán)境不會被點燃引起爆炸。
而在生產(chǎn)過程中大量使用電氣設備，各種磨擦的電火花、靜電火花、高溫等不可避免，尤其當設備發(fā)生故障時，都有可能會點燃爆炸環(huán)境。為了防止爆炸的發(fā)生，至今已開發(fā)了8中不同的防爆技術，其中本質(zhì)安全是一種低成本而高有效的防爆技術。
本質(zhì)安全（IS）是系統(tǒng)防爆的技術，安全場所的控制室設備通過安全柵與危險場所的本安設備相連，傳遞信號或能量。安全柵利用限流和限壓電路，限制了從安全場所傳遞到危險場所的能量；處于危險場所的本安設備在這樣的能量下能夠正常工作，但這樣的能量不足以引燃爆炸環(huán)境，即使本安設備自身發(fā)生故障，也不會產(chǎn)生任何足以引燃的電火花或發(fā)熱表面。因此，無論是安全場所的控制室設備還是危險場所的本安設備發(fā)生故障，只要安全柵的限流限壓電路正常工作，整個系統(tǒng)都會處于安全狀態(tài)，不會產(chǎn)生爆炸。
安全柵作為控制室的非本安設備與危險場所的本安設備之間的關聯(lián)設備，是本安防爆系統(tǒng)中的重要組成部分。常見的安全柵包括齊納式安全柵、晶體管式安全柵、變壓器隔離式安全柵。
齊納式安全柵電路原理，穩(wěn)壓二極管Z限制了從非本安端傳到本安端的電壓，電阻R則限制了從非本安端傳到本安端的電流，快速熔斷器F用于保護穩(wěn)壓二極管Z不被過大的電流燒壞。由于電路的限壓和限流，輸出到危險區(qū)的能量被限制在安全值以內(nèi)。齊納式安全柵的特點是電路所用的元器件極少、故障率低、成本低、回路信號保真性好；但由于必須加限能電阻和智能變送器的采樣電阻，過大的電壓降低往往會導致回路供電不足；而且在工程應用中必須可靠接地，否則便會失去防爆安全保護功能。
