Kompensacyjna metoda pomiaru napięcia polega na uzyskaniu warunku: Ex=Ew.W praktyce warunek ten uzyskuje się poprzez regulację wartości Ew za pomocą rezystancji Rw. Jak widać z załączonej analizy błędów pomiarowych metoda kompensacyjna pomiaru napięcia jest metodą dosyć dokładną, lecz służy do pomiaru napięcia, którego wartość jest nam w przybliżeniu znana. Do tego napięcia musimy dobierać odpowiednie wzorce. Jest ona jednak dość uciążliwa oraz wymaga wnikliwej analizy błędów pomiarowych. Błędy pomiarowe zależą głównie od niedokładności źródła, klasy zastosowanych rezystorów: wzorcowego oraz nastawnego, w dużej mierze także od rozdzielczości komparatora jego pobudliwości, a także od możliwości odczytu wskazań na komparatorze. W związku z tym na błąd pomiaru Ew nakładają się niedokładności: wykonania rezystorów i niestabilności prądu :
.Metoda ta charakteryzuje się małymi błędami dla większych wartości napięcia badanego a większymi dla jego małych wartości.
Z wykonanych pomiarów wynika, że w przypadku źródeł ZD-1 i ZB-1 oraz komparatorów analogowego i dwustanowego, wyniki i dokładność pomiarów nie odbiegają od siebie. W przypadku pomiaru napięcia o nieznanej wartości najlepszym algorytmem pomiaru przez operatora, (czyli przy wykonaniu najmniejszej ilości czynności) jest użycie źródła o dekadzie dziesiętnej i komparatora analogowego. Zatem ostateczny błąd pomiaru wartości Ex jest sumą błędu napięcia Ew i błędu ziarna lub błędu nieczułości, zależy który z tych błędów jest większy. Błędy w tych pomiarach były większe dla mniejszej wartości napięcia badanego niż dla większego.
Następnie dokonywaliśmy pomiaru przy użyciu binarnego źródła wzorcowego i komparatora, który rozpoznawał tylko dwa stany: większy-równy lub mniejszy. Wyniki pomiarów pokrywały się z wynikami uzyskanymi z użyciem komparatora analogowego. Metoda ta jest niewygodna i bardzo niedokładna wymagająca znania choćby przybliżonej wartości napięcia mierzonego. Błędy były podobnie jak wcześniej większe dla mniejszej wartości badanego napięcia
Kompensacyjne metody pomiaru stosuje się w przypadkach, gdy potrzebujemy dokonać dokładnego pomiaru napięcia. Niestety potrzebne są do tego dokładne, regulowane źródła napięcia wzorcowego. Dodatkową trudnością jest fakt, że pomiar nie należy do najszybszych. Wyjściem w takiej sytuacji może być użycie przetwornika A/C sterowanego mikroprocesorowo, który dokona kompensacji badanego napięcia. W takim przypadku stosuje się algorytmy: schodkowy, dekadowy i binarny, z których najszybszy jest chyba binarny. Wyniki pomiarów pokrywały się z uzyskanymi w wcześniejszych pomiarach innymi metodami. Przy pomocy oscyloskopu dokonywaliśmy pomiaru czasu pomiaru. Porównując czasy komparacji różnych algorytmów pracy przetwornika a/c możemy powiedzieć,że najdłużej trwa kompensacja schodkowa(przy dużych wartościach badanego napięcia widać było miganie wyniku na wyświetlaczu) i jest najdokładniejszą z tych metod,co można wnioskować po wielkości błędów bezwzględnych ΔEw.