電位差計的測量原理，是在一個可變電阻上產生一個已知的電勢，再用這個電勢與被測電勢進行比較，根據比較結果獲知被測電勢大小的測量方法，用補償法原理制作的直流電阻儀器，應用學科為機械工程、電測量儀器儀表、檢示儀表和標準器。

　　直流電位差計主要有兩個電極、一個一定電阻的線圈、一塊永Jiu磁鐵、一根軸和指針以及表盤組成。當兩極接到要測量的電源時，如果存在電位差（也就是電壓），在線圈中就產生電流，和磁鐵相互作用，發生轉動，指針在表盤上讀出數值就是電位差。
 

　　電源在可變電阻上形成一個已知電壓，從可變電阻的中間抽頭上取出一個電勢來和被測電勢進行比較。比較結果由檢流計進行檢驗。當兩個電勢一致，檢流計平衡時，由可變電阻抽頭位置的刻度讀取被測電勢大小；為了使電源在可變電阻上形成的已知電壓符合要求，消除諸如電源電壓變化、電阻值受溫度等因素改變等等對測量的影響，測量前需要對其校準。方法是通過檢流計和標準電勢進行比較和調整。這就是在用電位差計測量待測電源的電動勢大小前要校準電位差計的原因；檢流計是一種高靈敏度的可從正負兩個方向進行指示的電表。在沒有電流時應當指零。如果不指零亦需要調整。