Подавляющее большинство приборов измерения тока построены вокруг цифрового вольтметра, при этом физическая величина, которую необходимо измерить, преобразуется в напряжение с помощью подходящего датчика.

Это случай цифрового мультиметра, который, в дополнение к функции вольтметра, имеет, по крайней мере, один преобразователь тока напряжения для работы в качестве амперметра и генератор постоянного тока для работы в качестве омметра.

Они находятся под угрозой исчезновения, хотя до сих пор используются в качестве быстрых индикаторов порядка величины или изменения измеряемого напряжения. Они обычно состоят из одного миллиметра в ряд с высоким сопротивлением. Однако это сопротивление порядка нескольких кОм значительно ниже внутреннего сопротивления цифровых вольтметров, обычно равного 10 МОм.

По этой причине аналоговые вольтметры вносят большее возмущение в цепи, в которые они введены, чем цифровые вольтметры.
Чтобы ограничить это возмущение, мы зашли так далеко, что использовали гальванометры с чувствительностью 15 микроампер для полномасштабной шкалы на высококлассных универсальных контроллерах (комбинация вольтметр-микроамперметр-омметр-конденсаторазмер). (Например, Metrix MX 205 A)

Магнитоэлектрический вольтметр состоит из гальванометра, поэтому очень чувствительного магнитоэлектрического миллиметрометра, последовательно с дополнительным сопротивлением высокого значения (от нескольких кОм до нескольких сотен кОм).
Вольтметр с несколькими измерительными датчиками изготавливается путем изменения значения дополнительного сопротивления. Для измерений переменного тока диодный выпрямительный мост вставлен, но этот метод может измерять только синусоидальные напряжения. Однако у них есть ряд преимуществ : для работы они не требуют батареи.

Кроме того, при той же цене их пропускная способность намного шире, что позволяет проводить измерения переменного тока более нескольких сотен килогерц, где стандартная цифровая модель ограничена несколькими сотнями герц.
Именно по этой причине они до сих пор широко используются при тестировании на электронном оборудовании, работающем на высоких частотах (HI-FI).

Сегнетоэлектрический вольтметр состоит из сегнетоэлектрического миллиметрового амперметра последовательно с дополнительным сопротивлением высокого значения (от нескольких сотен Ω до нескольких сотен кОм). Как и амперметры того же типа для токов, они позволяют измерять эффективное значение напряжений любой формы (но низкой частоты) < 1 kHz).

Они обычно состоят из двухканального аналого-цифрового преобразователя, системы обработки и системы отображения.

Он может быть использован только для измерения синусоидальных напряжений в диапазоне частот распределительных электрических сетей. Измеряемое напряжение выпрямлено диодным мостом, а затем обрабатывается как напряжение постоянного тока. Затем вольтметр отображает значение, равное 1,11-кратному среднему значению выпрямленного напряжения. Если напряжение синусоидальное, то в результате отображается эффективное значение напряжения; если это не так, то это не имеет смысла.

Большинство устройств на рынке выполняют это измерение в три этапа :

1 - Напряжение повышается в квадрате прецизионным аналоговым множителем.
2 - Прибор выполняет аналого-цифровое преобразование среднего квадрата напряжения
3 - Квадратный корень из этого значения затем выполняется числовым числом.

Поскольку прецизионный аналоговый множитель является дорогостоящим компонентом, эти вольтметры в три-четыре раза дороже предыдущих. Почти полная оцифровка расчета снижает затраты при одновременном повышении точности.

Также используются другие методы измерения, например :

- Аналого-цифровое преобразование измеряемого напряжения, затем полностью цифровая обработка расчета «квадратного корня из среднего квадрата».
- Выравнивание теплового эффекта, создаваемого переменным напряжением, и теплового эффекта, генерируемого напряжением постоянного тока, которое затем измеряется.

Существует два типа вольтметров «истинно эффективных» :

- TRMS (с английского True Root Mean Square что означает «истинное среднее значение квадратного корня») - измеряет истинное эффективное значение переменного напряжения.
- RMS (с английского Root Mean Square означающее "средний квадратный корень") - Значение RMS получается путем фильтрации, что исключает компоненту постоянного тока (среднее значение) напряжения, и позволяет получить эффективное значение пульсаций напряжения.

Первый цифровой вольтметр был спроектирован и построен Энди Кеем в 1953 году.
Измерение вольтметром проводят путем подключения его параллельно участку цепи, разность потенциалов которого желательна.
Таким образом, теоретически, чтобы наличие прибора не изменял распределение потенциалов и токов внутри цепи, в его датчике не должно протекать ток. Это означает, что внутреннее сопротивление указанного датчика бесконечно или, по крайней мере, максимально велико по сравнению с сопротивлением измеряемой цепи.