Ein Voltmeter ist ein Gerät zur Messung des Spannungspotentials zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis. Diese Geräte wurden erstmals in den frühen 1800er Jahren entwickelt und wurden ursprünglich Galvanometer genannt. Technisch gesehen sind sie alle Amperemeter, da sie Strom statt Spannung messen. Obwohl Strom in Ampere gemessen wird, kann das Ohmsche Gesetz, das die Beziehung zwischen Spannung, Strom und Widerstand festlegt, verwendet werden, um die Ampere in Volt zu skalieren.
Voltmeter wurden durch eine Entdeckung von Hans Oersted aus dem Jahr 1819 ermöglicht. Als er einen Strom durch einen Draht in der Nähe einer Kompassnadel leitete, bemerkte er, dass die Nadel ihre Richtung änderte. Die ersten Versuche, diesen Effekt auszunutzen, waren kaum mehr als eine Drahtspule, die um einen Kompass gewickelt war; je stärker der Strom durch den Draht fließt, desto größer ist die Auslenkung der Kompassnadel. Obwohl diese frühen Modelle funktionsfähig waren, waren sie nicht sehr genau.
Im späten 19. Jahrhundert entdeckte Arsene D’Arsonval, dass das Instrument viel reaktionsschneller gemacht werden könnte, wenn die Spule um den Kompass kleiner gemacht, an der Basis der Nadel befestigt und von einem kreisförmigen Magneten umgeben würde. Dies wurde als D’Arsonval-Uhrwerk bekannt und wird noch heute in analogen Zählern verwendet.
Da alle messbaren elektrischen Eigenschaften durch das Ohmsche Gesetz miteinander verbunden sind, sind die meisten Voltmeter in der Praxis Multimeter, die Spannung, Strom und Widerstand messen können. Beim Messen der Spannung wird ein großer Widerstand in Linie mit der Spule des D’Arsonval-Uhrwerks platziert, um Störungen des gemessenen Stromkreises zu minimieren. Dies ist auch auf das Ohmsche Gesetz zurückzuführen, das besagt, dass die Spannung direkt proportional zum Widerstand ist. Durch Minimieren der vom Messgerät selbst verbrauchten Spannung kann eine genauere Messung der Spannung des Stromkreises erhalten werden. Strom ist umgekehrt proportional zum Widerstand; Umgekehrt wird zur Minimierung der Stromstärke, die in ein Amperemeter fließt, ein großer Widerstand parallel zur Spule geschaltet.
Moderne Multimeter verfügen über digitale Anzeigen und verwenden möglicherweise sogar digitale Messtechniken anstelle eines D’Arsonval-Uhrwerks. Durch die Integration von Mikroprozessoren sind sie auch in der Lage, erweiterte Funktionen wie das Messen der Frequenz, das Zählen elektrischer Ereignisse und das Messen der Kapazität zu übernehmen.