В качестве меры безопасности все электрооборудование должно быть подключено к прямому каналу заземления, и этот путь обычно питается токопроводящим стержнем, вбитым в землю. Идеальная система должна иметь нулевое сопротивление заземления, которое представляет собой величину электрического сопротивления, которое этот путь имеет для потока электричества. Однако ни одна система не идеальна, поэтому всегда есть небольшое количество. У регулирующих органов есть разные стандарты в отношении максимально допустимого значения сопротивления заземления для обеспечения безопасности оборудования и оператора, но национальный Электротехнический кодекс (NEC) и телекоммуникационная отрасль указывают максимальное значение 5 Ом. .
Сопротивление грунта зависит от трех факторов. Они включают удельное сопротивление заземляющего стержня, контактное сопротивление между стержнем и окружающей землей и удельное сопротивление земли, окружающей тело земли. Заземляющие стержни обычно изготавливаются из материала с высокой проводимостью, поэтому их удельное сопротивление очень низкое, а контактное сопротивление часто незначительно, при условии отсутствия загрязняющих веществ, таких как краска или жир. Земля, окружающая стержень, обычно оказывает наибольшее сопротивление, но удельное сопротивление земли уменьшается с увеличением расстояния от стержня.
Прежде чем проводить измерения сопротивления грунта с помощью заземляющего стержня, испытание грунта или грунта обычно проводят с помощью серии из четырех равномерно расположенных штырей. Через крайнюю пару стержней подается ток, а падение напряжения на внутренней паре измеряется с помощью измеритель сопротивления грунта. Измеритель откалиброван для автоматического преобразования показаний напряжения в сопротивление, измеряемое в омах. Измеритель сопротивления заземления также автоматически выбирает испытательную частоту с наименьшим количеством шума, чтобы компенсировать окружающие токи заземления и их гармоники.
Существует три метода проведения испытания сопротивления заземления вокруг существующего заземляющего стержня. В первом, называемом измерением падения потенциала, ток подается между заземляющим стержнем, который был отсоединен от своего соединения, и штырем, а падение напряжения измеряется на втором штыре, расположенном посередине между ними. Второй метод, называемый выборочным измерением, аналогичен за исключением того, что на стержень накладывается зажимное кольцо, поэтому его не нужно отсоединять. В третьем методе, называемом безэлектродным измерением, сопротивление заземления определяется с помощью двух зажимов, размещенных вокруг заземляющего стержня или соединительного провода. Его проще всего провести, потому что он не требует забивания кольев, но он работает только в системах, которые имеют более одного заземляющего стержня.