接地电阻测试仪的使用方法是什么

接地电阻测试仪的使用方法是什么（共4篇）

接地电阻测试仪的使用方法是什么 篇1

接地电阻测试仪是摒弃了传统的人工手摇发电工作方式，采用先进的大规模集成电路，应用DC/AC变换技术将三端钮、四端钮测量方式合并为一种机型的新型数字接地电阻测试仪。那么，接地电阻测试仪的使用方法是什么?

1 测试方法如下：

(1)在E-E两个接线柱测量接地电阻时，用镀铬铜板短接，并接在随仪表配来的5m长纯铜导线上，导线的另一端接在待测的接地体测试点上。测量屏蔽体电阻时，应松开镀铬铜板，一个E接线柱接接地体，另一个E接线柱接屏蔽。

(2)P柱接随仪表配来的20m纯铜导线，导线另一端接插针。 (3)C柱接随仪表配来的40m纯铜导线，导线的另一端接插针2。

2?接地电阻测试仪设置的技术要求 (1)接地电阻测试仪应放置在离测试点1～3m处，放置应平稳，便于操作。 (2)每个接线头的接线柱都必须接触良好，连接牢固。

(3)两个接地极插针应设置在离待测接地体左右分别为20m和40m的位置;如果用一直、线将两插针连接，待测接地体应基本在这一直线上。

(4)不得用其他导线代替随仪表配置来的5m、20m、40m长的纯铜导线。

(5)如果以接地电阻测试仪为圆心，则两支插针与测试仪之间的夹角最小不得小于120°，更不可同方向设置。

(6)两插针设置的土质必须坚实，不能设置在泥地、回填土、树根旁、草丛等位置。

(7)雨后连续7个晴天后才能进行接地电阻的测试。

(8)待测接地体应先进行除锈等处理，以保证可靠的电气连接。

3?接地电阻测试仪的操作要领 (1)测试仪设置符合规范后才开始接地电阻值的测量。

(2)测量前，接地电阻档位旋钮应旋在最大档位即x10档位，调节接地电阻值旋钮应放 置在6～7Ω位置。

(3)缓慢转动手柄，若检流表指针从中间的0平衡点迅速向右偏转，说明原量程档位选择过大，可将档位选择到x1档位，如偏转方向如前，可将档位选择转到x0?1档位。

(4)通过步骤(3)选择后，缓慢转动手柄，检流表指针从0平衡点向右偏移，则说明接地电阻值仍偏大，在缓慢转动手柄同时，接地电阻旋钮应缓慢顺时针转动，当检流表指针归0时，逐渐加快手柄转速，使手柄转速达到120转/分，此时接地电阻指示的电阻值乘以档位的倍数，就是测量接地体的接地电阻值。如果检流表指针缓慢向左偏转，说明接地电阻旋钮所处在的阻值小于实际接地阻值，可缓慢逆时针旋转，调大仪表电阻指示值。

(5)如果缓慢转动手柄时，检流表指针跳动不定，说明两支接地插针设置的地面土质不密实或有某个接头接触点接触不良，此时应重新检查两插针设置的地面或各接头。

(6)用接地电阻测量仪测量静压桩的接地电阻时，检流表指针在0点处有微小的左右摆动是正常的。

(7)当检流表指针缓慢移到0平衡点时，才能加快仪表发电机的手柄，手柄额定转速为120转/分。严禁在检流表指针仍有较大偏转时加快手柄的旋转速度。

(8)测量仪表使用后阻值档位要放置在最大位置即x10档位。整理好三条随仪表配置来的测试导线，清理两插针上的脏物，装袋收藏。

接地电阻测试仪的使用方法是什么 篇2

1 常规测试方法

测试接地电阻常用方法有电压———电流法、电位降法、比率计法和电桥法[2]。

1.1 电压-电流法

1.1.1 辅助地极直线布置法

电流线和电位线同方向 (同路径) 放设称为三极法中的直线法, 示意图见图1 (a) 。dCG为4~5D, dPG通常为0.5~0.6倍dCG。电位极P应在被测接地装置G与电流极C连线方向移动三次, 每次移动的距离为dCG的5%左右, 如三次测试的结果误差在5%以内即可。

