Sebahagian besar peranti pengukur semasa dibina di sekitar voltmeter digital, dengan kuantiti fizikal yang akan diukur ditukar kepada voltan menggunakan sensor yang sesuai.

Ini adalah kes multimeter digital yang, sebagai tambahan kepada menawarkan fungsi voltmeter, mempunyai sekurang-kurangnya satu penukar semasa voltan untuk mengendalikannya sebagai ammeter dan penjana semasa yang berterusan untuk beroperasi sebagai ohmmeter.

Mereka terancam, walaupun masih digunakan sebagai penunjuk pantas susunan magnitud atau variasi voltan yang diukur. Mereka biasanya terdiri daripada satu milimeter dalam siri dengan rintangan yang tinggi. Walau bagaimanapun, rintangan ini, susunan beberapa kΩ, jauh lebih rendah daripada rintangan dalaman voltmeter digital, biasanya sama dengan 10 MΩ.

Atas sebab ini, voltmeter analog memperkenalkan gangguan yang lebih besar ke dalam litar di mana mereka diperkenalkan daripada voltmeter digital.
Untuk mengehadkan gangguan ini, kami pergi setakat untuk menggunakan galvanometer dengan sensitiviti 15 mikro-amp untuk skala penuh pada pengawal sejagat mewah (voltmeter-mikro-ammeter-ohmmeter-capacimeter kombinasi). (Metrix MX 205 A contohnya)

Voltmeter magnetoelectric terdiri daripada galvanometer, oleh itu milimeter magnetoelectric yang sangat sensitif, dalam siri dengan rintangan tambahan bernilai tinggi (dari beberapa kΩ hingga beberapa ratus kΩ).
Voltmeter dengan beberapa tolok pengukur dibuat dengan mengubah nilai rintangan tambahan. Untuk PENGUKURAN SEMASA BERSELANG-SELI, jambatan diod rectifier diselang-selikan tetapi kaedah ini hanya boleh mengukur voltan sinusoid. Walau bagaimanapun, mereka mempunyai beberapa kelebihan : mereka tidak memerlukan bateri untuk beroperasi.

Di samping itu, pada harga yang sama, lebar jalur mereka jauh lebih luas, membolehkan pengukuran AC lebih beberapa ratus kilohertz di mana model digital standard terhad kepada beberapa ratus hertz.
Ia adalah atas sebab ini bahawa mereka masih digunakan secara meluas dalam ujian ke atas peralatan elektronik yang beroperasi pada frekuensi tinggi (HI-FI)

Voltmeter ferroelectric terdiri daripada ammeter ferroelectric dalam siri dengan rintangan tambahan bernilai tinggi (dari beberapa ratus Ω kepada beberapa ratus kΩ). Seperti ammeter jenis yang sama lakukan untuk arus, mereka memungkinkan untuk mengukur nilai voltan yang berkesan dalam apa jua bentuk (tetapi frekuensi rendah) < 1 kHz).

Mereka biasanya terdiri daripada penukar dwi ramp analog ke digital, sistem pemprosesan dan sistem paparan.

Ia hanya boleh digunakan untuk pengukuran voltan sinusoid dalam julat frekuensi rangkaian pengedaran elektrik. Voltan yang akan diukur diluruskan oleh jambatan diod dan kemudian dirawat sebagai voltan DC. Voltmeter kemudian memaparkan nilai yang sama dengan 1.11 kali nilai purata voltan yang diperbetulkan. Jika voltan adalah sinusoidal, hasil yang dipaparkan adalah nilai voltan yang berkesan; jika tidak, itu tidak masuk akal.

Majoriti peranti di pasaran melakukan pengukuran ini dalam tiga langkah :

1 - Voltan dinaikkan secara persegi oleh pengganda analog ketepatan.
2 - Peranti melakukan penukaran analog ke digital purata kuasa voltan
3 - Punca kuasa dua nilai ini kemudiannya dilakukan secara berangka.

Oleh kerana pendaraban analog ketepatan adalah komponen yang mahal, voltmeter ini adalah tiga hingga empat kali lebih mahal daripada yang sebelumnya. Pendigitalan hampir jumlah pengiraan mengurangkan kos sambil meningkatkan ketepatan.

Kaedah pengukuran lain juga digunakan, sebagai contoh :

- Penukaran analog-ke-digital voltan untuk diukur, kemudian pemprosesan digital sepenuhnya pengiraan "punca kuasa dua segi kuasa purata".
- Penyamaan kesan haba yang dijana oleh voltan pembolehubah dan yang dihasilkan oleh voltan DC yang kemudiannya diukur.

Terdapat dua jenis voltmeter "benar berkesan" :

- TRMS (daripada bahasa Inggeris True Root Mean Square bermaksud "min punca kuasa dua sebenar") - Ia mengukur nilai berkesan sebenar voltan pemboleh ubah.
- RMS (daripada bahasa Inggeris Root Mean Square bermaksud "purata punca kuasa dua") - Nilai RMS diperolehi melalui penapisan yang menghapuskan komponen dc (nilai purata) voltan, dan membolehkan untuk mendapatkan nilai berkesan riak voltan.

Voltan digital pertama telah direka dan dibina oleh Andy Kay pada tahun 1953.
Pengukuran dengan voltmeter dijalankan dengan menyambungkannya selari dengan bahagian litar yang perbezaan potensinya dikehendaki.
Oleh itu secara teori, supaya kehadiran peranti tidak mengubah pengedaran potensi dan arus dalam litar, tiada arus yang boleh mengalir dalam sensornya. Ini menunjukkan bahawa rintangan dalaman sensor tersebut tidak terbatas, atau sekurang-kurangnya adalah sehebat mungkin berbanding dengan rintangan litar yang akan diukur.