تعمل محولات الجهد عن طريق ترجمة إشارات الجهد إلى إشارات خرج متناسبة. تستلزم العملية الأساسية اكتشاف الجهد عبر دائرة أو مكون وإنتاج إشارة خرج تمثل مستوى الجهد بدقة.

مبادئ العمليات
يعد جهاز الاستشعار ودوائر التكييف ومرحلة الإخراج من المكونات الشائعة لمحولات طاقة الجهد. يقوم عنصر الاستشعار، والذي يعتمد في كثير من الأحيان على مبادئ المقاومة أو السعة أو الكهرومغناطيسية، باكتشاف الجهد عبر نقطة معينة في الدائرة.

على وجه التحديد بالنسبة لمحول طاقة الجهد العالي الدقة لبوابة التدفق، فإن التباطؤ المغناطيسي هو ظاهرة تحدث في محولات الجهد لبوابة التدفق. ويشار إلى سلوك بعض المواد للاحتفاظ بمغنطتها حتى بعد سحب المجال المغناطيسي الخارجي الذي تسبب فيها، بهذه الظاهرة. تُستخدم هذه الخاصية لإنتاج مستشعر مغناطيسي حساس في ضبط محولات الجهد. يعد القلب المغناطيسي والملفات المثيرة وملفات الاستشعار من المكونات الشائعة لمحولات طاقة بوابة التدفق. وغالباً ما يتكون اللب المغناطيسي من مادة ذات نفاذية مغناطيسية عالية، مما يزيد من حساسيته للمجالات المغناطيسية. تولد الملفات المثيرة مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا يتفاعل مع القلب، مما يؤدي إلى مغنطته وإزالة مغناطيسيته في دورات.  

يؤدي تغير المجال المغناطيسي إلى تغير في مغنطة النواة، مما يؤدي إلى تدفق مغناطيسي متغير داخل النواة. تكتشف ملفات الكشف الملتفة حول القلب التغيرات في التدفق المغناطيسي. إن التفاعل بين التدفق المغناطيسي المتغير وملفات الاستشعار ينتج عنه خرج جهد يتناسب مع حجم جهد الدخل.

معالجة الإشارات
عندما يتم اكتشاف الجهد، تبدأ دائرة التكييف. ولضمان الدقة وقابلية التشغيل البيني مع معدات القياس، تعمل هذه الدائرة على تضخيم وتصفية وتحويل خرج الجهد الخام. يعمل تكييف الإشارة على تحسين دقة إشارة الخرج، مما يسمح بتفسير أكثر دقة للبيانات.

مرحلة الانتاج
يتم بعد ذلك تحويل الإشارة المعالجة إلى تنسيق إخراج يمكن للأنظمة الخارجية استخدامه بسهولة. يمكن أن يكون الإخراج جهدًا تناظريًا أو تيارًا أو ترددًا أو حتى إشارة رقمية، اعتمادًا على التطبيق. تسمح هذه القدرة على التكيف بالتكامل السلس في مجموعة واسعة من تكوينات المراقبة والتحكم.