ZC-8接地电阻测量仪是根据补偿法原理制成的，以手动交流发电机为电源，其工作原理如图所示。图(a)中，TA为电流互感器，F为手动交流发电机，Z为机械整流器或相敏整流放大器，S为量程开关，G为检流计，Rs为电位器。仪表有三个接地端子按钮，分别是接地端子按钮E(端子按钮E由仪表内部的电位辅助端子按钮P2和电流辅助端子按钮C2短接而成)、电位端子按钮Py和电流端子按钮C)。
将每个端钮通过探头插入地下指定距离，测量连接到E和P的两个端钮之间的土壤电阻。为了扩大测量范围，在电路中接入两组不同的分流电阻R1 ~ R3和R5 ~ R8，实现电流互感器和检流计支路二次电流I2的三档分流。分流电阻由量程开关S切换，量程开关S有三档，分别为0 ~ 1. 1 ~ 10和10 ~ 100。
简化图(a)中的电路，绘制成实测时的原理图，如图(b)所示。图中E’为接地极，P’为电位接地极，C’为电流接地极。分别与E，P1、C1的C1端子按钮连接，分别插入土壤中不小于20m和40m的距离。
假设手摇交流发电机F在某一时刻输出交流电，其左端处于高电位，此时的电流j经过电流互感器一次侧端子按钮E接地体E大地电流接地极C端子按钮C1，再回到手摇交流发电机右端，形成闭合回路。在E’的接地电阻Rx上形成的电压降iRx随着离E’极距离的增加而急剧下降，在P’极下降到零。同样，P '和C '两个电极之间也会有一个电压降，其值为IRc，电位分布如图(b)所示。
电流互感器的二次电流为KI(K为变比：I2/I1)，该电流通过电位器S点的压降为KIRs。通过调节电位计的可动触点W，检流计指示为零。此时，P’和S之间的电势为零，即：
从式(8-2)可以看出，被测接地电阻Rx可以由电流互感器的变比和电位器的电阻r决定，与电流接地极C '的电阻r无关。用上述原理测量接地电阻的方法称为补偿法。
需要指出的是，电流接地电极C’形成接地电流的通路是绝对必要的。如果只有一个电极，测量结果必然包含接地体E’的接地电阻，这显然是不正确的。还需要指出的是，测量接地电阻一般采用交流电，因为土壤的导电性主要取决于地下电解质的作用，如果采用直流电，会引起化学极化，严重扭曲测量结果。
