แกลแวนอมิเตอร์เป็นเครื่องมือวัดกระแสไฟฟ้าเชิงกลไฟฟ้า แกลแวนอมิเตอร์รุ่นแรกๆ นั้นไม่มีการสอบเทียบ แต่รุ่นที่ได้รับการปรับปรุงแล้ว เรียกว่าแอมมิเตอร์นั้นได้รับการสอบเทียบและสามารถวัดการไหลของกระแสไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น แกลแวนอมิเตอร์ทำงานโดยการเบี่ยงเบนเข็มชี้เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขด ลวด ใน สนามแม่เหล็กคงที่กลไกนี้ยังใช้เป็นตัวขับเคลื่อนในงานต่างๆ เช่นฮาร์ดดิสก์

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า (Galvanometer) มาจากการสังเกตที่ฮันส์ คริสเตียน เออร์สเตด สังเกตเห็นเป็นครั้งแรก ในปี ค.ศ. 1820 ว่า เข็มของ เข็มทิศแม่เหล็กจะเบี่ยงเบนเมื่ออยู่ใกล้ลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าเป็นเครื่องมือแรกที่ใช้ในการตรวจจับและวัดกระแสไฟฟ้าปริมาณน้อยอองเดร-มารี อัมแปร์ผู้ซึ่งให้สมการทางคณิตศาสตร์แก่การค้นพบของเออร์สเตด ได้ตั้งชื่อเครื่องมือนี้ตาม^{[ 1 ]}นักวิจัยด้านไฟฟ้าชาวอิตาลีลุยจิ กัลวานีผู้ซึ่งในปี ค.ศ. 1791 ค้นพบหลักการของเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าของกบ – ว่ากระแสไฟฟ้าจะทำให้ขาของกบที่ตายแล้วกระตุก

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า (Galvanometer) มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในหลายสาขา ตัวอย่างเช่น ในช่วงทศวรรษ 1800 เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าช่วยให้การสื่อสารระยะไกลผ่านสายเคเบิลใต้น้ำเป็นไปได้ เช่นสายเคเบิลโทรเลขข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก ในยุคแรกๆ และมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการค้นพบกิจกรรมทางไฟฟ้าของหัวใจและสมองโดยการวัดกระแสไฟฟ้าอย่างละเอียด

นอกจากนี้ แกลวาโนมิเตอร์ยังถูกใช้เป็นส่วนประกอบแสดงผลของมิเตอร์อนาล็อกชนิดอื่นๆ (เช่นมิเตอร์วัดแสงและมิเตอร์วัดระดับเสียง ) โดยทำหน้าที่บันทึกค่าเอาต์พุตจากเซ็นเซอร์ ของมิเตอร์เหล่านั้น ปัจจุบัน แกลวาโนมิเตอร์ชนิดหลักที่ยังคงใช้งานอยู่คือชนิด D'Arsonval/Weston

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบสมัยใหม่ชนิด D'Arsonval/Weston สร้างขึ้นโดยใช้ขดลวดขนาดเล็กที่หมุนได้ เรียกว่า แกนหมุน อยู่ในสนามแม่เหล็กถาวร ขดลวดนี้ติดอยู่กับเข็มชี้บางๆ ที่เคลื่อนที่ไปตามมาตราส่วนที่ปรับเทียบแล้ว สปริงบิดขนาดเล็กจะดึงขดลวดและเข็มชี้ไปยังตำแหน่งศูนย์

เมื่อกระแสตรง (DC) ไหลผ่านขดลวด ขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กนี้จะต้านกับแม่เหล็กถาวร ทำให้ขดลวดบิดตัวและดันสปริง ส่งผลให้เข็มชี้เคลื่อนที่ไปที่มาตรวัดแสดงกระแสไฟฟ้า การออกแบบชิ้นส่วนขั้วแม่เหล็กอย่างระมัดระวังทำให้สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ เพื่อให้การเบี่ยงเบนเชิงมุมของเข็มชี้เป็นสัดส่วนกับกระแสไฟฟ้า มิเตอร์ที่ดีโดยทั่วไปจะมีกลไกสำหรับลดการสั่นสะเทือนทางกลของขดลวดและเข็มชี้ เพื่อให้เข็มชี้หยุดนิ่งที่ตำแหน่งเดิมได้อย่างรวดเร็วโดยไม่สั่น ไหว

