Die oorgrote meerderheid van die huidige meettoestelle is gebou rondom 'n digitale voltmeter, met die fisiese hoeveelheid wat gemeet moet word omskep word in spanning met behulp van 'n toepaslike sensor.

Dit is die geval van die digitale multimeter wat, bykomend tot die aanbied van die spanningsmeter funksie, het ten minste een huidige spanning converter om dit te bedryf in ammeter en 'n konstante huidige kragopwekker te funksioneer in ohmmeter.

Hulle verdwyn, hoewel dit steeds gebruik word as 'n vinnige aanwysers van die volgorde van grootte of variasie van die gemeet spanning. Hulle bestaan gewoonlik uit 'n millimeter in reekse met hoë weerstand. Hierdie weerstand, van die orde van 'n paar kΩ, is egter baie laer as die interne weerstand van digitale voltmeters, gewoonlik gelyk aan 10 MΩ.

Om hierdie rede stel analoog voltmeters 'n groter versteuring in die stroombane waarin hulle bekendgestel word as digitale voltmeters.
Om hierdie versteuring te beperk, het ons so ver gegaan as om galvanometers te gebruik met 'n sensitiwiteit van 15 mikro-amps vir volle skaal op hoë-end universele kontroleerders (kombinasie voltmeter-mikro-ammeter-ohmmeter-capacimeter). (Métrix MX 205 A byvoorbeeld)

'N Magneto-elektriese voltmeter bestaan uit 'n galvanometer, so 'n baie sensitiewe magneto-elektriese milli-ammeter, in reeks met 'n bykomende weerstand van hoë waarde (van 'n paar kΩ tot 'n paar honderd kΩ).
'N Voltmeter met verskeie meetmeters word uitgevoer deur die waarde van die bykomende weerstand te verander. Vir AC-metings word 'n diode-regstellingsbrug interspersed, maar hierdie metode maak slegs voorsiening om sinusoïdale spannings te meet. Hulle het egter 'n aantal voordele : hulle benodig nie 'n battery om te werk nie.

Daarbenewens, teen dieselfde prys, is hul bandwydte baie wyer, waardeur AC-metings op 'n paar honderd kilohertz toegelaat word waar 'n standaard digitale model beperk is tot 'n paar honderd hertz.
Dit is om hierdie rede dat hulle nog wyd gebruik word in die toets op elektroniese toerusting wat teen 'n hoë frekwensies (MI-FI)

'N Ferro-elektriese voltmeter bestaan uit 'n ferro-elektriese milli-ammeter in reekse met 'n bykomende weerstand van hoë waarde (van 'n paar honderd Ω tot 'n paar honderd kΩ). Soos ammeters van dieselfde tipe vir strome doen, maak hulle dit moontlik om die effektiewe waarde van spannings van enige vorm te meet (maar van lae frekwensie < 1 kHz).

Hulle bestaan gewoonlik uit 'n dubbele oprit analoog-tot-digitale converter, 'n verwerkingstelsel en 'n vertoonstelsel.

Dit kan slegs gebruik word vir die meting van sinusoïdale spannings in die frekwensie domein van elektriese verspreiding netwerke. Die spanning wat gemeet moet word, word reguit deur 'n diode brug en dan as 'n DC-spanning behandel. Die spanningsmeter vertoon dan 'n waarde gelykstaande aan 1.11 keer die gemiddelde waarde van die reggestelde spanning. As die spanning sinusoïede is, is die resultaat wat vertoon word, die effektiewe waarde van die spanning; as dit nie is nie, maak dit geen sin nie.

Die meerderheid toestelle op die mark voer hierdie meting in drie fases uit :

1 - Die spanning is vierkantig deur 'n presisie analoog vermenigvuldiger.
2 - Die toestel voer die analoog-tot-digitale omskakeling van die gemiddelde van die vierkant van die spanning
3 - Die vierkantige wortel van hierdie waarde word dan numeries uitgevoer.

Aangesien die presisie-analoogvermenigvuldiger 'n duur komponent is, is hierdie voltmeters drie tot vier keer duurder as die voriges. Die byna totale digitalisering van die berekening verminder die koste terwyl akkuraatheid verbeter word.

Ander metingsmetodes word ook gebruik, byvoorbeeld :

- Analoog-digitale omskakeling van die spanning wat gemeet moet word, dan ten volle digitale verwerking van die berekening van die "vierkantige wortel van die gemiddelde vierkant".
- Gelykmaking van die termiese effek wat gegenereer word deur die veranderlike spanning en wat gegenereer word deur 'n DC spanning wat dan gemeet.

Daar is twee tipes "ware effektiewe" voltmeters :

- TRMS (uit Engels True Root Mean Square wat beteken "ware gemiddelde vierkantige wortel") - Dit meet die ware effektiewe waarde van 'n veranderlike spanning.
- RMS (uit Engels Root Mean Square betekenis "gemiddelde vierkantige wortel") - Die waarde RMS word verkry deur filter wat die DC-komponent (gemiddelde waarde) van die spanning uitskakel, en dit moontlik maak om die effektiewe waarde van die rimpeling van die spanning te verkry.

Die eerste digitale voltmeter is in 1953 deur Andy Kay ontwerp en gebou.
Die meting met 'n voltmeter word uitgevoer deur dit parallel met die gedeelte van die stroombaan te koppel waarvan ons die potensiële verskil wil ken.
So in teorie, sodat die teenwoordigheid van die toestel nie die verspreiding van potensiaal en strome binne die stroombaan verander nie, moet geen stroom in sy sensor sirkuleer nie. Dit impliseer dat die interne weerstand van geagte sensor oneindig is, of ten minste die grootste moontlike is in vergelyking met die weerstand van die stroombaan wat gemeet moet word.