G-被试接地装置;C-电流极;P-电压极;D-被试接地装置最大对角线长度;dCG-电流极与被试接地装置边缘的距离;dPG-电位极与被试接地装置边缘的距离。

1.1.2 辅助地极夹角布置法

大型接地装置一般不宜采用直线法测试。如果条件所限而必须采用时, 应注意使电流线和电位线保持尽量远的距离, 以减小互感耦合对测试结果的影响。

只要条件允许, 大型接地装置接地阻抗的测试都采用电流-电位线夹角布置的方式。dCG为4~5D, 对超大型接地装置则尽量远;dPG的长度与dCG相近。

接地阻抗可用式1) 修正。

式中:

θ———电流线和电位线的夹角;

Z′———接地阻抗的测试值。

如果土壤电阻率均匀, 可采用dCG和dPG相等的等腰三角形布线, 此时使θ约为30°, dCG=dPG=2D, 接地阻抗的修正计算公式仍为公式1) 。

1.2 电位降法

电位降法测试接地装置接地阻抗测试回路布置图如图1 (b) 所示, dCG为4~5D。流过被测试接地装置G和电流极C的电流I使地面电位变化, 电压极P从G的边缘开始沿与电流回路成30°~45°的方向向外移动, 每间隔d (如50m或100m等) 测试一次P与G之间的电位差U, 绘出U与x的变化曲线, 曲线平坦处即为电位零点, 与曲线起点间的电位差即为在测试电流下被测接地装置的电位升高Um, 接地装置的接地阻抗Z为:

如果电位降曲线的平坦点难以确定, 则可能是受被试接地装置或电流极C的影响, 考虑延长电流回路;或者是地下情况复杂, 考虑以其它方法来测试和校验。

G-被试接地装置;C-电流极;P-电位极;D-被试接地装置最大对角线长度;dCG-电流极与被试接地装置边缘的距离;x-电位极与被试接地装置边缘的距离;d-测试距离间隔。

1.3 比率计法

采用比率计法测试接地电阻试验接线。其测试原理是利用了指针M的偏转与两个线圈流过的电流比成比例, 事先将比率计的刻度由电阻值校准, 测试时可以直接从刻度上读出接地电阻值。早期使用的测试仪表如原苏联产的MC-07、MC-08型, 日本产L-8型比率计均采用这种接线。

1.4 电桥法

采用电桥测试接地电阻试验接线如图2 (a) 、 (b) 所示, 采用这类原理的接地电阻测试仪有ZC-8型、ZC29型等接地兆欧表和现行开发的各类数字式接地电阻测试仪。

图2 (a) 所示电桥性接地电阻测试仪的桥路中有两个不变的电阻r1和r2, 一个具有两个滑动接点的电阻, 可形成ra和rb两种电阻值, 在测试时需要进行两次平衡。电源电流通过两个并联支路, 在一支路中有电阻r2, 被测接地体1, 大地和电压极。另一支路中有r1和ra。第一次平衡时, 将检流计接到a侧, 调节滑动触点Sa, 使电桥得到平衡, 即检流计中电流为零。

此时, 两支路中的电流与电阻r1和r2成反比, 即:

再将检流计接到b侧, 调节滑动触点Sb, 使电桥第二次平衡, 这时电极1与2之间的电压降等于rb上的电压降。即:

联列式3) 和式4) 可得:

式中,

Rg———接地电阻, Ω;

r1, r2——电桥臂固定电阻, Ω;

rb———调节电阻。

图2 (b) 为另一种电桥法原理接线图, 调节滑线电阻r使检流计指针指零或接近零, 此时, I1Rg=I2r, 接地电阻为:

1-接地体;2-电压极;3-电流极;P-检流计;S-开关;Sa、Sb-滑动电阻调节手柄;T-试验变压器

2 接地装置的分类及测试电源要求

在接地装置工程设计中, 有大型接地装置和中、小型接地装置, 其设计方法和接地电阻计算方法各不相同。中、小型接地装置以垂直接地体散流为主, 水平接地体起连接和均压作用;大型接地装置则相反, 以水平接地体散流为主, 垂直接地体起固定作用, 在需要加强雷电流散流处, 增加接地装置的密度。

3 异频电流法接地电阻测试实践

3.1 工频电流测试法的局限性

工频电流测试法是传统方法, 在我国接地系统测试中沿用了数十年, 至今仍在使用, 特别是电力行业新建变电站或发电厂的接地网测试项目, 由于外界工频电磁干扰并不是特别强, 再加上新建工程条件下的布线比较容易实施。