ความไวพื้นฐานของมิเตอร์อาจอยู่ที่ 100 ไมโครแอมแปร์เต็มสเกล (โดยมีแรงดันตกคร่อมประมาณ 50 มิลลิโวลต์ที่กระแสเต็มสเกล) มิเตอร์เหล่านี้มักได้รับการสอบเทียบให้สามารถอ่านค่าปริมาณอื่นที่สามารถแปลงเป็นกระแสในขนาดนั้นได้ การใช้ตัวแบ่งกระแส ซึ่งมักเรียกว่าตัวแบ่ง กระแส (shunt ) ช่วยให้สามารถปรับเทียบมิเตอร์เพื่อวัดกระแสที่มากขึ้นได้ มิเตอร์สามารถปรับเทียบเป็นโวลต์มิเตอร์กระแสตรงได้หากทราบค่าความต้านทานของขดลวดโดยการคำนวณแรงดันที่จำเป็นในการสร้างกระแสเต็มสเกล มิเตอร์สามารถกำหนดค่าให้สามารถอ่านค่าแรงดันอื่นๆ ได้โดยการใส่ไว้ในวงจรตัวแบ่งแรงดัน โดยทั่วไปจะทำได้โดยการวางตัวต้านทานอนุกรมกับขดลวดของมิเตอร์ มิเตอร์สามารถใช้ในการอ่านค่าความต้านทานได้โดยการใส่มิเตอร์อนุกรมกับแรงดันที่ทราบค่า (แบตเตอรี่) และตัวต้านทานที่ปรับได้ ในขั้นตอนเตรียมการ วงจรจะถูกทำให้สมบูรณ์และปรับตัวต้านทานเพื่อให้เกิดการเบี่ยงเบนเต็มสเกล เมื่อต่อตัวต้านทานที่ไม่ทราบค่าอนุกรมเข้ากับวงจร กระแสไฟฟ้าจะน้อยกว่าค่าสูงสุด และมาตรวัดที่ปรับเทียบอย่างเหมาะสมจะสามารถแสดงค่าของตัวต้านทานที่ไม่ทราบค่าก่อนหน้านี้ได้

ความสามารถในการแปลงปริมาณไฟฟ้าประเภทต่างๆ ให้เป็นการเคลื่อนที่ของเข็มชี้ ทำให้เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าชนิดนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการแปลงเอาต์พุตของเซ็นเซอร์อื่นๆ ที่ให้กระแสไฟฟ้า (ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง) ให้เป็นสิ่งที่มนุษย์สามารถอ่านได้

เนื่องจากเข็มชี้ของมิเตอร์มักจะอยู่สูงกว่าขีดบอกระดับเล็กน้อย จึง อาจเกิดความคลาดเคลื่อนจากมุมมอง (parallax error) เมื่อผู้ใช้งานพยายามอ่านค่าตามขีดบอกระดับที่ "ตรงกัน" กับเข็มชี้ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ มิเตอร์บางรุ่นจึงมีกระจกเงาอยู่ด้วยพร้อมกับขีดบอกระดับหลัก ความแม่นยำในการอ่านค่าจากมิเตอร์ที่มีกระจกเงาจะดีขึ้นหากผู้ใช้งานจัดท่าศีรษะขณะอ่านค่าให้เข็มชี้และภาพสะท้อนของเข็มชี้อยู่ในแนวเดียวกัน ณ จุดนี้ ดวงตาของผู้ใช้งานจะต้องอยู่เหนือเข็มชี้โดยตรง และความคลาดเคลื่อนจากมุมมองก็จะลดลงเหลือน้อยที่สุด

การใช้งานแกลวาโนมิเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดน่าจะเป็นแบบ D'Arsonval/Weston ที่ใช้ในมิเตอร์อนาล็อกในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ตั้งแต่ปี 1980 เป็นต้นมา กลไกมิเตอร์อนาล็อกแบบแกลวาโนมิเตอร์ได้ถูกแทนที่ด้วยตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัล (ADC) ในการใช้งานหลายอย่าง มิเตอร์แผงดิจิทัล (DPM) ประกอบด้วย ADC และจอแสดงผลตัวเลข ข้อดีของเครื่องมือดิจิทัลคือความแม่นยำและเที่ยงตรงที่สูงกว่า แต่ปัจจัยต่างๆ เช่น การใช้พลังงานหรือต้นทุน อาจยังคงสนับสนุนการใช้งานกลไกมิเตอร์อนาล็อกอยู่

