A voltový snímač alebo napäťový prevodník je základným snímacím komponentom, ktorý zachytáva elektrický potenciál a konvertuje nespracované vysokonapäťové signály na bezpečné, štandardizované nízkoúrovňové výstupy na meranie, ochranu relé a riadenie energetického systému. Slúži ako 'napäťové oko' elektrického zariadenia, široko používaného v energetických sieťach, výkonovej elektronike, priemyselných pohonoch a nových energetických staniciach a funguje podľa rôznych fyzikálnych pravidiel v závislosti od jeho konštrukcie.
Najzákladnejší typ sa spolieha na princíp odporového deliča napätia. Dva presné odpory sú zapojené do série cez merané napätie. Podľa Ohmovho zákona sa napätie rozdeľuje proporcionálne podľa hodnoty odporu. Snímač zachytí pokles napätia na menšom odpore a vypočíta pôvodné vstupné napätie. Táto jednoduchá štruktúra funguje dobre pre nízkonapäťové obvodové dosky a laboratórne testovanie. Vytvára však nepretržité straty tepelného výkonu a trpí teplotným posunom, takže nie je použiteľný pre scenáre vysokonapäťového prenosu.
Pre tradičné energetické systémy dominujú indukčné transformátory napätia (VT/PT). Konštrukčne podobné konvenčnému transformátoru využívajú elektromagnetickú indukciu. Primárne vinutie sa pripája k vysokonapäťovému vedeniu a striedavé napätie vytvára premenlivý magnetický tok vo vnútri železného jadra. Tok potom indukuje zmenšené, štandardizované nízke napätie na sekundárnom vinutí, typicky 100 V na ochranu siete. Táto vyspelá technológia poskytuje stabilnú presnosť za predpísaných podmienok, má však zjavné nedostatky: železné jadro sa môže nasýtiť pri poruchových rázoch a v prostrediach s ultravysokým napätím sa môžu objaviť riziká feromagnetickej rezonancie. Je tiež objemný a ťažký.
Kapacitné napäťové transformátory (CVT) sú ďalším bežným vysokonapäťovým riešením. Stoh sériových kondenzátorov rozdeľuje vstupné napätie kapacitnou reaktanciou. Ladiaci induktor kompenzuje fázovú chybu a vytvára použiteľný sekundárny signál. CVT sú ľahšie ako VT so železným jadrom a bežne sa inštalujú na vysokonapäťové nadzemné prenosové vedenia.
Moderné digitálne rozvodne čoraz viac využívajú optické snímače napätia postavené na Pockelsovom efekte. Keď je na elektrooptický kryštál privedené napätie, kryštál mení polarizačný uhol laserového svetla, ktoré ním prechádza. Fotodetektor prevedie túto zmenu polarizácie na elektrické čítanie. Tento optický dizajn eliminuje kovové cievky a železné jadrá, ponúka vynikajúcu izoláciu a silnú odolnosť voči elektromagnetickému rušeniu.
Takmer všetky voltové snímače integrujú obvody dodatočnej úpravy na filtrovanie, zosilnenie a elektrickú izoláciu. Konečným výstupom môžu byť analógové signály ako 4–20 mA alebo digitálne dáta pre ochranné relé a monitorovacie platformy. V spojení s prúdovými snímačmi, ako sú Rogowského cievky, voltové snímače poskytujú základné údaje, vďaka ktorým sú energetické systémy merateľné, kontrolovateľné a bezpečné.