但对于运行中的变电站和发电厂, 采用工频电流法测试过程中的误差问题就显得格外突出, 主要原因是:外界工频电磁场以及地中零序性质的电流等所产生效果与工频试验电流所产生效果相比, 已达到无法忽略又无法剔除的程度。

例如, 实测中即使在施加试验电流为零的情况下, 较长的电压线上以工频为主要成分的外界干扰电压已达到数伏, 若地网接地电阻为0.20Ω的话, 20A信号试验电流所产生的信号电压降也仅4V。倒相法、三相电流测试法等抗干扰措施在理论上可以消除外界工频干扰的影响, 但长期实践经验表明, 其效果并不理想, 测试数据的复现性差, 难以得到满意的测试结果。

究其原因, 此类抗干扰措施的假设前提条件是:外界干扰是纯正的工频信号, 且在测试期间保持稳定不变, 显然实际情况并非如此, 故测试误差主因难以判定。

总之, 由于工频电流法的试验电流的频率与外界工频干扰的频率相同, 同频率的外界工频干扰信号难以被剔除, 再加上干扰信号中的谐波、高频和直流等成分的影响, 必然导致测试结果出现误差。

3.2 异频测试法的尝试

有这样一类接地装置:所含变电所电压等级只有33k V, 等效面积也只有2000~3000m2, 达不到DL/T475—2006《接地装置特性参数测试导则》[3]中就明确规定的大型接地装置条件, 但是其形状狭长, 长度往往达到100~200m, 如地铁站点的接地装置。对于这类特殊接地装置, 采用A类仪表无法满足测试要求, 即使采用工频大电流测试法, 仍难以在设备运行时测得理想结果。

采用异频电流测试法时, 辅助地极布置和仪表接线方式如图3所示, 图3 (a) 中dPG约为0.5~0.6倍dCG, dCG为3~5D。图3 (b) 中dCG为3~5D, 对超大型接地装置则尽量远;dPG的长度与dCG相近。如果土壤电阻率均匀, 可采用dCG和dPG相等的等腰三角形布线, 此时两根引线夹角θ约为30°, dCG=dPG=2D。

3.3 实操心得

1) 优先采用电流-电位线夹角布置的方式。虽然采用了异频电源, 但由于测试电流相对较大, 通常达到3~5A, 若电流线和电压先布放太近, 由于线间耦合互感而引入误差, 影响测试结果。

2) 电流极接地电阻不大于20Ω, 使仪器能输出尽量大的测试电流;为取得理想测试结果, 应保证测试电流不小于3A。

3) 电流极布置位置与接地网边缘的直线距离大约是接地网对角线长度的3至5倍, 为保证电流极回路具有较小的电阻, 对于接地网对角线200m以内的测试可采用截面积为1.5mm2的铜线作电流极引线;对于更大的接地网, 电流极引线截面积可采用2.5mm2或4mm2的铜线, 铜线的电阻可按照17Ω/km.mm2进行估算。电压极引线可采用截面积为1.5mm2的铜线。

笔者曾同时采用两根200m截面积为0.75mm2的铜线分别作为电流极和电压极引线进行测试, 也取得了非常好的测试结果。

4) 虽然仪器具有很强的抗干扰能力, 但为了取得 (下转第98页) 理想测试结果, 应保证电压极测试引线的干扰电压不大于10V, 电流极回路的干扰电流不大于1A。

5) 测试时, 仪表距被测接地网测试端子应该尽可能近, 仪表测试端子与地网连接线不大于3m, 否则会因测试引线感抗引入测试误差。

6) 为保障测试结果准确性, 在辅助地极布置时引进GPS定位系统, 准确定位辅助地极的位置, 减少人为误差。

7) 在市区测试时, 可优先利用路灯灯杆、各类建筑构筑物的接地装置作为辅助地极, 但应能保证被测接地装置与所利用的接地装置间的地中距离满足布线要求。

4 结论

异频电流测试法是在工频大电流测试法基础上研究得出的, 有效地解决了接地网测试过程中外界干扰的影响问题, 大大提高了接地网测试的精度, 可广泛应用于电力、石油、化工、电信、军工、铁路、机场及工矿企业的接地网的带电测试。

参考文献

[1]李景禄等.现代防雷技术[M].北京:中国水利水电出版社, 2009.