การใช้งานกลไกแกลวาโนมิเตอร์ในปัจจุบันส่วนใหญ่อยู่ในระบบกำหนดตำแหน่งและควบคุม กลไกแกลวาโนมิเตอร์แบ่งออกเป็นแกลวาโนมิเตอร์แบบแม่เหล็กเคลื่อนที่และแบบขดลวดเคลื่อนที่ นอกจากนี้ยังแบ่งออกเป็นแบบวงปิดและ แบบ วงเปิดหรือแบบ เรโซแนนซ์ อีกด้วย

ระบบกัลวาโนมิเตอร์ แบบกระจกใช้เป็นองค์ประกอบในการกำหนดตำแหน่งลำแสงหรือควบคุมทิศทางลำแสงในระบบสแกนด้วยเลเซอร์ตัวอย่างเช่น ในการประมวลผลวัสดุด้วยเลเซอร์กำลังสูง กลไกกัลวาโนมิเตอร์แบบกระจกวงปิดจะถูกใช้ร่วมกับ ระบบควบคุม เซอร์โวโดยทั่วไปแล้วจะเป็นกัลวาโนมิเตอร์กำลังสูง และกัลวาโนมิเตอร์รุ่นใหม่ล่าสุดที่ออกแบบมาสำหรับการควบคุมทิศทางลำแสงสามารถมีการตอบสนองความถี่ได้มากกว่า 10 kHz เมื่อใช้เทคโนโลยีเซอร์โวที่เหมาะสม กัลวาโนมิเตอร์แบบกระจกวงปิดยังถูกใช้ในลักษณะเดียวกันในสเตอริโอลิโทกราฟี การเผาผนึกด้วยเลเซอร์การแกะ สลักด้วยเลเซอร์ การเชื่อมด้วยลำแสง เลเซอร์ โทรทัศน์เลเซอร์จอแสดงผลเลเซอร์และในแอปพลิเคชันการถ่ายภาพ เช่น การสแกนจอประสาทตาด้วยOptical Coherence Tomography (OCT) และScanning Laser Ophthalmoscopy (SLO) กัลวาโนมิเตอร์เหล่านี้เกือบทั้งหมดเป็นแบบแม่เหล็กเคลื่อนที่ วงปิดได้มาจากการวัดตำแหน่งของแกนหมุนด้วยตัวส่งสัญญาณอินฟราเรดและโฟโตไดโอด 2 ตัว สัญญาณป้อนกลับนี้เป็นสัญญาณอนาล็อก

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบวงจรเปิด หรือแบบกระจกสะท้อน ใช้ในเครื่องสแกนบาร์โค้ดแบบเลเซอร์บางประเภท เครื่องพิมพ์ แอปพลิเคชันการถ่ายภาพ แอปพลิเคชันทางทหาร และระบบอวกาศเป็นหลัก ตลับลูกปืนที่ไม่ต้องหล่อลื่นของเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าชนิดนี้มีความน่าสนใจเป็นพิเศษในแอปพลิเคชันที่ต้องการทำงานในสภาวะ สุญญากาศ สูง

กลไกแกลวาโนมิเตอร์แบบขดลวดเคลื่อนที่ (ซึ่งผู้ผลิตฮาร์ดดิสก์เรียกว่า 'วอยซ์คอยล์') ถูกนำมาใช้ในการควบคุม เซอร์โว สำหรับกำหนดตำแหน่งหัวอ่านในฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์และเครื่องเล่นซีดี/ดีวีดี เพื่อรักษามวล (และเวลาในการเข้าถึง) ให้ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

การใช้งานหลักอย่างหนึ่งของเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าในยุคแรกคือการตรวจหาข้อบกพร่องในสายเคเบิลโทรคมนาคม อย่างไรก็ตาม การใช้งานดังกล่าวถูกแทนที่ด้วย เครื่องวัดการสะท้อนในโดเมนเวลาในช่วงปลายศตวรรษที่ 20

กลไกแกลวาโนมิเตอร์ยังถูกนำมาใช้เพื่ออ่านค่าจากโฟโตรีซิสเตอร์ในกลไกการวัดแสงของกล้องถ่ายภาพยนตร์ (ดังที่เห็นในภาพประกอบด้านข้าง)

