Κάτω από εναλλασσόμενη τάση, τα διηλεκτρικά καταναλώνουν λίγη ηλεκτρική ενέργεια, η οποία μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια και χάνεται. Αυτή η απώλεια ενέργειας ονομάζεται διηλεκτρική απώλεια. Όταν εφαρμόζεται τάση AC στο διηλεκτρικό, υπάρχει διαφορά γωνίας φάσης ψ μεταξύ της τάσης και του ρεύματος στο διηλεκτρικό. Η συμπληρωματική γωνία δ του ψ ονομάζεται γωνία διηλεκτρικής απώλειας και η εφαπτομένη tanδ του δ ονομάζεται εφαπτομένη διηλεκτρικής απώλειας. Η τιμή tanδ είναι μια παράμετρος που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της διηλεκτρικής απώλειας. Το κύκλωμα μέτρησης του οργάνου περιλαμβάνει ένα τυπικό κύκλωμα (Cn) και ένα κύκλωμα δοκιμής (Cx). Το τυπικό κύκλωμα αποτελείται από έναν ενσωματωμένο-υψηλής-σταθερότητας τυπικό πυκνωτή και το κύκλωμα μέτρησης, ενώ το κύκλωμα δοκιμής αποτελείται από το δείγμα δοκιμής και το κύκλωμα μέτρησης. Το κύκλωμα μέτρησης αποτελείται από μια αντίσταση δειγματοληψίας, έναν προενισχυτή και έναν μετατροπέα A/D. Το κύκλωμα μέτρησης μετρά το πλάτος και τη διαφορά φάσης του ρεύματος στο τυπικό κύκλωμα και στο κύκλωμα δοκιμής, αντίστοιχα. Στη συνέχεια, ένας επεξεργαστής ψηφιακού σήματος (ή μικροελεγκτής) χρησιμοποιεί μια μέθοδο απόκτησης ψηφιακού{11}}πραγματικού χρόνου για τον υπολογισμό της τιμής χωρητικότητας και της εφαπτομένης της διηλεκτρικής απώλειας του δείγματος δοκιμής μέσω υπολογισμού διανυσμάτων.
Οι κύριες μέθοδοι για τη μέτρηση του συντελεστή διηλεκτρικής απώλειας (tgδ) περιλαμβάνουν τη μέθοδο άμεσης σύνδεσης (δοκιμαστικό δείγμα μη γειωμένο), τη μέθοδο αντίστροφης σύνδεσης (δοκιμαστικό δείγμα γειωμένο) και τη μέθοδο αυτο-διέγερσης για τη μέτρηση μετασχηματιστών χωρητικής τάσης (CVT). Στη μέθοδο αυτο-διέγερσης για μέτρηση CVT, το C1 χρησιμοποιείται ως ο τυπικός πυκνωτής στο κύκλωμα γέφυρας. Ο λόγος χωρητικότητας C2 προς C1 και η σχετική τιμή διηλεκτρικής απώλειας μπορούν να μετρηθούν, υπολογίζοντας έτσι την πραγματική τιμή του C2.
Για την καταστολή των παρεμβολών συχνότητας ισχύος στο πεδίο, τα σύγχρονα όργανα χρησιμοποιούν ευρέως μεθόδους μετατροπής συχνότητας (διαφορετικές μετρήσεις συχνότητας). Αλλάζοντας τη συχνότητα δοκιμής (π.χ. χρησιμοποιώντας συνδυασμούς 45Hz/55Hz, 55/65Hz, κ.λπ.) και χρησιμοποιώντας τεχνικές ψηφιακού φιλτραρίσματος (π.χ. μετασχηματισμός Fourier), διαχωρίζεται η θεμελιώδης συχνότητα του σήματος, φιλτράροντας αποτελεσματικά τα σήματα παρεμβολής συχνότητας ισχύος. Επιπλέον, οι πρώτες μέθοδοι κατά των παρεμβολών{11}}περιλάμβαναν την αντιστροφή φάσης και τη μετατόπιση φάσης.
Το όργανο διαθέτει πολλαπλά μέτρα ασφαλείας, όπως-προστασία από βραχυκύκλωμα υψηλής τάσης-προστασία από υπερένταση, προστασία από αστοχία γείωσης, αντι-λανθασμένη λειτουργία (π.χ. διακόπτης ισχύος δύο σταδίων, επιβεβαίωση πολλαπλών κουμπιών), εφέ αντι-«χωρητικής αύξησης» (αυτόματη παρακολούθηση της τάσης εξόδου)
Ορισμένα μοντέλα υψηλής-τελικής τεχνολογίας υποστηρίζουν μια ποικιλία εκτεταμένων λειτουργιών, όπως μέτρηση αναλογίας και φάσης CVT (μετασχηματιστής χωρητικής τάσης), μέτρηση αντίστασης μόνωσης (συμπεριλαμβανομένου του λόγου απορρόφησης και του δείκτη πόλωσης), μέτρησης LCR (επαγωγή, χωρητικότητα και αντίσταση) και μεγάλου{{1}μετασχηματιστή εξωτερικών τάσεων υψηλής χωρητικότητας πηγές (όπως τροφοδοτικά συντονισμού σειράς).
