Lielākā daļa pašreizējo mērierīču ir būvētas ap digitālo voltmetru, un mērāmais fiziskais daudzums tiek pārveidots spriegumā, izmantojot piemērotu sensoru.

Tas attiecas uz digitālo multimetru, kuram papildus voltmetra funkcijas piedāvāšanasm ir vismaz viens sprieguma strāvas pārveidotājs, lai to darbinātu kā ametru, un pastāvīgas strāvas ģenerators, kas darbojas kā ommetrs.

Tie ir apdraudēti, lai gan tos joprojām izmanto kā ātrus rādītājus izmērītā sprieguma lieluma vai variācijas secībā. Tie parasti sastāv no viena milimetra sērijā ar augstu pretestību. Tomēr šī pretestība dažu kΩ secībā ir ievērojami zemāka nekā digitālo voltmetru iekšējā pretestība, kas parasti ir vienāda ar 10 MΩ.

Šī iemesla dēļ analogie voltmetri rada lielākus traucējumus ķēdēs, kurās tie tiek ievadīti, nekā digitālie voltmetri.
Lai ierobežotu šo traucējumu, mēs devāmies tik tālu, ka izmantojām galvanometrus ar 15 mikro amputāciju pilnai skalai augstas klases universālajos kontrolleros (voltmetrs-mikro-ammetrs-ohmmetrs-kapacitometru kombinācija). (piemēram, Metrix MX 205 A)

Magnetoelektriskais voltmetrs sastāv no galvanometrs, tāpēc ļoti jutīgs magnetoelektriskais milimetrs, sērijā ar papildu augstas vērtības pretestību (no dažiem kΩ līdz dažiem simtiem kΩ).
Mainot papildu pretestības vērtību, tiek izgatavots voltmetrs ar vairākiem mērierīcēm. Maiņstrāvas mērījumiem tiek mijas diodes taisngrieža tilts, bet ar šo metodi var izmērīt tikai sinusoidālos spriegumus. Tomēr tiem ir vairākas priekšrocības : tiem nav nepieciešams akumulators.

Turklāt par to pašu cenu to joslas platums ir daudz plašāks, ļaujot maiņstrāvas mērījumiem vairāk nekā vairākus simtus kilohercu, kur standarta digitālais modelis ir ierobežots līdz dažiem simtiem hercu.
Šī iemesla dēļ tos joprojām plaši izmanto, testējot elektroniskas iekārtas, kas darbojas augstās frekvencēs (HI-FI)

Feroelektriskais voltmetrs sastāv no feroelektriska milimetra ammetra sērijā ar papildu augstas vērtības pretestību (no dažiem simtiem Ω līdz dažiem simtiem kΩ). Tāpat kā tāda paša veida ammetri strāvām, tie ļauj izmērīt jebkuras formas spriegumu (bet zemas frekvences) faktisko vērtību. < 1 kHz).

Tie parasti sastāv no divu rampu analogā-digitālā pārveidotāja, apstrādes sistēmas un displeja sistēmas.

To var izmantot tikai sinusoidālo spriegumu mērīšanai elektrisko sadales tīklu frekvenču diapazonā. Mērāmais spriegums tiek iztaisnots ar diodes tiltu un pēc tam tiek uzskatīts par līdzstrāvas spriegumu. Pēc tam voltmetrs parāda vērtību, kas 1,11 reizes pārsniedz rektificētā sprieguma vidējo vērtību. Ja spriegums ir sinusoidāls, parādītais rezultāts ir sprieguma efektīvā vērtība; ja tā nav, tam nav jēgas.

Lielākā daļa tirgū esošo ierīču veic šo mērījumu trīs posmos :

1 - Spriegums tiek pacelts kvadrātā ar precīzu analogo reizinātāju.
2 - Ierīce veic sprieguma kvadrāta vidējā kvadrāta analogo-ciparu pārveidošanu
3 - Pēc tam šīs vērtības kvadrātsakne tiek veikta skaitliski.

Tā kā precīzais analogais reizinātājs ir dārgs komponents, šie voltmetri ir trīs līdz četras reizes dārgāki nekā iepriekšējie. Gandrīz pilnīga aprēķina digitalizācija samazina izmaksas, vienlaikus uzlabojot precizitāti.

Tiek izmantotas arī citas mērīšanas metodes, piemēram :

- Mērāmā sprieguma analogā-digitālā pārveidošana, pēc tam pilnībā digitāla "vidējā kvadrātsaknes kvadrātsaknes" aprēķināšanas apstrāde.
- Termiskās ietekmes izlīdzināšana, ko rada mainīgais spriegums un ko rada līdzstrāvas spriegums, kuru pēc tam mēra.

Ir divu veidu voltmetri "patiesi efektīvi" :

- TRMS (no angļu valodas True Root Mean Square nozīmē "patiess kvadrātsaknes vidējais") - Tas mēra mainīgā sprieguma patieso efektīvo vērtību.
- RMS (no angļu valodas Root Mean Square nozīmē "kvadrātsaknes vidējais") - vērtība RMS tiek iegūta filtrējot, kas novērš sprieguma līdzstrāvas komponentu (vidējo vērtību) un ļauj iegūt sprieguma ņirboņas efektīvo vērtību.

Pirmo digitālo voltmetru projektēja un uzbūvēja Endijs Kejs 1953. gadā.
Mērījumu ar voltmetru veic, savienojot to paralēli tai ķēdes daļai, kuras potenciālā atšķirība ir vēlama.
Tādējādi teorētiski, lai ierīces klātbūtne nemainītu potenciālu un strāvas sadalījumu ķēdē, tās sensorā nedrīkst plūst strāva. Tas nozīmē, ka minētā sensora iekšējā pretestība ir bezgalīga vai vismaz ir pēc iespējas lielāka, salīdzinot ar mērāmās ķēdes pretestību.