ในเครื่องบันทึกแบบแถบกระดาษ อนาล็อก เช่นที่ใช้ในเครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจเครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้า สมอง และเครื่องจับเท็จจะใช้กลไกแบบกัลวาโนมิเตอร์ในการกำหนดตำแหน่งของปากกาเครื่องบันทึกแบบแถบกระดาษที่มีปากกาขับเคลื่อนด้วยกัลวาโนมิเตอร์อาจมีช่วงการตอบสนองความถี่เต็มสเกลที่ 100 เฮิรตซ์ และการเบี่ยงเบนหลายเซนติเมตร

การเบี่ยงเบนของเข็มทิศแม่เหล็กเนื่องจากกระแสไฟฟ้าในลวดนั้น ถูกอธิบายครั้งแรกโดยฮันส์ คริสเตียน เออร์สเตดในปี ค.ศ. 1820 ปรากฏการณ์นี้ได้รับการศึกษาทั้งเพื่อตัวมันเองและเพื่อใช้เป็นวิธีการวัดกระแสไฟฟ้า

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าเครื่องแรกสุดได้รับการรายงานโดยJohann Schweiggerที่มหาวิทยาลัย Halleเมื่อวันที่ 16 กันยายน ค.ศ. 1820 André-Marie Ampèreก็มีส่วนร่วมในการพัฒนาด้วยเช่นกัน การออกแบบในยุคแรกๆ เพิ่มผลกระทบของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าโดยใช้ขดลวดหลายรอบ เครื่องมือเหล่านี้ในตอนแรกเรียกว่า "ตัวคูณ" เนื่องจากคุณลักษณะการออกแบบทั่วไปนี้^{[ 2 ]}คำว่า "เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า" ซึ่งใช้กันทั่วไปในปี ค.ศ. 1836 มาจากนามสกุลของนักวิจัยด้านไฟฟ้าชาวอิตาลีLuigi Galvaniผู้ซึ่งในปี ค.ศ. 1791 ค้นพบว่ากระแสไฟฟ้าจะทำให้ขาของกบที่ตายแล้วกระตุก

เดิมที เครื่องมือเหล่านี้อาศัยสนามแม่เหล็กโลกเป็นแรงดึงกลับให้เข็มทิศ เครื่องมือเหล่านี้เรียกว่า"เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบแทนเจนต์"และต้องปรับทิศทางก่อนใช้งาน ต่อมาเครื่องมือประเภท " อะสแตติก " ใช้แม่เหล็กตรงข้ามกันเพื่อให้ทำงานได้อย่างอิสระจากสนามแม่เหล็กโลก และสามารถทำงานได้ในทุกทิศทาง

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบกระจกรุ่นแรกถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2469 โดยJohann Christian Poggendorff [ ^{3 ] เครื่อง}วัดกระแสไฟฟ้าแบบไร้ไฟฟ้าสถิตถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยHermann von Helmholtzในปี พ.ศ. 2492; เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบกระจก ของ Thomson ซึ่งมีความไวสูงกว่า ได้รับการจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2491 โดยWilliam Thomson (Lord Kelvin) ^{[ 4 ]}การออกแบบของ Thomson สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้าอย่างรวดเร็วได้โดยใช้แม่เหล็กขนาดเล็กที่ติดอยู่กับกระจกน้ำหนักเบาซึ่งแขวนไว้ด้วยเส้นด้าย แทนที่จะใช้เข็มทิศ การเบี่ยงเบนของลำแสงบนกระจกจะขยายการเบี่ยงเบนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กอย่างมาก หรืออีกทางหนึ่ง การเบี่ยงเบนของแม่เหล็กที่แขวนอยู่สามารถสังเกตได้โดยตรงผ่านกล้องจุลทรรศน์

ความสามารถในการวัดแรงดันและกระแสไฟฟ้าในเชิงปริมาณ ทำให้จอร์จ โอห์ม สามารถ กำหนดกฎของโอห์ม ได้ในปี ค.ศ. 1827 ซึ่งระบุว่า แรงดันตกคร่อมตัวนำนั้นแปรผันตรงกับกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวนำนั้น

