Langflest núverandi mælitæki eru byggð í kringum stafræna spennumæli, þar sem líkamlegt magn sem á að mæla er breytt í spennu með viðeigandi skynjara.

Þetta er tilfellið af stafræna multimeter sem, auk þess að bjóða spenna virka, hefur að minnsta kosti einn spennu núverandi breytir til að reka það sem ammeter og stöðugt núverandi rafall til að starfa sem ohmmeter.

Þeir eru í útrýmingarhættu, þó enn notaðir sem hraðar vísbendingar um röð stærðargráðu eða breytileika mældrar spennu. Þeir samanstanda yfirleitt af einum millimetra í röð með mikilli mótstöðu. Hins vegar er þetta viðnám, af röð nokkurra kΩ, umtalsvert lægra en innri viðnám stafrænna volta metra, venjulega jafnt og 10 MΩ.

Af þessum sökum, hliðstæða voltmeters kynna meiri truflun inn í hringrásir sem þeir eru kynntir til sögunnar en stafrænir voltmeters.
Til að takmarka þessa truflun gengum við svo langt að nota galvanometers með næmi 15 ör-magnara fyrir fullan mælikvarða á hágæða alhliða stýringar (voltmeter-míkró-ammeter-ohmmeter-capacimeter samsetning). (Metrix MX 205 A til dæmis)

Segulmagnaðir voltmeter samanstendur af galvanometer, því mjög viðkvæmur magnetoelectric millimetrar, í röð með viðbótar viðnám hár gildi (frá nokkrum kΩ til nokkur hundruð kΩ).
A voltmeter með nokkrum mælimælum er gert með því að breyta verðmæti viðbótar viðnám. Fyrir ALTERNATING NÚVERANDI MÆLINGAR, díóðu rectifier brú er innbyrðis en þessi aðferð getur aðeins mælt skútaspennur. Hins vegar hafa þeir ýmsa kosti : þeir þurfa ekki rafhlöðu til að starfa.

Að auki, á sama verði, er bandbreidd þeirra mun breiðari, sem gerir AC mælingar yfir nokkur hundruð kílóhertz þar sem venjulegt stafrænt líkan er takmarkað við nokkur hundruð hertz.
Það er af þessum sökum sem þeir eru enn mikið notaðir í prófunum á rafeindabúnaði sem starfar á mikilli tíðni (HI-FI)

Ferroelectric voltmeter samanstendur af ferroelectric millimetra í röð með viðbótar viðnám hátt gildi (frá nokkur hundruð Ω til nokkur hundruð kΩ). Eins og ammeters af sömu gerð gera fyrir strauma, gera þeir það mögulegt að mæla skilvirkt gildi spennu af hvaða lögun sem er (en af lágri tíðni) < 1 kHz).

Þeir samanstanda venjulega af tvískiptur rampur hliðstæða-til-stafrænn breytir, vinnslu kerfi og skjákerfi.

Það er aðeins hægt að nota til að mæla skútaspennur á tíðnisviði rafdreifikerfa. Spennan sem á að mæla er rétt með díóðubrú og síðan meðhöndluð sem DC spenna. Spennan sýnir síðan gildi sem jafngildir 1,11 sinnum meðalgildi leiðréttrar spennu. Ef spennan er sinusoidal, niðurstaðan birtist er árangursríkt gildi spennunnar; ef svo er ekki er ekkert vit í því.

Meirihluti tækja á markaðnum framkvæmir þessa mælingu í þremur skrefum :

1 - Spennan er hækkuð ferningur með nákvæmni hliðstæða margfaldara.
2 - Tækið framkvæmir hliðstæða-til-stafræna umbreytingu á meðaltali fermetra spennunnar
3 - Ferningsrót þessa gildis er síðan framkvæmd tölulega.

Þar sem nákvæmni hliðstæða margfaldari er dýr hluti, þessir voltmeters eru þrisvar til fjórum sinnum dýrari en þeir fyrri. Nær heildar tölusetning útreikningsins dregur úr kostnaði á meðan nákvæmni er bætt.

Aðrar mælingaraðferðir eru einnig notaðar, til dæmis :

- Hliðstæð umbreyting spennunnar sem á að mæla, þá að fullu stafræn vinnsla útreikninga á "fermetra rót meðaltorgsins".
- Jöfnun varmaáhrifa sem myndast við breytilega spennu og sem myndast við DC spennu sem síðan er mæld.

Það eru tvær gerðir af voltmeters "true effective" :

- TRMS (úr ensku True Root Mean Square sem þýðir "sannur ferningur rótarmeðaltal") - Það mælir hið sanna gildi breytilegrar spennu.
- RMS (úr ensku Root Mean Square sem þýðir "ferningur rótarmeðaltal") - Gildið RMS er fengin með síun sem útrýma DC hluti (meðalgildi) spennunnar, og gerir kleift að fá skilvirkt gildi spennu gára.

Fyrsti stafræni voltmælirinn var hannaður og smíðaður af Andy Kay árið 1953.
Mælingin með voltamæli er framkvæmd með því að tengja hana samhliða þeim hluta hringrásarinnar sem hugsanlegur munur er á.
Þannig í kenningunni, þannig að tilvist tækisins breyti ekki dreifingu möguleika og strauma innan hringrásarinnar, ætti enginn straumur að renna í skynjara sínum. Þetta felur í sér að innra viðnám sagði skynjara er óendanlegt, eða að minnsta kosti er eins frábært og mögulegt er miðað við viðnám hringrásarinnar til að mæla.