接地电阻测试仪的使用方法是什么 篇3

关键词：接地电阻 影响因素 解决办法

中图分类号：TM862文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）05（a）-0034-01

检测是防雷技术服务工作中的一项基本内容，检测结论直接关系到一个受检项目防雷装置是否合格以及是否经得起雷击考验，而接地电阻测试值是出具检测结论的重要依据，直接关系到检测报告的真实性、准确性和权威性。然而在日常检测过程中，接地电阻的测量经常会受到各种因素的影响而偏离真实值。该文从9个方面简要分析了影响接地电阻测试值的原因，并提出了相应的解决办法。

1 接地电阻的定义

接地电阻是指接地体或自然接地体的对地电阻和接地线电阻的总和，分为冲击接地电阻和工频接地电阻。冲击接地电阻是指按通过接地体流入地中的冲击电流求得的电阻，工频接地电阻是指按通过接地体流入地中的工频交流电流求得的电阻。我们在日常检测工作中所测得的接地电阻值为工频接地电阻值，通常在不特别指明的情况下，接地电阻均指工频接地电阻。[1]

2 影响接地电阻测试值的因素

防雷检测工作中所用的接地电阻测试仪由许多精密的电子元器件构成，需要连接较长的检测线，因而在受环境干扰或操作不当等情况下，容易产生测量误差，使所测接地电阻值非真实值，其影响因素主要有以下几点。

2.1 地表处存在大电位差

如果被检测点附近有独立接地的存在，如工厂的变压器接地，当由于某种原因使变压器本身绝缘变差，产生漏电现象，就会在周围产生电位差，从而导致测试仪上的指针在一定范围内波动，无法测出准确数值。

2.2 仪器本身接触不良

接地电阻测试仪接线连接处，由于经常弯曲使用，容易折断，而由于有保护套的存在，又不容易被发现，造成时断时通的现象，就会影响测量的结果。

2.3 氧化层的影响

检测点、检测棒及鳄鱼夹都为金属物，长期裸露在空气中，其表面易形成氧化层，带有一定的绝缘性，如果不将此氧化层打磨掉，必然会影响测量数据的准确性。

2.4 附近有发射机、天线等发出的强电磁场存在

在大功率的发射基地、高压变电所及高压线路附近存在有强电磁场，干扰接地电阻测试仪，影响测量数据。

2.5 土壤电阻率过高或土质不一

如果是用土壤电阻率很高，吸水性很差的砂性土作为整层建筑基础垫层，测出的接地电阻值往往就是偏大的。[2]如果接地系统（地网）周边土壤构成不一致，测量时随着接地极位置的不同测量结果也会有所不同，甚至相差很大。

2.6 检测高层建筑物时，空间电磁场的干扰

由于空间电磁场的干扰，从高层建筑物上放线测量接地电阻时，经常会遇到数据跳变的情况。一方面检测线本身存在线阻及感应电压，另一方面空中一些无线电波、电磁杂波等也会通过检测线传向测试仪，影响测量。

2.7 埋入地下的金属（油、气）管和接地装置以及金属器件的复杂布置

在检测液化气站、加油站、化工厂等场所接地电阻时，由于埋入地下的金属（油、气）管和接地装置以及金属器件的布置比较复杂，因此随着检测棒的放置方向和距离不同，测量值也会不同，甚至会出现负值。

2.8 被测接地极本身存有交变电流

当用电设备绝缘性差，部分短路引起漏电现象，或者引下线附近有并接的高压电源干扰都可能引起接地极本身产生交变电流，特别是早期建筑物结构比较混乱，接线比较零乱，甚至地零线电位差特别大，直接影响接地电阻测量值的准确度。

2.9 操作不当

操作不按仪器使用说明书规定的方法进行，仪器没有及时、正确地维护，或者使用有问题及超检仪器进行检测等，都会影响测量数据的准确性。

3 针对上述影响接地电阻测试值的原因，提出以下解决办法

（1）遇到地电位干扰现象，可换个时间测量接地电阻或远离大电流设备，找个适合插接地电极的土壤测量，取测量仪指针相对静止时的数值。

（2）为避免仪器本身接触不良带来的影响，就必须对仪器经常检查，特别是检测线连接部位，经常弯曲打折的部位要及时检查是否连通，以保证检测的顺利和检测结果的准确。

（3）对于氧化层的影响，解决办法是在检测前必须先将检测点处表面的氧化层打磨掉，且打磨的动作要轻而缓，还要使鳄鱼夹与检测点处金属表面较光亮的凸起部分相连接，不要夹在凹陷部分，因为打磨时凹陷部分的氧化层可能未被彻底清除，从而影响检测数据。