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบแม่เหล็กเคลื่อนที่ในยุคแรกมีข้อเสียคือมันได้รับผลกระทบจากแม่เหล็กหรือมวลเหล็กใดๆ ที่อยู่ใกล้เคียง และการเบี่ยงเบนของมันไม่ได้แปรผันตรงกับกระแสไฟฟ้า ในปี พ.ศ. 2425 Jacques-Arsène d'ArsonvalและMarcel Deprezได้พัฒนาเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรที่อยู่กับที่และขดลวดที่เคลื่อนที่ได้ ซึ่งแขวนด้วยลวดเส้นเล็กๆ ที่ให้ทั้งการเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับขดลวดและแรงบิดในการคืนตัวกลับสู่ตำแหน่งศูนย์ ท่อเหล็กที่อยู่ระหว่างขั้วแม่เหล็กกำหนดช่องว่างวงกลมซึ่งขดลวดหมุนผ่าน ช่องว่างนี้สร้างสนามแม่เหล็กรัศมีที่สม่ำเสมอทั่วขดลวด ทำให้ได้การตอบสนองเชิงเส้นตลอดช่วงของเครื่องมือ กระจกที่ติดอยู่กับขดลวดจะเบี่ยงเบนลำแสงเพื่อระบุตำแหน่งของขดลวด สนามแม่เหล็กที่เข้มข้นและการแขวนที่ละเอียดอ่อนทำให้เครื่องมือเหล่านี้มีความไว เครื่องมือเริ่มต้นของ d'Arsonval สามารถตรวจจับได้ถึงสิบไมโครแอมแปร์^{[ 5 ]}

เอ็ดเวิร์ด เวสตันได้ปรับปรุงการออกแบบเครื่องวัดกระแสไฟฟ้า (galvanometer) อย่างกว้างขวาง เขาเปลี่ยนระบบแขวนด้วยลวดเส้นเล็กเป็นแบบหมุน และใช้แรงบิดคืนตัวและการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าผ่านสปริงเกลียวแทนที่จะใช้ สปริงผม ของล้อสมดุล นาฬิกาข้อมือแบบดั้งเดิม เขาพัฒนากระบวนการรักษาเสถียรภาพของสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวร เพื่อให้เครื่องมือมีความแม่นยำสม่ำเสมอเมื่อเวลาผ่านไป เขาเปลี่ยนลำแสงและกระจกเป็นเข็มชี้แบบคมมีดที่สามารถอ่านค่าได้โดยตรง กระจกใต้เข็มชี้ ซึ่งอยู่ในระนาบเดียวกับมาตราส่วน ช่วยขจัด ข้อผิดพลาดจากการสังเกต พารัลแลกซ์เพื่อรักษาความแรงของสนามแม่เหล็ก การออกแบบของเวสตันใช้ช่องวงกลมที่แคบมากซึ่งขดลวดเคลื่อนที่ผ่าน โดยมีช่องว่างอากาศน้อยที่สุด ซึ่งช่วยปรับปรุงความเป็นเส้นตรงของการเบี่ยงเบนของเข็มชี้เมื่อเทียบกับกระแสไฟฟ้าในขดลวด สุดท้าย ขดลวดถูกพันบนโครงสร้างน้ำหนักเบาที่ทำจากโลหะนำไฟฟ้า ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวหน่วง ในปี 1888 เอ็ดเวิร์ด เวสตัน ได้จดสิทธิบัตรและนำเครื่องมือนี้ออกสู่ตลาด ซึ่งกลายเป็นส่วนประกอบอุปกรณ์ไฟฟ้ามาตรฐาน เครื่องมือชนิดนี้เป็นที่รู้จักในชื่อ "เครื่องมือพกพา" เพราะได้รับผลกระทบน้อยมากจากตำแหน่งการติดตั้งหรือการขนย้ายจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง การออกแบบนี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในมิเตอร์แบบขดลวดเคลื่อนที่ในปัจจุบัน

ในระยะแรก เครื่องมือในห้องปฏิบัติการที่อาศัยสนามแม่เหล็กโลกเป็นแรงดึงกลับให้แก่เข็มชี้ คือ เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า (galvanometer) ซึ่งต่อมาได้รับการพัฒนาให้เป็นเครื่องมือพกพาขนาดกะทัดรัด ทนทาน และมีความไวสูง ซึ่งมีความสำคัญต่อการพัฒนาเทคโนโลยีไฟฟ้า

กลไกแบบแถบตึงเป็นการพัฒนาที่ทันสมัยของกลไก D'Arsonval-Weston แกนหมุนอัญมณีและสปริงผมถูกแทนที่ด้วยแถบโลหะขนาดเล็กภายใต้แรงดึง มิเตอร์แบบนี้มีความทนทานมากกว่าสำหรับการใช้งานภาคสนาม^{[ 6 ] [ 7 ]}

