补偿原理就是利用一个补偿电压去抵消另一个电压或电动势，设E0为一连续可调的标准的示值准确的补偿电压，而Ex为待测电动势（或电压），两个电源E0和Ex正极对正极、负极对负极，中间串联一个检流计G接成闭合回路。调节E0使检流计G示零（即回路电流I=0），则Ex=E0。上述过程的实质是，Ex两端的电位差和E0两端的电位差相互补偿，这时电路处于平衡状态或完全补偿状态。在完全补偿状态下，已知E0的大小，就可确定Ex，这种利用补偿原理测电位差的方法称为补偿法测量。上海双特简述电位差计规范标准。浙江便携电位差计使用
不过，差值法检定时，需同时转动标准电位差计和被检电位差计的测量盘；检定之前，两台电位差计需分别调整好工作电流。
标准和被检电位差计的温度补偿盘应放在与该温度下标准电池的电动势所对应的示值上；检流计接在标准电位差计的检流计端钮上（也可接在被检电位差计上），而将被检电位差计的检流计端钮短路。检定时，步，将开关合向位置2，在“标准”位置上调标准电位差计电源回路的工作电流（即调电源回路内的可变电阻），使Es1＝Es；短接Ex1端钮，在“测量”位置上调标准电位差计零电位调节电阻，使Ex1输出零电压。
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法国科学家 J.S.Heari Pellat 克服平衡电流仍然要流过标准电池支路的缺陷，图 7 是他设计的电位计电路。 Pellat 没有把他的标准电池放在一个早期的支路上，而是和电流计串联，接入了选择开关。利用这个开关标准电池就可以从电路中移走，再并上未知电压替代它。通过直滑线的电流由变阻器 R 调整，以 1 000 分度去平衡一个Clark 标准电池，这样就能够在平衡时以标准电池的千分度来直接读取。大约在 1889 年，德国科学家 Feussner 设计了使用能准确到 0.1%的高电阻的电位差计，在那个时代这是一个令人钦佩的数据，如图 8 所示。在这个装置中改用了滑动导线，而且使用了有标度的锰铜电阻。
将开关合向位置1，将被检电位差计的温度补偿盘与标准电位差计的温度补偿盘放在同一示值上，在“标准”位置上调被检电位差计电源回路内的可变电阻，改变回路电流，使检流计指零，这时，两台电位差计内的工作电流同步。第三步，重新将开关合向位置2，标准电位差计以“测量”方式工作；让被检电位差计各温度补偿盘顺次放在从零到终端位置的每个示值上，用标准电位差计直接测量它的输出EX2，求得各示值的实际值。如果被检电位差计有负的示值而标准电位差计没有，这时可将被检电位差计的电源反向，按上面所述方法测定所有负的示值。电位差计的市场应用分析。
常用的II级饱和式标准电池，BC2型20℃时的电动势E20约为1.01850-1.01870V，BC3型20℃时的电动势E20约为1.01855-1.01865V之间，具体每只标准电池的E20可直接引用它的鉴定证书。当气温偏离20℃时，饱和式标准电池的电动势Et按下式变化，实验者应按此公式修正ES值：
Et=E20—39.9×10-6（t—20）—0.94×10-6(t—20)2+0.009×10-6(t—20)3V
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标准电池准确度如此之高，只可惜内阻太大（数百到数千欧）稍有电流，其端压就会降低，影响校准；电流如果大于1微安还有可能损坏标准电池。因此需要有一个巧妙而便捷的实验方法，在ES不输出也不输入电流的状态下令UAB或UAB的一部分与ES精确比对，这个方法就是“补偿法”。当然过程初期还会有微小电流，应采取措施使之不超过1微安。将检流计G、标准电池ES、转换开关K2、衰减电位器RN、验零按钮AN串联，组成校准支路CGD。当然CGD不能直接并联到AOB上，也不能只并联到莫一个单元电阻上。浙江便携电位差计使用
