Un voltímetro electrostático mide el voltaje de la superficie de cualquier material en particular sin transferir el exceso de carga de corriente. En otras palabras, este instrumento mide con mayor precisión la carga estática generada por la superficie de un material sin aportar un exceso de carga a los resultados del proceso. Al medir el voltaje de un material, la corriente generada entre el instrumento y la superficie del material crea una carga natural que puede sesgar los resultados del voltaje real del material. Por lo tanto, un voltímetro electrostático es vital para evitar mediciones y resultados inexactos.
Aunque puede ser necesario que un voltímetro electrostático toque la superficie para medir, los voltímetros electrostáticos más deseados no requieren ningún contacto entre su sonda y la superficie de un material, lo que garantiza resultados limpios. De hecho, la sonda se coloca a una distancia de entre 0.04 y 0.20 mm (1 a 5 pulgadas) de la superficie, cerca del material, pero sin tocarlo en absoluto. Además, muchos de estos tipos de voltímetros están equipados con la capacidad de anular el campo eléctrico entre la sonda y la superficie. Esto es posible porque el voltímetro aumentará el voltaje de la sonda del instrumento hasta que coincida con el voltaje de la superficie en cuestión. Cuando ambos voltajes son iguales, el voltímetro es capaz de medir con mayor precisión el voltaje de la superficie, logrando a menudo una precisión dentro del 0.05-0.1 por ciento de la escala completa.
Hay una serie de beneficios significativos al usar un voltímetro electrostático además de su alta tasa de precisión de medición. Dichos voltímetros facilitan la medición de voltaje de una superficie en movimiento. La anulación del campo electrostático entre la sonda y la superficie permite un mayor margen de maniobra en los cambios de espacio entre la sonda y el área de la superficie que se mide en cualquier momento.
La recopilación de datos mediante el uso de un voltímetro electrostático también minimiza la posibilidad de que se produzca un arco entre la sonda y el área de la superficie. Arc-over se refiere a la carga resultante creada a partir de la interacción entre una superficie de alto voltaje y una sonda de instrumento. Gracias a la anulación electrostática, se elimina el arco eléctrico, lo que permite una electricidad de corriente continua (CC) más estable. La electricidad de CC más estable, a su vez, conduce a la notable precisión del voltímetro electrostático sobre su contraparte más común, el medidor de campo electrostático. Los medidores de campo miden el voltaje total de un material y no simplemente el voltaje superficial del material, importante al determinar el potencial electrostático entre la superficie de un material y una máquina industrial.
Los voltímetros electrostáticos se utilizan normalmente en el sector industrial. Se utilizan para una amplia variedad de aplicaciones específicas para empresas de esa industria. Los usos pueden incluir la medición de la tensión superficial de materiales industriales como cauchos, plásticos y polímeros; evaluar los efectos de la radiación; y analizar las propiedades de los fotorreceptores.