โดยทั่วไปแล้ว เครื่องวัดกระแสไฟฟ้ามีสองประเภทหลัก ประเภทแรกใช้เข็มชี้ทึบวางบนมาตราส่วนเพื่อแสดงค่าการวัด ส่วนประเภทที่สองซึ่งมีความไวสูงมาก ใช้กระจกขนาดเล็กและลำแสงเพื่อขยายสัญญาณระดับต่ำด้วยกลไก

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบแทนเจนต์เป็นเครื่องมือวัด ยุคแรก ที่ใช้ในการวัดกระแสไฟฟ้าหลักการทำงานคือใช้เข็มทิศเพื่อเปรียบเทียบสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าที่ไม่ทราบค่ากับสนามแม่เหล็กของโลก ชื่อของมันมาจากหลักการทำงานคือ กฎแทนเจนต์ของแม่เหล็ก ซึ่งระบุว่าแทนเจนต์ของมุมที่เข็มทิศทำนั้นเป็นสัดส่วนกับอัตราส่วนของความแรงของสนามแม่เหล็กสองสนามที่ตั้งฉากกันโยฮัน ยาคอบ เนอร์แวนเดอร์ เป็นผู้บรรยายถึงเครื่องมือนี้เป็นครั้งแรก ในปี ค.ศ. 1834 ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบแทนเจนต์ประกอบด้วยขดลวดทองแดงหุ้มฉนวนพันรอบกรอบวงกลมที่ไม่เป็นแม่เหล็ก กรอบนี้ติดตั้งในแนวตั้งบนฐานแนวนอนที่มีสกรูปรับระดับ ขดลวดสามารถหมุนได้รอบแกนแนวตั้งที่ผ่านจุดศูนย์กลาง กล่องเข็มทิศติดตั้งในแนวนอนที่จุดศูนย์กลางของมาตราส่วนวงกลม ประกอบด้วยเข็มแม่เหล็กขนาดเล็กแต่ทรงพลังที่หมุนได้รอบจุดศูนย์กลางของขดลวด เข็มแม่เหล็กสามารถหมุนได้อย่างอิสระในระนาบแนวนอน มาตราส่วนวงกลมแบ่งออกเป็นสี่ส่วน แต่ละส่วนมีขีดบอกค่าตั้งแต่ 0° ถึง 90° ตัวชี้อะลูมิเนียมยาวและบางติดอยู่กับเข็มที่จุดศูนย์กลางและตั้งฉากกับเข็ม เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเนื่องจากพาราแลกซ์ กระจกเงาราบจึงติดตั้งอยู่ด้านล่างเข็มทิศ

ในการใช้งาน ขั้นแรกให้หมุนเครื่องมือจนกระทั่งสนามแม่เหล็กโลก ซึ่งระบุโดยเข็มทิศ ขนานกับระนาบของขดลวด จากนั้นจึงจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ไม่ทราบค่าให้กับขดลวด ซึ่งจะสร้างสนามแม่เหล็กที่สองบนแกนของขดลวด ตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กโลก เข็มทิศจะตอบสนองต่อผลรวมเวกเตอร์ของสนามทั้งสองและเบี่ยงเบนไปเป็นมุมที่เท่ากับแทนเจนต์ของอัตราส่วนของสนามทั้งสอง จากมุมที่อ่านได้จากมาตราส่วนของเข็มทิศ สามารถหาค่ากระแสไฟฟ้าได้จากตาราง^{[ 12 ]}สายไฟที่จ่ายกระแสไฟฟ้าจะต้องพันเป็นเกลียวเล็กๆ เหมือนหางหมู มิฉะนั้นสนามเนื่องจากสายไฟจะส่งผลต่อเข็มทิศและจะทำให้ได้ค่าที่อ่านได้ไม่ถูกต้อง

• เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบแทนเจนต์
• 
  กัลวาโนมิเตอร์ Pouillet Tangent Galvanometer ปี 1850 จัดแสดงที่Musée d'histoire des sciences de la Ville de Genève
• 
  เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบแทนเจนต์ ผลิตโดยบริษัท JH Bunnell ประมาณปี ค.ศ. 1890
• 
  ภาพมุมมองด้านบนของเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบแทนเจนต์ที่ผลิตขึ้นราวปี 1950 เข็มชี้ของเข็มทิศตั้งฉากกับเข็มแม่เหล็กสีดำที่สั้นกว่า

