Le variomètre fonctionne un peu comme le régulateur à induction, un type particulier de transformateur qui permet d'élever ou d'abaisser la tension du réseau.

Si la bobine du rotor est perpendiculaire à celle du stator, il n'y a aucune tension développée au bornes du rotor (le gouvernail est à 0°). Si le rotor tourne dans un sens ou dans l'autre, il y a une tension alternative qui se développe, qui est d'autant plus importante que le rotor est tourné parallèlement au bobinage du stator.

Un autre type de détecteur de position angulaire est le transformateur rotatif différentiel qui donne un signal similaire en sortie, mais dont le principe de fonctionnement est différent.

Le circuit montre un détecteur d'angle de barre. Le navire a deux gouvernails, et donc deux variomètres. La tension de référence de 115V 400Hz arrive aux variomètres et à l'entrée du circuit supérieur. Le signal des deux variomètres arrive sur les entrées 2 et 3.

Pour le signal de référence, la partie supérieure du circuit produit un double signal en crénaux qui va commander soit l'un soit l'autre transistor à effet de champ qui va agir comme un interrupteur.

Le signal de chaque variomètre est mis en forme par le premier a-op, tandis que le second a-op produit un signal de phase inversée. Les deux signaux vont à un interrupteur qui met soit la sortie de l'un ou de l'autre à la masse. Ce circuit produit un redressement synchrone et donc une tension qui peut être positive ou négative. Le dernier a-op est un filtre passe bas pour éliminer l'ondulation.

Notez qu'il existe de nombreux autres types de démodulateurs synchrones. Il s'agit en fait d'un redresseur double alternance commandé par une fréquence de référence.

Le terme de "variomètre" est également utilisé pour un indicateur qui mesure les variations d'altitude, mais cette fonction n'est pas utile pour la Marine, qui travaille nécessairement au niveau de la mer. Le variomètre de l'aviation est un appareil totalement différent.