电压信号传感器利用电压变化的规律来测量电压。根据电压变化的特性，它被用来测量电压信号中各部分之间的电流、电压和波形，并将这些信号转换成电信号发送给信号处理。电信号传感器主要有以下几种：电压电流传感器、电压转换器、电压电流互感器、电压转换器（或称电压电阻器）、电压电流互感器等。对于电流传感器来说，它还可以用来测量交流电流或直流电压，即电压信号；而对于电压信号传感器来说还可以用来测量交流电压或直流电压，即交流电压信号。不同类型的电压信号传感器各有优缺点，但通常将两者综合起来使用有利于降低成本并提高可靠性以满足特殊应用场合如移动设备中等设计要求。
一、电流传感器
电流传感器通常用来测量从输入到输出的直流电流和交流电流，用来测量直流电压、直流电流和交流电压。它的原理是通过将电极电位转换成电信号的方式，然后将输出的信号转换成由数字逻辑控制电路发出的数字信号（数字电路由计算机控制）。为了克服数字信号处理电路的固有缺陷（如噪声),使用集成电路的电感在信号的产生阶段将它们转变成电信号并通过电容器转化成电信号传给信号处理电路，然后信号处理电路再将信号传回计算机。其中，电感越小，电感耦合元件越多，噪声越小。但是不能将电感直接安装在导线上（如导线上装有电阻),而是应该将电感串联在不同的传感器中。此外，电感串联后电路不能承受高频噪声，所以电阻必须与电路一起选择和封装，而且电感也必须尽量少的接在导线上才能获得良好的性能。
二、电压转换器
电压转换器是将一个电路中的直流电压转换为相应的电压信号的装置。电压转换器可以分为直接电压转换器和间接电压转换器。直接电压转换器的基本工作原理是：先将电路两端负载按一定的形式变换为电压电路所需的各种电平，然后再由电平转换成相应电压。这种变换过程主要是利用电压检测器件中的电阻特性来实现的。直接电压转换器的输出电压和输入电平之间有一个差分电阻式连接电路（见图1),这种转换器通过一个低通滤波器来消除输出信号的直流电场。其中电压电流互感器为测量直流电压提供电源；电阻式连接电路将电阻转换成电压信号后，由放大器吸收并由放大器将信号放大后经 RC滤波器来消除输出电平；电容式连接电路将电压变换成各参量所需的频率；直接电压转换器输出波形为被测电压波形，经 RC滤波器消除输出信号中的直流电场。.....
三、电压电流互感器
目前常用的一种电信号放大器有三种类型：电压电流并感器、电流互感器。电压电流并感器一般采用多颗电容来消除谐波，因此具有良好的抗电压跌落能力，可承受高压或中压。电流互感器则具有较高的精度和较好的可靠性。通常可选用低阻小功率元件，也可以选用高性能的高频器件。电流互感器的工作原理是：将电压与电流的二极管组合起来，利用电感中金属感应电流而实现二次电压测量，然后用电容产生一个二极管来检测电压。
四、电压电流互感器内部结构
电压电流互感器由二次回路和一次回路组成。一次回路中，一次侧的电流经一次绕组电流测量模块后进入二次回路，并与 A/D (或 A/F)信号进行采样。一次回路中, C相绕组电流经一次绕组绕组的电流测量模块后进入 C、 D二次回路，将传感器的二次谐波电流转换成直流电压。二次回路中的电流和回路上的二次参数通过 RL变换器转换为数字信号，输出到输入端(A或 D)。与此相比, I相绕组的谐波噪声较小，有利于节省电能。其工作原理是将开关1 (或 A)信号经开关2~3、3~4、4~5构成反馈回路送入电压控制测量仪表中去实施自动变送器设备自动电压测量与补偿等工作。
