Die überwiegende Mehrheit der Strommessgeräte ist um ein digitales Voltmeter herum aufgebaut, wobei die zu messende physikalische Größe mit einem geeigneten Sensor in Spannung umgewandelt wird.

Dies ist der Fall beim Digitalmultimeter, das neben der Voltmeterfunktion über mindestens einen Spannungsstromwandler verfügt, um es als Amperemeter zu betreiben, und einen Konstantstromgenerator, um als Ohmmeter zu arbeiten.

Sie sind gefährdet, werden aber immer noch als schnelle Indikatoren für die Größenordnung oder Variation der gemessenen Spannung verwendet. Sie bestehen in der Regel aus einem Millimeter in Reihe mit hohem Widerstand. Dieser Widerstand in der Größenordnung von wenigen kΩ ist jedoch deutlich niedriger als der Innenwiderstand von digitalen Voltmetern, der normalerweise 10 MΩ entspricht.

Aus diesem Grund führen analoge Voltmeter zu einer größeren Störung in die Stromkreise, in die sie eingebracht werden, als digitale Voltmeter.
Um diese Störung zu begrenzen, gingen wir so weit, Galvanometer mit einer Empfindlichkeit von 15 Mikroampere für den vollen Maßstab auf High-End-Universalreglern (Voltmeter-Mikro-Amperemeter-Ohmmeter-Kapazimeter-Kondensator-Kombination) zu verwenden. (Metrix MX 205 A zum Beispiel)

Ein magnetoelektrisches Voltmeter besteht aus einem Galvanometer, also einem sehr empfindlichen magnetoelektrischen Millimetermeter, in Reihe mit einem zusätzlichen Widerstand von hohem Wert (von wenigen kΩ bis zu einigen hundert kΩ).
Ein Voltmeter mit mehreren Messlehren wird durch Änderung des Wertes des zusätzlichen Widerstands hergestellt. Für WECHSELSTROMMESSUNGEN ist eine Diodengleichrichterbrücke eingestreut, aber diese Methode kann nur sinusförmige Spannungen messen. Sie haben jedoch eine Reihe von Vorteilen : Sie benötigen keine Batterie, um zu funktionieren.

Darüber hinaus ist ihre Bandbreite bei gleichem Preis viel größer und ermöglicht AC-Messungen über mehrere hundert Kilohertz, wobei ein digitales Standardmodell auf einige hundert Hertz begrenzt ist.
Aus diesem Grund werden sie immer noch häufig bei der Prüfung an elektronischen Geräten verwendet, die mit hohen Frequenzen (HI-FI) arbeiten.

Ein ferroelektrisches Voltmeter besteht aus einem ferroelektrischen Millimeter-Amperemeter in Reihe mit einem zusätzlichen Widerstand von hohem Wert (von einigen hundert Ω bis zu einigen hundert kΩ). Wie Amperemeter des gleichen Typs für Ströme ermöglichen sie es, den effektiven Wert von Spannungen jeder Form (aber mit niedriger Frequenz) zu messen. < 1 kHz).

Sie bestehen in der Regel aus einem Analog-Digital-Wandler mit zwei Rampen, einem Verarbeitungssystem und einem Anzeigesystem.

Es kann nur zur Messung von sinusförmigen Spannungen im Frequenzbereich elektrischer Verteilnetze eingesetzt werden. Die zu messende Spannung wird durch eine Diodenbrücke begradigt und anschließend als Gleichspannung behandelt. Das Voltmeter zeigt dann einen Wert an, der dem 1,11-fachen des Durchschnittswerts der gleichgerichteten Spannung entspricht. Wenn die Spannung sinusförmig ist, wird das Ergebnis als effektiver Wert der Spannung angezeigt; wenn nicht, macht es keinen Sinn.

Die meisten Geräte auf dem Markt führen diese Messung in drei Schritten durch :

1 - Die Spannung wird im Quadrat durch einen analogen Präzisionsmultiplikator angehoben.
2 - Das Gerät führt die Analog-Digital-Umwandlung des Durchschnitts des Quadrats der Spannung durch
3 - Die Quadratwurzel dieses Wertes wird dann numerisch ausgeführt.

Da der Präzisions-Analogmultiplikator eine teure Komponente ist, sind diese Voltmeter drei- bis viermal teurer als die vorherigen. Eine nahezu vollständige Digitalisierung der Berechnung reduziert die Kosten und verbessert gleichzeitig die Genauigkeit.

Es werden auch andere Messmethoden verwendet, zum Beispiel :

- Analog-Digital-Umwandlung der zu messenden Spannung, dann volldigitalen Verarbeitung der Berechnung der "Quadratwurzel des durchschnittlichen Quadrats".
- Ausgleich des thermischen Effekts, der durch die variable Spannung erzeugt wird, und des durch eine Gleichspannung erzeugten Effekts, der dann gemessen wird.

Es gibt zwei Arten von Voltmetern, die "wirklich effektiv" sind :

- TRMS (aus dem Englischen True Root Mean Square bedeutet "wahrer Quadratwurzelmittelwert") - Es misst den wahren effektiven Wert einer variablen Spannung.
- RMS (aus dem Englischen Root Mean Square bedeutet "Quadratwurzeldurchschnitt") - Der Wert RMS wird durch Filterung erhalten, die die Gleichstromkomponente (Mittelwert) der Spannung eliminiert und es ermöglicht, den effektiven Wert der Spannungswelligkeit zu erhalten.

Das erste digitale Voltmeter wurde 1953 von Andy Kay entworfen und gebaut.
Die Messung mit einem Voltmeter erfolgt durch Parallelschaltung zu dem Teil der Schaltung, dessen Potentialdifferenz gewünscht ist.
Damit das Vorhandensein des Geräts die Verteilung von Potentialen und Strömen innerhalb des Stromkreises nicht verändert, sollte theoretisch kein Strom in seinen Sensor fließen. Dies impliziert, dass der Innenwiderstand des Sensors unendlich ist oder zumindest im Vergleich zum Widerstand der zu messenden Schaltung so groß wie möglich ist.