Măsurarea tensiunii se face în multe aplicații prin utilizarea unui voltmetru, care este un dispozitiv de mână care măsoară potențialul sau diferența de tensiune dintre bornele pozitive și negative care sunt plasate în contact cu locațiile dintr-un circuit electric conductor. Deoarece tensiunea este definită ca această diferență de potențial între două puncte dintr-un circuit conductor, există multe circuite care au și o capacitate de măsurare a tensiunii încorporată. Tensiunea este definită ca diferența electrică dintre două puncte dintr-un circuit care transportă un curent de un amper și energia de lucru de un watt și este o caracteristică esențială a oricărui dispozitiv electric.
Când are loc o măsurare a tensiunii, dacă citirea indică o valoare pozitivă, înseamnă că dispozitivul de măsurare a tensiunii afișează adevărata natură a fluxului de curent în circuit, de la conductorul pozitiv prin dispozitivul de măsurare a tensiunii la conductorul negativ și înapoi. în circuit. Dacă voltmetrul indică o valoare negativă, înseamnă că conductorii pozitiv și negativ sunt inversați și curentul curge de fapt într-o direcție inversă. Indiferent de modul în care cablurile unui voltmetru sunt plasate în puncte dintr-un circuit, măsurarea tensiunii este doar un indicator al unei diferențe de potențial, în două puncte dintr-un circuit și este, strict vorbind, o măsurătoare variabilă și nu una a fluxului de curent real.
Curentul trece de la potențialul pozitiv la negativ într-un circuit. Voltmetrele indică acest lucru ca o valoare pozitivă pe citiri. De asemenea, este adevărat că fluxul fizic real de electroni în circuite este în direcția opusă de la negativ la pozitiv, ca efect de contrabalansare al fluxului de curent. Măsurarea tensiunii este adesea confundată cu fluxul de curent, dar fluxul de curent este de fapt măsurat în amperi, în timp ce tensiunea poate fi văzută ca un instantaneu în timp al unei diferențe de potențial electric în două puncte dintr-un circuit.
Pe măsură ce un dispozitiv de măsurare a tensiunii funcționează, acesta redirecționează și o parte din curentul dintr-un circuit în procesul de măsurare prin unitate. Aceasta modifică tensiunea reală a circuitului în timp ce voltmetrul este atașat. Cu toate acestea, majoritatea voltmetrelor sunt construite pentru a avea un efect foarte minor asupra performanței circuitului în timpul unor astfel de măsurători.
Alte tipuri de dispozitive de circuite externe și încorporate care măsoară tensiunea includ osciloscopul și cardurile cu convertor analog-digital (A/D) din computere. Unele dispozitive măsoară, de asemenea, mai mult decât tensiunea, cum ar fi măsurarea combinată a curentului de tensiune sau rezistența unui circuit, iar aceste unități sunt denumite multimetre. Multe versiuni moderne de dispozitive de măsurare a tensiunii sunt digitale și oferă o valoare de citire discretă și, în cazul multimetrelor, sunt denumite în mod obișnuit multimetre digitale (DMM).
Formele timpurii de voltmetre au fost construite pe principiul analogic al unei măsurări continue a unei valori a tensiunii și aveau un indicator gradat cu un ac care fluctua în sus și în jos pe măsură ce tensiunea se schimba. În acest sens, ele seamănă, într-o oarecare măsură, cu citirea unui osciloscop, care produce o afișare grafică a măsurării continue a tensiunii pe o perioadă de timp stabilită. Calculatoarele folosesc convertoare A/D pentru a măsura tensiunea și pentru a schimba măsurarea într-un semnal binar pe care computerul îl înțelege. Aceste dispozitive preiau, de asemenea, tensiunea de intrare reală în termeni de semnal analogic și o schimbă la o valoare digitală pe care software-ul de pe computer o poate analiza.