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าถูกจัดวางให้ระนาบของขดลวดอยู่ในแนวตั้งและขนานกับส่วนประกอบแนวนอนB _Hของสนามแม่เหล็กโลก (กล่าวคือขนานกับ "เส้นเมริเดียนแม่เหล็ก" ในพื้นที่) เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดของเครื่องวัดกระแสไฟฟ้า จะเกิดสนามแม่เหล็กที่สองBขึ้น ที่จุดศูนย์กลางของขดลวด ซึ่งเป็นที่ตั้งของเข็มทิศ สนามแม่เหล็กของขดลวดจะตั้งฉากกับระนาบของขดลวด ขนาดของสนามแม่เหล็กของขดลวดคือ:

${\displaystyle B={\mu _{0}nI \over 2r}\,}$

โดยที่Iคือกระแสไฟฟ้าในหน่วยแอมแปร์ n คือจำนวนรอบของขดลวด และrคือรัศมีของขดลวด สนามแม่เหล็กสองสนามที่ตั้งฉากกันนี้จะรวมกันแบบเวกเตอร์และเข็มทิศจะชี้ไปตามทิศทางของสนามแม่เหล็กลัพธ์B _H +Bกระแสไฟฟ้าในขดลวดทำให้เข็มทิศหมุนไปเป็นมุมθ :

${\displaystyle \theta =\tan ^{-1}{\frac {B}{B_{H}}}\,}$

จากกฎแทนเจนต์B = B _H tan θกล่าวคือ

${\displaystyle {\mu _{0}nI \over 2r}=B_{H}\tan \theta \,}$

หรือ

${\displaystyle I=\left({\frac {2rB_{H}}{\mu _{0}n}}\right)\tan \theta \,}$

หรือI = K tan θโดยที่Kเรียกว่า ตัวประกอบลดทอนของเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบแทนเจนต์

ปัญหาหนึ่งของเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบแทนเจนต์คือความละเอียดจะลดลงทั้งที่กระแสสูงและกระแสต่ำ ความละเอียดสูงสุดจะได้รับเมื่อค่าของθเท่ากับ 45° เมื่อค่าของθใกล้เคียงกับ 0° หรือ 90° การเปลี่ยนแปลงเปอร์เซ็นต์มากในกระแสจะทำให้เข็มเคลื่อนที่เพียงไม่กี่องศาเท่านั้น^{[ 13 ]}

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบแทนเจนต์ยังสามารถใช้ในการวัดขนาดของส่วนประกอบแนวนอนของสนามแม่เหล็กโลก ได้อีกด้วย เมื่อใช้งานในลักษณะนี้ แหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำ เช่น แบตเตอรี่ จะถูกต่ออนุกรมกับ ตัวต้านทานปรับ ค่าได้ (rheostat ) เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก และแอมมิเตอร์ขั้นแรก ให้ปรับเครื่องวัดสนามแม่เหล็กให้ขดลวดขนานกับสนามแม่เหล็กโลก ซึ่งทิศทางของสนามแม่เหล็กโลกจะแสดงโดยเข็มทิศเมื่อไม่มีกระแสไหลผ่านขดลวด จากนั้นจึงต่อแบตเตอรี่และปรับตัวต้านทานปรับค่าได้จนกระทั่งเข็มเข็มทิศเบี่ยงเบน 45 องศาจากสนามแม่เหล็กโลก ซึ่งแสดงว่าขนาดของสนามแม่เหล็กที่จุดศูนย์กลางของขดลวดเท่ากับขนาดของส่วนประกอบแนวนอนของสนามแม่เหล็กโลก ความแรงของสนามนี้สามารถคำนวณได้จากกระแสที่วัดได้จากแอมมิเตอร์ จำนวนรอบของขดลวด และรัศมีของขดลวด

แตกต่างจากแกลแวนอมิเตอร์แบบแทนเจนต์แกลแวนอมิเตอร์แบบอะสแตติกไม่ใช้สนามแม่เหล็กโลกในการวัด ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องวางแนวให้สัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กโลก ทำให้ใช้งานได้ง่ายขึ้น พัฒนาโดยเลโอโปลโด โนบิลิในปี 1825 ^{[ 14 ]}ประกอบด้วยเข็มแม่เหล็กสองอันขนานกันแต่ขั้วแม่เหล็กกลับด้าน เข็มเหล่านี้ถูกแขวนด้วยเส้นไหมเส้นเดียว^{[ 15 ]}เข็มด้านล่างอยู่ภายในขดลวดตรวจจับกระแสแนวตั้งและถูกเบี่ยงเบนโดยสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสที่ไหลผ่าน เช่นเดียวกับแกลแวนอมิเตอร์แบบแทนเจนต์ข้างต้น จุดประสงค์ของเข็มที่สองคือการหักล้างโมเมนต์ไดโพลของเข็มแรก ดังนั้นอาร์มาเจอร์ที่แขวนอยู่จึงไม่มีโมเมนต์ไดโพลแม่เหล็ก สุทธิ และจึงไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กโลก การหมุนของเข็มถูกต้านโดยความยืดหยุ่นในการบิดของเส้นด้ายแขวน ซึ่งเป็นสัดส่วนกับมุม

• เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบไร้สถิตของโนบิลิ
• 
  กัลวาโนมิเตอร์จัดแสดงอยู่ที่Musée d'histoire des sciences de la Ville de Genève
• 
  รายละเอียดของแกลวาโนมิเตอร์แบบอะสแตติก

เพื่อให้ได้ความไวที่สูงขึ้นในการตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่เล็กมากเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบกระจกจึงใช้กระจกน้ำหนักเบาแทนเข็มชี้ ประกอบด้วยแม่เหล็กแนวนอนที่แขวนจากเส้นใยละเอียดภายในขดลวดแนวตั้ง โดยมีกระจกติดอยู่กับแม่เหล็ก ลำแสงที่สะท้อนจากกระจกจะตกกระทบลงบนมาตราส่วนที่แบ่งไว้ทั่วห้อง ทำหน้าที่เหมือนเข็มชี้ที่ยาวและไม่มีมวล เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบกระจกถูกใช้เป็นตัวรับสัญญาณในสายเคเบิลโทรเลขใต้น้ำ ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกครั้งแรก ในทศวรรษ 1850 เพื่อตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่อ่อนมากหลังจากเดินทางหลายพันไมล์ใต้มหาสมุทรแอตแลนติก ในอุปกรณ์ที่เรียกว่าออสซิล โลกราฟ ลำแสงที่เคลื่อนที่ถูกใช้เพื่อสร้างกราฟกระแสไฟฟ้าเทียบกับเวลา โดยบันทึกการวัดลงบนฟิล์มถ่ายภาพเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบเส้นลวดเป็นเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบกระจกชนิดหนึ่งที่มีความไวสูงมากจนถูกนำไปใช้ในการสร้างคลื่นไฟฟ้า หัวใจครั้งแรกเพื่อบันทึก กิจกรรมทางไฟฟ้าของหัวใจมนุษย์

แกลวาโนมิเตอร์แบบบัลลิสติกเป็นแกลวาโนมิเตอร์ชนิดหนึ่งที่มีความไวสูงสำหรับวัดปริมาณประจุที่ไหลผ่าน มันเป็น เครื่องมือวัด แบบอินทิเกรเตอร์เนื่องจากมีค่าคงที่เวลาในการตอบสนองที่ยาวนาน ซึ่งแตกต่างจากแกลวาโนมิเตอร์ที่วัดกระแสไฟฟ้า ส่วนที่เคลื่อนที่ได้มีโมเมนต์ความเฉื่อย สูง ทำให้มี คาบ การสั่นที่ยาวนานพอที่จะทำการวัดแบบอินทิเกรตได้ อาจเป็นแบบขดลวดเคลื่อนที่หรือแบบแม่เหล็กเคลื่อนที่ก็ได้ โดยทั่วไปแล้วจะเป็นแกลวาโนมิเตอร์แบบกระจก

• เครื่องวัดการสั่นแบบกัลวาโนมิเตอร์
• เทอร์โมแกลวาโนมิเตอร์
• เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบสาย
• ประวัติศาสตร์ของเคมีไฟฟ้า

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับเครื่องวัดกระแสไฟฟ้า (Galvanometer )

• กัลวาโนมิเตอร์ - บทเรียน Java แบบโต้ตอบห้องปฏิบัติการสนามแม่เหล็กสูงแห่งชาติ
• การคัดเลือกเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบโบราณในห้องปฏิบัติการเสมือนจริงของสถาบันแม็กซ์พลังค์เพื่อประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์
• มุมประวัติศาสตร์: เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า (Galvanometer)โดย Nick Joyce และ David Baker, 1 เมษายน 2551, สมาคมวิทยาศาสตร์ทางสรีรวิทยา. สืบค้นข้อมูลเมื่อ 26 กุมภาพันธ์ 2565
• แกลแวนอมิเตอร์แบบขดลวดเคลื่อนที่