A jelenlegi mérőeszközök túlnyomó többsége digitális voltmérő köré épül, a mérendő fizikai mennyiséget megfelelő érzékelővel alakítják át feszültséggé.

Ez a helyzet a digitális multiméter esetében, amely a voltmérő funkció mellett legalább egy feszültségáram-átalakítóval rendelkezik, amely amméterként és állandó áramgenerátorként működik ohmméterként.

Ezek veszélyeztetettek, bár még mindig gyors indikátorként használják a mért feszültség nagyságrendjéről vagy változásáról. Általában egy milliméterből állnak, nagy ellenállással. Ez az ellenállás azonban néhány kΩ sorrendben jelentősen alacsonyabb, mint a digitális voltmérők belső ellenállása, általában 10 MΩ- nak felel meg.

Emiatt az analóg voltmérők nagyobb zavart okoznak az áramkörökben, amelyekbe bevezetik őket, mint a digitális voltmérők.
Ennek a zavarnak a 33. sz. korlátozása érdekében odáig mentünk, hogy 15 mikroerősítős galvanométert használtunk a csúcskategóriás univerzális vezérlők (voltmérő-mikro-ammeter-ohmmeter-capacimeter kombináció) teljes méretarányához. (Például Metrix MX 205 A)

A magnetoelektromos voltmérő egy galvanométerből áll, ezért egy nagyon érzékeny magnetoelektromos milliméterből, sorozatban, további nagy értékű ellenállással (néhány kΩ-tól néhány száz kΩ-ra).
A több mérőműszerrel rendelkező voltmérő a további ellenállás értékének megváltoztatásával készül. Váltakozó árammérésekhez egy dióda egyenirányító híd keresztezi egymást, de ez a módszer csak szinuszos feszültségeket képes mérni. Azonban számos előnyük van : nem igényelnek akkumulátort a működéshez.

Ezen túlmenően ugyanazon az áron sávszélességük sokkal szélesebb, lehetővé téve a több száz kilohertz feletti AC méréseket, ahol egy szabványos digitális modell néhány száz hertzre korlátozódik.
Ez az oka annak, hogy még mindig széles körben használják a nagyfrekvencián működő elektronikus berendezések (HI-FI) tesztelésére.

A ferroelektromos voltmérő egy ferroelektromos milliméteres amméterből áll sorozatban, további nagy értékű ellenállással (néhány száz Ω néhány száz kΩ-ra). Az azonos típusú amméterek az áramokhoz hasonlóan lehetővé teszik bármely formájú (de alacsony frekvenciájú) feszültségek effektív értékének mérését. < 1 kHz).

Ezek általában egy kettős rámpa analóg-digitális átalakítóból, egy feldolgozó rendszerből és egy kijelzőrendszerből állnak.

Csak szinuszos feszültségek mérésére használható az elektromos elosztóhálózatok frekvenciatartományában. A mérendő feszültséget diódahíd kiegyenesíti, majd egyenáramú feszültségként kezeli. A voltmérő ezután a korrigált feszültség átlagos értékének 1,11-szeresének megfelelő értéket jelenít meg. Ha a feszültség szinuszos, a megjelenített eredmény a feszültség tényleges értéke; Ha nem, akkor nincs értelme.

A piacon lévő eszközök többsége három lépésben végzi ezt a mérést :

1 - A feszültséget precíziós analóg szorzóval emelik.
2 - A készülék elvégzi a feszültség négyzetének átlagának analóg-digitális átalakítását
3 - Ennek az értéknek a négyzetgyökét ezután numerikusan hajtják végre.

Mivel a precíziós analóg szorzó drága alkatrész, ezek a voltmérők három-négyszer drágábbak, mint az előzőek. A számítás közel teljes digitalizálása csökkenti a költségeket, miközben javítja a pontosságot.

Más mérési módszereket is alkalmaznak, például :

- A mérendő feszültség analóg-digitális átalakítása, majd az "átlagos négyzet négyzetgyökének" kiszámításának teljes digitális feldolgozása.
- A változó feszültség által generált és az akkor mért egyenáramú feszültség által generált hőhatás kiegyenlítése.

Kétféle voltmérő "valódi hatékony" :

- TRMS (angolból) True Root Mean Square jelentése "valódi négyzetgyök középérték") - Méri a változó feszültség valódi effektív értékét.
- RMS (angolból) Root Mean Square jelentése "négyzetgyök átlag") - Az érték RMS szűréssel nyerjük, amely kiküszöböli a feszültség egyenáramú alkatrészét (átlagos értékét), és lehetővé teszi a feszültség fodrozódás tényleges értékének megszerzését.

Az első digitális voltmérőt Andy Kay tervezte és építette 1953-ban.
A voltmérővel végzett mérést úgy végezzük, hogy az áramkör azon részével párhuzamosan csatlakoztatjuk, amelynek potenciálkülönbsége kívánatos.
Így elméletileg, hogy az eszköz jelenléte ne változtassa meg a potenciálok és áramok eloszlását az áramkörön belül, az érzékelőben nem áramolhatja. Ez azt jelenti, hogy az említett érzékelő belső ellenállása végtelen, vagy legalábbis a lehető legnagyobb a mérendő áramkör ellenállásához képest.