（4）为了避免在高电磁场环境下检测引线受到电磁干扰，引线的内径应使用合格的多股金属线，且引线长度尽可能缩短。

（5）在高电阻率砂石垫层的地方检测接地电阻时，P、C接地极应放在潮湿和与大地导电良好的地方，测出的接地电阻相对正确一些。对于检测点周围土质不一的情况，可以从不同方位进行测量，最终参考多次测量结果的前提下取较小数值。因为当接地装置周围土质不均时，雷电流主要向接地电阻值较小的方向流散。

（6）测量高层建筑物时，为避免测试仪指针严重跳变，可用一根同轴线作为测试引线，将同轴线和芯线连接在一起，并接在测试点上，将同轴线另一端的屏蔽线接在仪表的C2端上（即电流极），将同轴线的芯线接在仪表P2端上（即电压极），这样能较好地解决测量高层接地电阻由于引线过长造成的干扰影响。

（7）针对由于埋入地下的金属（油、气）管和接地装置以及金属器件的布置复杂的原因引起测量不准确的情况，可采取的解决办法是：检测前仔细了解地下金属管道的布置情况，查看接地装置图以及其它地下金属管道的布置图，选择影响尽可能小的地方放置P、C接地极。

（8）尽量选择抗干扰能力强，恒流源发生器电流尽可能大的接地电阻测试仪，一般要求其抗干扰能力在20 dB以上。

（9）在使用一个检测仪器前，应对其检测原理、技术参数、操作流程、注意事项等有一个清楚的了解，使用时严格按操作规程进行，并且要经常维护，定时检定，不使用超检仪器。

4 结语

在防雷检测工作中，经常会遇到各种各样的实际问题难以从相关技术规范中直接找到答案，需要我们去分析原因，总结经验，进而找到解决问题的办法，不断提高防雷技术服务的水平，从而促进防雷检测工作的顺利开展。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.石油化工装置防雷设计规范（GB50650-2011）[Z].2010-12-24.

[2]孟卫东，马勇，王成香.防雷检测中接地电阻的重要性及其影响因素[J].现代农业科技，2012，（13）：258.

接地电阻测试仪的使用方法是什么 篇4

写在前面：

眼动测试因其强大的功能，在互联网用户研究工作中应用颇丰，但此货本身较复杂，且周期不短，因此要用好还真是门学问。本系列（暂分1启蒙、2进阶、和3高级三部曲）将集中讨论测试设计和分析方法，由于我正经接触眼动时间也不长，所以本着讨论的宗旨，抛砖引玉。鉴于各公司选用的眼动仪可能差异较大，不会展开讨论操作细则。

《启蒙篇》要解决的问题简单，但哲学——为什么？是什么？

特别感谢：萍姐再次大图主演，溢哥栗子倾情出演

第一个大问题：

为什么要追踪眼睛的运动呢？这里我们要先回到出发点——注意，然后顺着理清注意à眼动à注视追踪这条脉络。

注意——出发点：

网站或客户端产品的重要目的是传达信息、引导用户操作，所以能否让用户快速方便地注意到、并理解页面上重要的内容，无疑是评价产品界面好坏的一个重要指标。我们不停地问自己：这个网页/软件的页面布局合理吗，符合我们的目标吗？此处，借用杨溢哥的一个经典栗子：

如果页面上只有一个元素，很简单，用户注意的焦点无疑就是这个元素（图1）：

图1

但事实上，页面上元素常常很丰富（图2），这时又该如何知道用户都注意了什么呢？

图2

注视——注意的外显特征：

遇到上面的问题时，你可能会想到通过考察用户视线的落点（POR，Point of Regard），来判断其注意的焦点。但并非视线每次落下都能算一次有意识的注意。研究显示，一个人注意并获取信息，主要是通过眼睛的“注视”（fixation）来实现的，即将眼睛的中央窝对准某一物体的时间超过100毫秒，在此期间，被注视的物体成像在中央窝上，才能获得比较充分的加工，形成清晰的像。因此，考察用户注视的对象也就知道其注意的内容了。

