一、用途
本儀器適用於測試各類接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、轉移電位、場區地表電位梯度等工頻特性參數以及土壤電阻率。本儀器採用異頻抗干擾技術，能在強幹擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。測試電流較小（最大3A），不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量。
二、概述
目前國內接地裝置的測試工作比較薄弱，一些關鍵的技術觀念比較模糊，技術手段落後。針對上述現狀，我國制訂了最新行業標準DL/T475-2006和國家標準GB/T17949.1-2000。新標準對舊標準做了很多重要改變。為了方便廣大現場測試和研究人員，我們根據這些最新標準，結合我們多年研究大型地網測試的實際經驗，研製成功本儀器。
工頻接地阻抗，是指接地裝置對遠方電位零點間的電位差與通過接地裝置流入地中的工頻電流的比值。工頻接地阻抗以往被習慣地稱為“工頻接地電阻”。此名稱的糾正，在國家標準GB/T17949.1-2000“接地系統的土壤電阻率，接地阻抗和地面電位測量導則第一部分：常規測量”以及電力行業標準“接地裝置特性參數測量導則修訂稿”（取代DL475-92）中作了闡述。本測量儀採用交流電流進行測試，故所測數值稱為接地阻抗，而不再沿用以往的稱呼“接地電阻”。
在對接地裝置進行測量時，由於受不平衡零序電流以及射頻等各種干擾，使得測試結果產生很大的誤差。特別是大型接地網的接地阻抗一般很小（一般在0.5Ω以下），干擾帶來的相對誤差更大。為了降低現場干擾的影響，目前採用的方法主要有兩種，一種是增大測試電流，一種是使用異頻法。第一種方法是通過加大測試電流來加大信號電壓和信號電流，從而提高信噪比，減小測量誤差。這種方法由於採用了很大的測試電流（DL/T475-2006標準推薦不宜小於50A），使得設備非常笨重，且布線勞動強度很大，耗時耗力。而且，由於主要干擾與信號同頻，無法從根本上消除干擾的影響。異頻法則是通過改變測試電流的頻率來避開工頻干擾，由於信號頻率與干擾頻率不同，就可以通過濾波器來濾除干擾的影響，從而提高測量精度。異頻法由於採用的測試電流較小，因此設備小巧，布線勞動強度也大大減輕。由於具有測試結果穩定可靠和省時省力的優點，異頻法測試已被國內外專家廣泛接受和採用。
但是根據定義，工頻接地阻抗是指接地裝置在工頻電流下呈現出的阻抗，而異頻法採用的測試電流頻率不為工頻,因此測得的數值就會與工頻電流下測得的值有偏差。理論和實踐表明，產生偏差的原因是，接地裝置的接地阻抗是複數阻抗，不僅包含電阻性分量，還含有與頻率有關的電感性和電容性分量。採用的測試頻率與工頻相差愈遠則等效性愈差，即測量誤差越大。為了保證測試的準確性，測試頻率與工頻不能相差太遠，且測試電流的波形應為正弦波（其他波形如方波含有豐富的諧波頻率）。早在70年代，美國、日本等國就規定了測試頻率與工頻之差不能超過10Hz。中國國家標準GB/T17949.1-2000要求測試電流頻率應該儘量接近工頻，行業標準DL/T475-2006規定了測試電流頻率宜在40～60Hz之間。本儀器採用45Hz和55Hz兩種頻率進行測量，再計算出50Hz下的等效阻抗，因此測量的準確性和等效性進一步得到提高。
三、性能特點
1、測量的工頻等效性好。測試電流波形為正弦波，頻率與工頻之差僅為5Hz，使用45Hz和55Hz兩種頻率進行測量。
2、抗地電壓干擾能力強。本儀器採用異頻法測量，配合現代軟硬體濾波技術，使得儀器具有很高的抗干擾性能，測試數據穩定可靠。20V工頻干擾電壓帶來的誤差僅為0.002Ω。
3、精度高。可用來測量接地阻抗很小的大型地網。
4、功能強大。可測量相關標準規定的接地裝置的全部特性參數。不僅可測量接地阻抗，還可測量出電阻分量和電抗分量。可直接測量跨步電壓、跨歨電勢、接觸電壓、接觸電勢、電位分布等。
5、可測量現場干擾，方便用戶估計測量誤差。
6、具備斷線報警功能，避免了錯誤測量。
7、操作簡單。全中文選單式操作，直接顯示出測量結果。
8、可保存50組測量數據，且自帶微型印表機可現場列印測量結果。
9、布線勞動量小，無需大電流線。
10、本儀器體積小、重量輕，方便攜帶。
11、具有RS232通訊接口，配備了客戶端計算機軟體，可用計算機軟體來操作儀器。關於通訊軟體的使用說明請參見隨機光碟。
四、技術指標
1、阻抗測量範圍：0～200Ω
2、解析度：0.001Ω
3、測量誤差：±（讀數×1%+0.001Ω）
4、抗地電壓干擾能力：20V工頻干擾電壓帶來的誤差不大於0.002Ω（測試電流不小於2A時）
5、測試電流波形：正弦波
6、測試電流頻率：45Hz、55Hz雙頻
7、最大輸出電流：3A
8、最大輸出電壓：120V
9、測量線要求： 電流線銅芯截面積≥1.0mm2
電壓線銅芯截面積≥0.2mm2
10、供電電源：AC220V±10%，50Hz
11、使用環境：溫度：-10℃～40℃；相對濕度：<90%
12、外形尺寸：440×350×310
13、儀器重量：9.0kg
五、儀器內部結構和測試原理
本儀器主要由提供測試電流的異頻電源、電流和電壓測量電路以及微電腦測控系統組成。儀器通過測量接地裝置的電位升高與流入接地裝置的電流之比來測量接地阻抗。
異頻恆流電源可輸出頻率為45Hz或55Hz的正弦波測試電流，輸出頻率受微電腦系統控制。其輸出經過隔離後通過儀器面板上的C1、C2兩個端子輸出。電壓放大器為一個高輸入阻抗放大器，它將P1、P2兩端的電壓放大後送給濾波器。電流放大器將從電流互感器取得的電流信號進行放大後送給濾波器。濾波器用於濾除干擾信號，只允許45Hz和55Hz信號通過。A/D轉換器用於將電壓和電流信號轉換為數位訊號以便微電腦系統進行分析處理。
用戶啟動接地阻抗測量後，儀器首先開啟異頻電源使之輸出頻率為45Hz的電流，待電流穩定之後，微電腦系統通過A/D轉換器取得電壓和電流波形數據，進行數字濾波後計算出電壓V45和電流I45及其相位差,再進一步計算出阻抗Z45、電阻分量R45和電抗分量X45。然後，切換異頻電源的輸出頻率為55Hz，經過同樣的步驟後可計算出阻抗z55、電阻分量R55和電抗分量X55。取Z45 和Z55的平均值作為工頻接地阻抗Z50。最後，關閉異頻電源，通過液晶屏顯示測量結果。因此阻抗測量時，儀器測量的是兩電壓輸入端P1、P2之間的電壓與電源輸出電流之比。
