Mevcut ölçüm cihazlarının büyük çoğunluğu dijital bir voltmetre etrafında inşa edilir ve ölçülecek fiziksel miktar uygun bir sensör kullanılarak voltaja dönüştürülür.

Bu, voltmetre işlevini sunmanın yanı sıra, bir ammetre olarak çalıştırmak için en az bir voltaj akım dönüştürücüsü ve bir ohmmetre olarak çalışmak için sabit bir akım jeneratörüne sahip olan dijital multimetrenin durumudur.

Ölçülen voltajın büyüklüğünün veya varyasyonunun hızlı göstergeleri olarak kullanılmasına rağmen, tehlike altındadırlar. Genellikle yüksek dirençli serilerde bir milimetreden oluşurlar. Bununla birlikte, birkaç kΩ'luk bu direnç, genellikle 10 MΩ'a eşit olan dijital voltmetrelerin iç direncinden önemli ölçüde daha düşüktür.

Bu nedenle, analog voltmetreler, tanıtıldıkları devrelere dijital voltmetrelerden daha büyük bir rahatsızlık tanıtır.
Bu bozukluğu sınırlamak için, üst düzey evrensel kontrolörlerde (voltmetre-mikro-ammetre-ohmmeter-kapasimetre kombinasyonu) tam ölçek için 15 mikro amper hassasiyetine sahip galvanometreler kullanacak kadar ileri gittik. (Örneğin Metrix MX 205 A)

Manyetoelektrik voltmetre, yüksek değerli ek bir dirence sahip seri olarak (birkaç kΩ'dan birkaç yüz kΩ'ye kadar) bir galvanometreden, dolayısıyla çok hassas bir manyetoelektrik milimetreden oluşur.
Ek direncin değeri değiştirerek çeşitli ölçüm ölçerlere sahip bir voltmetre yapılır. ALTERNATİf AKıM ÖLÇÜMLerİ İçİn Diyot doğrultucu köprü serpiştirilir, ancak bu yöntem sadece sinüzoidal gerilimleri ölçebilir. Bununla birlikte, bir dizi avantajları vardır : çalışmak için bir pil gerektirmezler.

Buna ek olarak, aynı fiyata, bant genişlikleri çok daha geniştir ve standart bir dijital modelin birkaç yüz hertz ile sınırlı olduğu birkaç yüz kilohertz üzerinde AC ölçümlerine izin verir.
Bu nedenle, yüksek frekanslarda çalışan elektronik ekipmanlarda (HI-FI) testlerde hala yaygın olarak kullanılmaktadırlar.

Ferroelektrik voltmetre, seri olarak yüksek değerli ek bir direngene sahip bir ferroelektrik milimetre ammetreden oluşur (birkaç yüz Ω birkaç yüz kΩ'ye kadar). Aynı tip ammetrelerin akımlar için yaptığı gibi, herhangi bir şekildeki (ancak düşük frekanslı) voltajların etkili değerini ölçmeyi mümkün hale getirirler. < 1 kHz).

Genellikle çift rampa analogdan dijitale dönüştürücü, bir işleme sistemi ve bir ekran sisteminden oluşurlar.

Sadece elektrik dağıtım şebekelerinin frekans aralığındaki sinüzoidal gerilimlerin ölçümü için kullanılabilir. Ölçülecek gerilim bir diyot köprüsü ile düzeltilir ve daha sonra DC voltajı olarak değerlendirilür. Voltmetre daha sonra düzeltilmiş voltajın ortalama değerinin 1,11 katına eşit bir değer görüntüler. Gerilim sinüzoidal ise, görüntülenen sonuç voltajın etkili değeridir; Eğer değilse, hiç mantıklı değil.

Piyasadaki cihazların çoğu bu ölçümü üç adımda gerçekleştirir :

1 - Gerilim hassas bir analog çarpan ile kare olarak yükseltilir.
2 - Cihaz, voltajın karesinin ortalamasının analogdan dijitale dönüşümünü gerçekleştirir
3 - Bu değerin karekökünü daha sonra sayısal olarak gerçekleştirilir.

Hassas analog çarpan pahalı bir bileşen olduğundan, bu voltmetreler öncekilerden üç ila dört kat daha pahalıdır. Hesaplamanın neredeyse toplam dijitalleşmesi, doğruluğu artırırken maliyeti azaltır.

Diğer ölçüm yöntemleri de kullanılır, örneğin :

- Ölçülecek gerilimin analogdan dijitale dönüştürülmesi, daha sonra "ortalama karenin karekökünün" hesaplanmasının tamamen dijital olarak işlenmesi.
- Değişken voltaj tarafından üretilen ve daha sonra ölçülen bir DC voltajı tarafından üretilen termal etkinin eşitlenmesi.

"Gerçek etkili" iki tip voltmetre vardır :

- TRMS (İngilizce'den True Root Mean Square anlamı "gerçek karekök ortalaması") - Değişken voltajın gerçek etkili değerini ölçer.
- RMS (İngilizce'den Root Mean Square "karekök ortalaması" anlamına gelir) - Değer RMS gerilimin DC bileşenini (ortalama değer) ortadan kaldırarak gerilim dalgalanmasının etkin değerini elde etmeyi sağlayan filtreleme ile elde edilir.

İlk dijital voltmetre 1953 yılında Andy Kay tarafından tasarlanmış ve inşa edilmiştir.
Bir voltmetre ile ölçüm, devrenin potansiyel farkı istenen kısmına paralel olarak bağlanarak gerçekleştirilir.
Bu nedenle teoride, cihazın varlığı devre içindeki potansiyellerin ve akımların dağılımını değiştirmez, sensöründe akım akmamalıdır. Bu, söz konusu sensörün iç direncinin sonsuz olduğunu veya en azından ölçülecek devrenin direncine kıyasla mümkün olduğunca büyük olduğunu ima eder.