除注视外，眼睛还有两种基本的运动方式：“眼跳”（saccade）和“追随运动”（smooth pursuit）。眼跳，指的是注视点或者注视方向突然发生改变，这个过程中个体可以获得时间和空间信息，但是几乎不能形成比较清晰的像，也就不能获得清晰的信息或进行认知加工。而追随则是说，当被观察物体与个体的眼睛存在相对运动时，个体会为了保证对这个物体的注视，眼球追随其进行移动。三种眼动方式经常交错在一起，目的均在于选择信息，将要注意的刺激物置于像与中央窝区域，以形成清晰的像。有些地方还提到另外一种状态，就是“眨眼”（blink）。

眼动追踪——接近自然的观测手段：

但，怎么才能知道用户注视了哪儿呢？最直接的办法无疑是——问。比如我问：你现在看什么？你回答：正在看你写的这段话呢！搞定。但如果我想每时每刻都知道你在看什么，一直问恐怕不是一个好主意。我们需要一个没那么烦人、且更真实的监测方式。

这就要用到“视线追踪”（eye tracking）技术，也就是借用一些高科技手段，实时追踪用户的视线，从而了解用户每时每刻都在看哪儿了。运用这一技术进行测试，自然就叫眼动测试了。

至此，有关“为什么”的问题成功解决。

第二个大问题：

眼动测试是什么呢？这里我们要关注的关键词是：概念，原理，数据指标，应用情境。

概念：

眼动测试，就是通过视线追踪技术，监测用户在看特定目标时的眼睛运动和注视方向，并进行相关分析的过程。过程中需要用到眼动仪和相关软件。

原理：

如果你刚开始了解眼动，且不是很需要了解眼动的原理，建议这个小标题中只看下面的第一段即可。但如果你想追究下，且对简单的解剖学和简单的光学物理不抵触，建议都看，一起杀几个脑细胞玩。

目前热门的视线追踪技术，主要是基于眼睛视频分析（VOG，Video oculographic）的“非侵入式”技术，即用摄像机将眼睛运动录下来再通过图像分析判断视线落点，且传感器与用户没有直接接触。有些采用此类技术的仪器可以允许用户自由活动，如Tobii的X60/120和T60/120系列的裸机（图3左），但有时也会通过一些方式限定用户的活动范围，比如要求用户把下巴放在固定的支架上，以获得更准确的数据（图3右）。

图3

我们知道，用户的视线在移，眼球也在转动，所以要推算出用户的视线方向，就得在眼睛图像中找到某种在眼球转动时也保持不变的特征，并计算其与瞳孔中心（其中心线即视线方向）间的向量关系。

视线追踪技术中广泛运用的方法叫做“瞳孔—角膜反射方法”（the pupil center cornea reflection technique），其所利用的眼动过程中保持不变的特征，是眼球角膜外表面上的普尔钦斑（Purkinje image）——眼球角膜上的一个亮光点，由进入瞳孔的光线在角膜外表面上反射（corneal reflection）而产生（图4），

图4

由于摄像机的位置固定、屏幕（光源）的位置固定、眼球中心位置不变（假设眼球为球状，且头部不动），普尔钦斑的绝对位置并不随眼球的转动而变化（其实，头部的小幅度运动也能通过角膜反射计算出来）。但其相对于瞳孔和眼球的位置则是在不断变化的——比如，当你盯着摄像头时，普尔钦斑就在你瞳孔之间；而当你抬起头时，普尔钦斑就在你的瞳孔下方。这样一来，只要实时定位眼睛图像上的瞳孔、和普尔钦斑的位置，计算出角膜反射向量，便能利用几何模型，估算得到用户的视线方向（图5）。再基于前期定标过程（即让用户注视电脑屏幕上特定的点）中所建立的用户眼睛特征与电脑屏幕呈现内容之间的关系，仪器就能判断出用户究竟在看屏幕上的什么内容了（图6）。

图5

图6

定位瞳孔中心的位置是视线追踪技术中的关键一步，但一个问题是，相比于虹膜与眼白之间的极其明显的分界线来说，瞳孔和虹膜之间的分界线并没那么清晰，特别是咱黑眼睛黄皮肤。因此，研究者为了提高这一步的精准度，又设计了“亮、暗瞳差分方案”，即：交替用不同方位的光源向人眼发出近红外线，然后在每两帧相邻的图像中，分别获取用户明亮的瞳孔（bright pupil，亮瞳）和暗淡的瞳孔（dark pupil，暗瞳），进行叠加差分，从而更清晰地“抠”出瞳孔，再计算瞳孔的质心和形状等参数（图7）。

