ภายใต้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ไดอิเล็กทริกจะใช้พลังงานไฟฟ้าบางส่วน ซึ่งจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนและสูญเสียไป การสูญเสียพลังงานนี้เรียกว่าการสูญเสียอิเล็กทริก เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับกับอิเล็กทริก จะมีความแตกต่างของมุมเฟส ψ ระหว่างแรงดันและกระแสในอิเล็กทริก มุมเสริม δ ของ ψ เรียกว่า มุมการสูญเสียอิเล็กทริก และแทนเจนต์ tanδ ของ δ เรียกว่า แทนเจนต์การสูญเสียอิเล็กทริก ค่าtanδเป็นพารามิเตอร์ที่ใช้วัดการสูญเสียอิเล็กทริก วงจรการวัดของเครื่องมือประกอบด้วยวงจรมาตรฐาน (Cn) และวงจรทดสอบ (Cx) วงจรมาตรฐานประกอบด้วย-ตัวเก็บประจุมาตรฐานที่มีความเสถียรสูง-ในตัวและวงจรการวัด ในขณะที่วงจรทดสอบประกอบด้วยตัวอย่างทดสอบและวงจรการวัด วงจรการวัดประกอบด้วยตัวต้านทานการสุ่มตัวอย่าง พรีแอมพลิฟายเออร์ และตัวแปลง A/D วงจรการวัดจะวัดความต่างของแอมพลิจูดและเฟสของกระแสในวงจรมาตรฐานและวงจรทดสอบตามลำดับ จากนั้น ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (หรือไมโครคอนโทรลเลอร์) ใช้วิธีการเก็บข้อมูลแบบเรียลไทม์-ดิจิทัลเพื่อคำนวณค่าความจุไฟฟ้าและแทนเจนต์การสูญเสียไดอิเล็กตริกของตัวอย่างทดสอบผ่านการคำนวณเวกเตอร์
วิธีการหลักในการวัดค่าแฟกเตอร์การสูญเสียไดอิเล็กทริก (tgδ) รวมถึงวิธีการเชื่อมต่อโดยตรง (ตัวอย่างทดสอบไม่มีกราวด์) วิธีการเชื่อมต่อย้อนกลับ (ตัวอย่างทดสอบมีกราวด์) และวิธีการ{0}}ตื่นเต้นในตัวเองสำหรับการวัดหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบคาปาซิทีฟ (CVT) ในวิธีการวัด CVT แบบกระตุ้นตนเอง-นั้น C1 จะถูกใช้เป็นตัวเก็บประจุมาตรฐานในวงจรบริดจ์ สามารถวัดอัตราส่วนความจุของ C2 ถึง C1 และค่าการสูญเสียอิเล็กทริกสัมพัทธ์ได้ จึงคำนวณค่าที่แท้จริงของ C2
เพื่อระงับการรบกวนความถี่พลังงานในภาคสนาม เครื่องมือสมัยใหม่จึงใช้วิธีการแปลงความถี่อย่างกว้างขวาง (การวัดความถี่ที่แตกต่างกัน) ด้วยการเปลี่ยนความถี่การทดสอบ (เช่น การใช้การผสมระหว่าง 45Hz/55Hz, 55/65Hz เป็นต้น) และใช้เทคนิคการกรองแบบดิจิทัล (เช่น การแปลงฟูริเยร์) ความถี่พื้นฐานของสัญญาณจะถูกแยกออก เพื่อกรองสัญญาณรบกวนความถี่กำลังออกได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ วิธีการต่อต้าน-สัญญาณรบกวนตั้งแต่เนิ่นๆ ยังรวมถึงการกลับเฟสและการเปลี่ยนเฟส
เครื่องมือนี้มีมาตรการป้องกันความปลอดภัยหลายประการ รวมถึงการป้องกันวงจรไฟฟ้าแรงสูง-ลัดวงจร- การป้องกันกระแสไฟเกิน การป้องกันความล้มเหลวในการต่อสายดิน การป้องกัน-การทำงานผิดพลาด (เช่น สวิตช์เปิด/ปิดสอง-ขั้นตอน การยืนยันด้วยปุ่มหลายปุ่ม) เอฟเฟกต์ป้องกัน- "การเพิ่มขึ้นแบบคาปาซิทีฟ" (การติดตามแรงดันเอาต์พุตอัตโนมัติเพื่อรักษาความคงที่) และการออกแบบที่ต้านทานการสั่นสะเทือน-
โมเดลระดับไฮเอนด์-บางรุ่นรองรับฟังก์ชันเพิ่มเติมที่หลากหลาย รวมถึงการวัดอัตราส่วนและเฟส CVT (หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบคาปาซิทีฟ) การวัดความต้านทานของฉนวน (รวมถึงอัตราส่วนการดูดกลืนแสงและดัชนีโพลาไรเซชัน) การวัด LCR (ความเหนี่ยวนำ ความจุไฟฟ้า และความต้านทาน) และการทดสอบ-ความจุขนาดใหญ่ด้วยตัวเก็บประจุมาตรฐานภายนอกหรือแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าสูง-ภายนอก (เช่น อุปกรณ์จ่ายไฟแบบรีโซแนนซ์)