由于表面电位计不会检测电位，而是对电场强度进行检测，因而存在距离依赖性。在电压反馈型表面电位计中，将对表面电位传感器施加电位（与表面电位计相同），且传感器的输出将为0。即，为确保表面电位传感器检测出的电场强度为0，将对高电压电源的输出电压进行调整。表面电位传感器检测出的电场强度为0 时，被测目标物的电压也将与传感器的电压保持一致。即，高电压电源的输出电压将等于被测目标物的电压。图3 显示电压反馈型表面电位计的结构示例。

电压反馈型表面电位计具有距离依赖性较小的优点，但其可测电压范围仅限于可输出高电压电源的电压范围。但是，某些电位计可对高电压电源的输出电压进行控制，并可通过其输出电压和表面电位计的输出值，来测量被测目标物的表面电位。该类电位计的可测电压范围不受高电压电源的输出电压范围限制，从而可对更大的电压范围进行测量。