Galvanometre, voltmetre ve ampermetrenin yapımında kullanılan ana parçadır. D Arsonval galvanometresi denilen ve çok rastlanan bir çeşit galvanometrenin ana hatları, aşağıdaki şekil’de gösterilmiştir. Bu, bir daimi mıknatıs tarafından sağlanan manyetik alan içerisindeki bir mil üzerinde serbestçe dönebilecek şekilde yerleştirilen, iletken tel bir bobinden ibarettir. Galvanometrenin temel çalışma ilkesi, bir manyetik alandaki akım ilmeği üzerine etki eden dönme momenti (tork) gerçeğini kullanır. Bobinin maruz kaldığı dönme momenti (tork), ondan geçen akımla doğru orantılıdır. Bu, daha büyük akım daha büyük dönme momenti demektir ve büyük bir tork da yayın yeterince gerilip dönme işlemini durduruncaya kadar bobinin daha fazla dönmesi anlamına gelir. Böylece, sapma miktarı akım ile orantılıdır. Alet uygun bir şekilde kalibre edildiğinde, diğer devre elemanları ile birlikte bağlanarak devredeki akımları veya potansiyel farklarını ölçmek için kullanılabilir.
Klasik galvanometreleri, bir ampermetre olarak kullanmak genellikle uygun değildir. Bunun başlıca nedenlerinden biri, tipik bir galvanometrenin yaklaşık 60 Ω‘luk bir dirence sahip olmasıdır. Böyle büyük bir dirence sahip ampermetre, bağlandığı devredeki akımı dikkate değer bir ölçüde değiştirir. Bu durum aşağıdaki örneği inceleyerek kolayca anlaşılabilir. Farz edelim ki 3 V’luk bir batarya ve 3 Ω’luk bir dirençle seri bir devre kurmak istiyorsunuz. Böyle bir devredeki akım, 1 A’dir. Fakat, akım ölçmek üzere, 60 Ω‘luk bir galvanometreyi devreye sokarsanız, devrenin toplam direnci bu sefer 63 Ω olacaktır ve akım 0,048 A’e düşecektir.
Bir galvanometrenin bir ampermetre olarak kullanılmasını sınırlayan ikinci faktör şudur: Tipik bir galvanometre, 1 mA veya daha düşük mertebedeki akımlar için tüm ölçek boyunca saparlar. Sonuç olarak, bu tür bir galvanometre bu mertebeden daha büyük akımları ölçmek için doğrudan kullanılamaz. Ancak, bir galvanometre, Şekil a’daki gibi ona paralel bir Rp direnci bağlayarak gayet basit bir şekilde bir ampermetreye dönüştürülebilir.
Bir galvanometre, Şekil b’deki gibi, seri bağlı bir Rs dış direnci eklemek suretiyle voltmetre olarak da kullanılabilir. Bu durumda dış direnç, galvanometrenin direnci ile kıyaslandığında çok büyük bir değere sahip olmalıdır. Bu, ölçülen voltajın önemli ölçüde değişmemesini sağlayacaktır.