Woltomierz elektrostatyczny mierzy napięcie powierzchni dowolnego konkretnego materiału bez przenoszenia nadmiernego ładunku prądu. Innymi słowy, instrument ten dokładniej mierzy ładunek statyczny generowany przez powierzchnię materiału bez wnoszenia nadmiernego ładunku do wyników procesu. Podczas pomiaru napięcia materiału, prąd generowany między przyrządem a powierzchnią materiału tworzy naturalny ładunek, który może zniekształcić wyniki rzeczywistego napięcia materiału. Dlatego woltomierz elektrostatyczny ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania niedokładnym pomiarom i wynikom.
Chociaż woltomierz elektrostatyczny może być wymagany do dotknięcia powierzchni w celu pomiaru, najbardziej pożądane woltomierze elektrostatyczne nie wymagają kontaktu między sondą a powierzchnią materiału, zapewniając czyste wyniki. W rzeczywistości sonda jest umieszczona około 0.04-0.20 cala (1-5 mm) od powierzchni — blisko, ale w ogóle nie dotyka materiału. Ponadto wiele tego typu woltomierzy jest wyposażonych w możliwość zerowania pola elektrycznego między sondą a powierzchnią. Jest to możliwe, ponieważ woltomierz zwiększy napięcie sondy przyrządu, aż dopasuje się do napięcia danej powierzchni. Gdy oba napięcia są równe, woltomierz jest w stanie dokładniej zmierzyć napięcie powierzchni, często osiągając dokładność w zakresie 0.05-0.1 procent pełnej skali.
Istnieje wiele znaczących korzyści z używania woltomierza elektrostatycznego, oprócz wysokiej dokładności pomiaru. Takie woltomierze ułatwiają pomiar napięcia poruszającej się powierzchni. Zerowanie pola elektrostatycznego między sondą a powierzchnią pozwala na większą swobodę w zmianach odległości między sondą a mierzonym obszarem powierzchni w dowolnym momencie.
Zbieranie danych za pomocą woltomierza elektrostatycznego minimalizuje również ryzyko wystąpienia łuku między sondą a powierzchnią. Arc-over odnosi się do ładunku powstałego w wyniku interakcji między powierzchnią wysokiego napięcia a sondą instrumentu. Dzięki zerowaniu elektrostatycznemu eliminuje się przeskoki łukowe, co zapewnia bardziej stabilną energię elektryczną prądu stałego (DC). Z kolei bardziej stabilna energia elektryczna prądu stałego prowadzi do zauważalnej dokładności woltomierza elektrostatycznego w porównaniu z jego bardziej powszechnym odpowiednikiem, miernikiem pola elektrostatycznego. Mierniki pola mierzą całkowite napięcie materiału, a nie tylko napięcie powierzchniowe materiału, co jest ważne przy określaniu potencjału elektrostatycznego między powierzchnią materiału a maszyną przemysłową.
Woltomierze elektrostatyczne są zwykle używane w sektorze przemysłowym. Są używane do szerokiej gamy aplikacji specyficznych dla firm z tej branży. Zastosowania mogą obejmować pomiar napięcia powierzchniowego materiałów przemysłowych, takich jak gumy, tworzywa sztuczne i polimery; ocena skutków promieniowania; oraz analizowanie właściwości fotoreceptorów.