亦称电势差计、 电位计。根据被测电压和已知电压相互补偿 (即平衡)的原理制成的高精度测量电位差的仪器。与电压表相比的主要优点是测量时不需要待测电路供给电流，因而不影响待测电路，可准确测出电源电动势。一般有转柄式和滑线式两种。
由于采用电位补偿的方法， 因此测量精度高。避免了由于电源内阻产生的误差， 在没有电流通过电源的情况下测量它的路端电压， 极大地提高了精确度和灵敏度[1] 。
补偿方法的特点是不从测量对象中支取电流，因而不干扰被测量的数值，测量结果准确可靠，电位差计用途很广，配以标准电池、标准电阻等器具，不仅能在对准确度要求很高的场合测量电动势、电势差(电压)、电流、电阻等电学量，而且配合以各种换能器，还可用于温度、位移等非电量的测量和控制。
当没有电流流过时，电池的正负极间的电势差等于电池的电动势。如有电流流过，因在电池内阻上有一定电压降(用电压表测量电池两极间的电压，就是这种情形)，这时测得的不再是电池电动势，而只能称作端电压。若能在无电流流过时进行测量，就可直接测量电动势了。补偿法就是这样一种方法。
电位差计分交流和直流两种，在生产和科研中广泛使用。例如生产半导体材料和 元件时，常用铂—铂铑合金组成的温差电偶测 量炉温，而温差电动势的变化只有几十微伏，不 宜用电压表测量，一般都要用电位差计。电位差计还被用来准确测量电流和电阻。交流电位差计可用于磁性测量。[2]
如图1所示的电路可以用来测定未知的电动势，图1中 Ex 是被测电动势，EN 是可以调节的已知电源。如调整 EN 值使回路中检流计指示零值(即回路里电流为零)，则 Ex 与 EN 的关系是电动势方向相反，大小相等，故数值上有 Ex =EN 。这时电路达到电压补偿 , 这种方法称为补偿法 。[2] 图1 电压补偿法电路
将电位差计的电压补偿法原理应用于电流测量中，避免了电流测量中因电表的内阻而引起的测量误差。利用实验室现有仪器设计了一个切实可行的新实验，是个有趣的探索 。待测电流电路如图2所示 。为了不改变电路状态而实现对电流的测量 ,还可利用“电流补偿”原理， 结合电位差计测电压的方法，实现对电路电流的测量。 Rn为己知标准电阻，选择电源电压 E 并调节电阻 R0 使电流计 G 指示零电流值，用电位差计测得标准电阻 Rn上的电压降 Vn， 即可得电流 I =Vn/Rn。[2] 图2 补偿法测电流
这种电压补偿的方法又可以用来测电阻，这是电位差计的又一个扩展使用 。利用补偿法测电阻 , 既能够避免伏安法测电阻由于电表内阻引入的误差 , 又可以避免电桥法测电阻由于比率臂电阻不精确引入的误差 ,不失为一种精确测量电阻的方法 。可用一标准己知电阻民与待测电阻串联通电 , 用电位差计测得 Rn 和 Rx 的压降分别为 Vn 和 Vx , 由下式求得Rx 。 图3 分压补偿电路