图7

究竟拍到的是“亮瞳”还是“暗瞳”，这取决于摄像头是否与光源共线。如果摄像头与光源在同一条线上，则摄像头拍到的瞳孔是被光照亮的，也就是“亮瞳”。这和拍照时，相机闪光灯直对着拍摄对象时照片上会出现“红眼”的原理是类似的（忍不住想提一下，百科说红眼是因为闪光灯使瞳孔暂时变大，其实有点扯，首先不相关，其次瞳孔在强光下会变小，不然岂不被闪瞎了眼）。如果二者不共线，则拍到的就是正常的“暗瞳”了。所以，支持亮暗瞳追踪的眼动仪上都有两套位置不同的近红外光源。

之所以要用近红外线，是因为人眼无法察觉到，不至于晃眼，影响用户。这些光束很弱，只要研究者按照眼动仪说明书上指示的距离安排用户就坐（比如离眼动仪60cm以上），用户即便在工作的眼动仪前待8个小时也不会有放射性危险。

与上述“非侵入式”技术相对应的视线追踪技术，则需要用户与测试设备上的传感器直接接触。比如早期的眼动测试会在测试者的眼睛里塞进一个类似硬质隐形眼镜的东西，监测随着眼睛运动而不断变化的磁场，从而知道你在看什么地方，或者在测试者的眼睛周围贴上电极，监测电位变化。这些方法听着有点慑人，操作起来也麻烦，但获取的数据比较准确。

那么，普通的商用眼动测试究竟能有多精确呢？这就得看测试用眼动仪的具体参数了。分空间和时间两个维度：空间上的相关参数有精确度、漂移和屏幕尺寸，时间上的参数是采样率（延时）。比如：Tobii X120的精确度是0.5度，随时间的漂移在0.3度内，如果以用户距离屏幕60cm计算的话，则偏移量约在0.13mm；其采样率为120Hz，则延时在17ms，因为每隔两帧才能算一次瞳孔。但有研究者发现，实际测试中的位置偏差要比这里算出来的值大很多，可能与用户移动头部、或定标问题有关。如果用tobii这一系列做阅读测试的话，很可能无法准确定位用户到底在看界面上的哪一行字。因此在作分析时，要避免太相信结果中所给出的注视点。

同时在做测试时，也应尽量遵守实验规范。现在的商用眼动仪一般都能对头动进行补偿计算，但是，即便眼动仪允许用户自由活动，也有一个规定的头动范围，比如Tobii X60和T60型号的头动范围在44×22×30cm（长宽高），而X120和T120的频率高、允许的头动范围更小，为30×22×30cm（长宽高），测试时应保证用户的头动幅度在此范围内。而在定标时，则应允许用户在规定范围内的移动头部，在定标阶段将头动纳入考虑。

数据指标：

做完一次眼动测试后，我们会得到什么呢？

测试后输出的数据中包括用户在界面上的各个注视点的空间和时间信息，以及用户的瞳孔尺寸变化信息（表征用户的唤醒程度）。同时，软件还会自动生成眼动热点图（heatmap）、视线轨迹图（gazeplot）、集簇图（cluster）、蜂群回放（bee swarm）等等，提供直观的结果。前面说过，注视是将眼睛的中央窝对准某一物体的时间超过100毫秒，是评估用户注意情况的重要指标。

基本的注视点统计指标包括：注视时长（fixation duration）、和注视点数目（fixaiton count），均可以作为因变量来研究各个页面区域、或感兴趣区域（AOI，area of interest）、或实验条件的影响。同时，如果对用户的注视轨迹（gaze path）进行编码，也可以分析轨迹规律。

至于眼动测试的具体设计和数据分析方法，将在《进阶篇》中讨论。

应用情境：

眼动测试的应用范围很广，在互联网领域可用于为以下调研问题提供参考：

配合实验或可用性测试，考察产品的可用性问题（比如：界面布局是否合理，重要元素是否突出）

研究不同用户群在产品界面上的浏览、操作习惯

对比不同的界面设计方案

其他

（未完待续，如果有错误，欢迎指正）

参考内容：

Analysis of Eye-Tracking Experiments performed on a Tobii T60（.pdf格式文章）

Tobii Studio User Manual