Zdecydowana większość urządzeń do pomiaru prądu jest zbudowana wokół woltomierza cyfrowego, a wielkość fizyczna, która ma być mierzona, jest przekształcana w napięcie za pomocą odpowiedniego czujnika.

Tak jest w przypadku multimetru cyfrowego, który oprócz oferowania funkcji woltomierza ma co najmniej jeden konwerter prądu napięcia do obsługi go jako amperomierz i generator prądu stałego do pracy jako omomierz.

Są zagrożone, chociaż nadal używane jako szybkie wskaźniki rzędu wielkości lub zmiany mierzonego napięcia. Zwykle składają się z jednego milimetra szeregowo o wysokiej rezystancji. Jednak rezystancja ta, rzędu kilku kΩ, jest znacznie niższa niż rezystancja wewnętrzna woltomierzy cyfrowych, zwykle równa 10 MΩ.

Z tego powodu woltomierze analogowe wprowadzają większe zakłócenia do obwodów, do których są wprowadzane niż woltomierze cyfrowe.
Aby ograniczyć to zaburzenie, posunęliśmy się nawet do zastosowania galwanometrów o czułości 15 mikrowz amperów do pełnej skali na wysokiej klasy uniwersalnych sterownikach (kombinacja woltomierz-mikro-amperomierz-omomierz-kondensator). (Na przykład Metrix MX 205 A)

Woltomierz magnetoelektryczny składa się z galwanometru, a więc bardzo czułego milimetra magnetoelektrycznego, szeregowo z dodatkową rezystancją o wysokiej wartości (od kilku kΩ do kilkuset kΩ).
Woltomierz z kilkoma miernikami pomiarowymi jest wytwarzany przez zmianę wartości dodatkowej rezystancji. W przypadku pomiarów prądu przemiennego mostek prostownika diodowego jest przeplatany, ale ta metoda może mierzyć tylko napięcia sinusoidalne. Mają jednak wiele zalet : nie wymagają baterii do działania.

Ponadto, w tej samej cenie, ich szerokość pasma jest znacznie szersza, umożliwiając pomiary AC powyżej kilkuset kiloherców, gdzie standardowy model cyfrowy jest ograniczony do kilkuset herców.
Z tego powodu są one nadal szeroko stosowane w testach na sprzęcie elektronicznym działającym na wysokich częstotliwościach (HI-FI)

Woltomierz ferroelektryczny składa się z milimetra ferroelektrycznego szeregowo z dodatkową rezystancją o wysokiej wartości (od kilkuset Ω do kilkuset kΩ). Podobnie jak amperomierze tego samego typu dla prądów, umożliwiają pomiar efektywnej wartości napięć o dowolnym kształcie (ale o niskiej częstotliwości) < 1 kHz).

Zazwyczaj składają się z dwu rampowego przetwornika analogowo-cyfrowego, systemu przetwarzania i systemu wyświetlania.

Może być stosowany tylko do pomiaru napięć sinusoidalnych w zakresie częstotliwości elektrycznych sieci dystrybucyjnych. Mierzone napięcie jest prostowane przez mostek diodowy, a następnie traktowane jako napięcie stałe. Woltomierz wyświetla następnie wartość równą 1,11-krotności średniej wartości napięcia rektyfikowanego. Jeśli napięcie jest sinusoidalne, wyświetlany wynik jest efektywną wartością napięcia; jeśli tak nie jest, to nie ma sensu.

Większość urządzeń na rynku wykonuje ten pomiar w trzech krokach :

1 - Napięcie jest podnoszone do kwadratu przez precyzyjny mnożnik analogowy.
2 - Urządzenie wykonuje konwersję analogowo-cyfrową średniej kwadratu napięcia
3 - Pierwiastek kwadratowy z tej wartości jest następnie wykonywany numerycznie.

Ponieważ precyzyjny mnożnik analogowy jest drogim elementem, woltomierze te są trzy do czterech razy droższe niż poprzednie. Niemal całkowita digitalizacja obliczeń zmniejsza koszty przy jednoczesnej poprawie dokładności.

Stosowane są również inne metody pomiarowe, na przykład :

- Analogowo-cyfrowa konwersja mierzonego napięcia, a następnie w pełni cyfrowe przetwarzanie obliczeń "pierwiastka kwadratowego średniego kwadratu".
- Wyrównanie efektu cieplnego generowanego przez zmienne napięcie i generowanego przez napięcie stałe, które jest następnie mierzone.

Istnieją dwa rodzaje woltomierzy "prawdziwie skutecznych" :

- TRMS (z angielskiego True Root Mean Square co oznacza "prawdziwa średnia pierwiastka kwadratowego") - Mierzy prawdziwą wartość efektywną zmiennego napięcia.
- RMS (z angielskiego Root Mean Square co oznacza "średnia pierwiastka kwadratowego") - Wartość RMS otrzymuje się poprzez filtrowanie, które eliminuje składową dc (wartość średnia) napięcia i pozwala uzyskać efektywną wartość tętnienia napięcia.

Pierwszy woltomierz cyfrowy został zaprojektowany i zbudowany przez Andy'ego Kaya w 1953 roku.
Pomiar za pomocą woltomierza odbywa się poprzez podłączenie go równolegle do części obwodu, której pożądana jest różnica potencjałów.
Tak więc teoretycznie, aby obecność urządzenia nie zmieniała rozkładu potencjałów i prądów w obwodzie, żaden prąd nie powinien płynąć w jego czujniku. Oznacza to, że rezystancja wewnętrzna wspomnianego czujnika jest nieskończona, a przynajmniej jest tak duża, jak to możliwe w porównaniu z rezystancją mierzonego obwodu.