手搖式兆歐表的原理電路如圖1所示。圖中g(shù)為手搖發(fā)電機，發(fā)電機組件由搖柄、防逆轉(zhuǎn)系統(tǒng)、傳動齒輪、離心式摩擦調(diào)速系統(tǒng)、發(fā)電機等組成；電路系統(tǒng)由倍壓整流電路及測量裝置磁電式雙動圈流比計組成，儀表的指針固定在雙動圈上。儀表的三個接線柱分別是：線路端l、接地端e、屏蔽端g。其工作原理如下：
圖1 手搖式兆歐表原理電路圖
順時針搖動兆歐表手柄時，手柄使棘輪、齒輪、離心摩擦調(diào)速等機構(gòu)轉(zhuǎn)動，并帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子以5倍于手柄的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，定子線圈輸出交流電壓。棘輪系統(tǒng)是防止轉(zhuǎn)子逆轉(zhuǎn)，離心摩擦調(diào)速系統(tǒng)防止轉(zhuǎn)子超速。手柄以額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，定子線圈將輸出的交流電壓，經(jīng)二極管v1、v2，電容c1、c2倍壓整流后，在a、b兩端輸出直流高壓。
測量時被測電阻rx接于兆歐表的“線路端l”與“接地端e”之間。電壓線圈l1、電阻rc和被測電阻rx相串聯(lián)，電流線圈l2和電阻rv相串聯(lián)，然后再并聯(lián)接至a、b兩端。設線圈l1電阻為r1，線圈l2電阻為r2，當搖動手搖發(fā)電機時，兆歐表將輸出直流高電壓u，則兩個線圈通過的電流分別為：
兩式相除得：
式中的r1、r2、rc均為定值，僅rx為變量，所以改變rx會引起比值i1／i2的變化。由于線圈l1與線圈l1繞向相反，流入電流i1和i2在永久磁場作用下，在兩個線圈上分別產(chǎn)生兩個方向相反的轉(zhuǎn)矩t1和t2, 由于氣隙磁場不均勻，因此t1和t2既與對應的電流成正比又與其線圈所處的角度有關。當t1≠t2時指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直到t1=t2時，指針停止。指針偏轉(zhuǎn)的角度只決定于i1和i2的比值，此時指針所指的刻度是被測設備的絕緣電阻值。
當e端與l端短接時，i1為最大，指針順時針方向偏轉(zhuǎn)到最大位置，即“0”位置；當e、l端未接被測電阻時，rx趨于無窮大，i1=0，指針逆時針方向轉(zhuǎn)到“∞”位置。