Phần lớn các thiết bị đo hiện tại được xây dựng xung quanh một voltmeter kỹ thuật số, với số lượng vật lý được đo được chuyển đổi thành điện áp bằng cách sử dụng một cảm biến phù hợp.

Đây là trường hợp của vạn năng kỹ thuật số, ngoài việc cung cấp chức năng voltmeter, có ít nhất một bộ chuyển đổi dòng điện áp để vận hành nó như một ammeter và một máy phát điện dòng điện không đổi để hoạt động như một ohmmeter.

Chúng đang bị đe dọa, mặc dù vẫn được sử dụng làm chỉ số nhanh về thứ tự cường độ hoặc biến thể của điện áp đo được. Chúng thường bao gồm một milimet trong loạt với sức đề kháng cao. Tuy nhiên, điện trở này, theo thứ tự của một vài kΩ, thấp hơn đáng kể so với điện trở bên trong của vôn kế kỹ thuật số, thường bằng 10 MΩ.

Vì lý do này, voltmeter analog giới thiệu một sự xáo trộn lớn hơn vào các mạch mà chúng được giới thiệu hơn voltmeter kỹ thuật số.
Để hạn chế sự xáo trộn này, chúng tôi đã đi xa đến mức sử dụng máy đo tốc độ với độ nhạy 15 micro-amps cho quy mô đầy đủ trên bộ điều khiển phổ quát cao cấp (kết hợp voltmeter-micro-ammeter-ohmmeter-capacimeter). (Ví dụ : Metrix MX 205 A)

Một điện từ điện vôn kế bao gồm một máy đo điện tín, do đó một milimet từ điện rất nhạy cảm, theo chuỗi với sức đề kháng bổ sung có giá trị cao (từ vài kΩ đến vài trăm kΩ).
Một voltmeter với một số đồng hồ đo được thực hiện bằng cách thay đổi giá trị của điện trở bổ sung. Đối với các phép đo dòng điện xoay chiều, một cầu chỉnh lưu diode được xen kẽ nhưng phương pháp này chỉ có thể đo điện áp hình sin. Tuy nhiên, chúng có một số lợi thế : chúng không yêu cầu pin để hoạt động.

Ngoài ra, ở cùng một mức giá, băng thông của chúng rộng hơn nhiều, cho phép đo AC trên vài trăm kilohertz, nơi một mô hình kỹ thuật số tiêu chuẩn được giới hạn ở vài trăm hertz.
Chính vì lý do này mà chúng vẫn được sử dụng rộng rãi trong thử nghiệm trên thiết bị điện tử hoạt động ở tần số cao (HI-FI)

Một điện quang kế bao gồm một ammet milimet ferroelectric theo chuỗi với sức đề kháng bổ sung có giá trị cao (từ vài trăm Ω đến vài trăm kΩ). Như ammeters cùng loại làm cho dòng điện, họ làm cho nó có thể đo giá trị hiệu quả của điện áp của bất kỳ hình dạng (nhưng tần số thấp) < 1 kHz).

Chúng thường bao gồm một bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số kép, một hệ thống xử lý và một hệ thống hiển thị.

Nó chỉ có thể được sử dụng để đo điện áp hình sin trong dải tần số của mạng phân phối điện. Điện áp được đo được làm thẳng bởi một cây cầu diode và sau đó được coi là điện áp DC. Voltmeter sau đó hiển thị một giá trị bằng 1,11 lần giá trị trung bình của điện áp được sửa chữa. Nếu điện áp là hình sin, kết quả được hiển thị là giá trị hiệu quả của điện áp; Nếu không, nó không có ý nghĩa.

Phần lớn các thiết bị trên thị trường thực hiện phép đo này theo ba bước :

1 - Điện áp được nâng lên bằng hệ số nhân tương tự chính xác.
2 - Thiết bị thực hiện chuyển đổi analog sang kỹ thuật số trung bình của bình phương của điện áp
3 - Căn bậc hai của giá trị này sau đó được thực hiện bằng số.

Vì hệ số nhân tương tự chính xác là một thành phần đắt tiền, các voltmeter này đắt gấp ba đến bốn lần so với các thiết bị trước đó. Số hóa gần như tổng số của tính toán làm giảm chi phí trong khi cải thiện độ chính xác.

Các phương pháp đo lường khác cũng được sử dụng, ví dụ :

- Chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số của điện áp được đo lường, sau đó xử lý kỹ thuật số hoàn toàn của việc tính toán "căn bậc hai của hình vuông trung bình".
- Cân bằng hiệu ứng nhiệt được tạo ra bởi điện áp biến đổi và được tạo ra bởi điện áp DC sau đó được đo.

Có hai loại voltmeter "hiệu quả thực sự" :

- TRMS (từ tiếng Anh True Root Mean Square Có nghĩa là "trung bình căn bậc hai thực sự") - Nó đo lường giá trị hiệu quả thực sự của điện áp biến đổi.
- RMS (từ tiếng Anh Root Mean Square có nghĩa là "trung bình căn bậc hai") - Giá trị RMS thu được thông qua bộ lọc loại bỏ thành phần dc (giá trị trung bình) của điện áp và cho phép có được giá trị hiệu quả của điện áp gợn sóng.

Voltmeter kỹ thuật số đầu tiên được thiết kế và chế tạo bởi Andy Kay vào năm 1953.
Phép đo với một voltmeter được thực hiện bằng cách kết nối nó song song với phần của mạch có sự khác biệt tiềm năng là mong muốn.
Do đó, về lý thuyết, để sự hiện diện của thiết bị không thay đổi sự phân bố tiềm năng và dòng điện trong mạch, không có dòng điện nào nên chảy trong cảm biến của nó. Điều này ngụ ý rằng sức đề kháng bên trong của cảm biến nói trên là vô hạn, hoặc ít nhất là tuyệt vời nhất có thể so với sức đề kháng của mạch được đo.