平衡

平衡比较两个物体重量的仪器，通常用于科学目的，以确定质量(或重量)的差异。

等臂天平的发明至少可以追溯到古埃及人的时代，可能早在5000年公元前．在最早的类型中，梁锅的中心有支撑，锅的两端用绳子挂着。后来在设计上的改进是使用一个穿过梁中心的大头针作为中心轴承大约在基督时代由罗马人引入。18世纪刀口的发明导致了现代机械天平的发展。到19世纪末，天平在欧洲发展成为世界上最精确的测量设备之一。在20世纪，电子天平发展起来，依靠电气补偿而不是机械偏转。

的机械平衡基本上是由一根刚性梁组成震荡在水平的中心刀口上作为支点，两端刀口平行并与中心等距。要称重的货物被吊在挂在轴承上的平底锅上。最好的设计，两个或更多额外的刀口之间的结束轴承和锅，一个防止倾斜的平面和另一个固定的中心负载在结束刀口的一个特定点。一个引人注意的机制通过将刀口与轴承分离来防止加载过程中的损坏。天平的偏斜可以通过连接在横梁上的指针经过刻度秤来表示，也可以通过横梁上的镜子反射到远处的刻度来表示。

使用余额的最明显的方法是直接称重。要称重的材料放在一个平底锅上，在另一个平底锅上有足够的已知重量，这样梁就可以放进去了平衡．零读数和负载盘读数之间的差异表明了负载之间的差异。这种直接称重要求两臂长度相等。当不等距臂引起的误差大于所要求的精度时可采用称重替代法。在这种方法中，平衡砝码被添加到一个平底锅上，以平衡另一个锅上的未知负载。然后，用已知的权重代替未知的载荷。这种方法只需要在称重过程中，梁的两个臂保持相同的长度。任何不平等的影响都是相同的荷载，因此消除。

小容量小于a的石英微天平克其结构的可靠性远远高于通常使用的带有三个刀口的金属梁的小型测定型天平。微量天平主要用于测定气体的密度，特别是测定只能获得少量气体的密度。天平通常在一个气密室中工作，而在重量是由网的变化来衡量的吗活跃的由于天平悬浮在其中的气体而施加在天平上的力，气体的压力可调，并由与天平箱相连的水银压力计测量。

的超微量天平是一种称重设备，用于确定比微量天平可以称重的更小的样品的重量。在美国，总含量低至一或几微克。超微量天平成功构建的原理包括结构元件的弹性，流体中的位移，通过电场和磁场进行平衡，以及这些因素的组合。测量被称量的微小质量所产生的影响已经用光学、电学和核辐射的测定方法进行了位移并通过光学和电测量力来恢复被称重样品引起的位移。

现代传统天平的成功依赖于某些合适材料的弹性性能，尤其是石英纤维，这种材料具有很大的强度和弹性，并且相对不受温度的影响。磁滞、非弹性弯曲。最成功和实用的超微天平是基于通过对石英纤维施加扭矩来平衡负载的原理。一种简单的设计是利用刚性纤维作为水平梁，在其中心由拉伸的水平石英扭转纤维以直角密封。在梁的两端悬挂着一个平底锅，一个平衡另一个。将试样添加到一个平底锅中引起的梁的挠度可以通过旋转扭转纤维的末端来恢复，直到梁再次处于其水平位置，并且悬浮纤维中的全范围扭转可以应用于测量加到一个平底锅里。恢复所需的扭转量是通过连接在扭转纤维末端的刻度盘读取的。权重由校准与已知重量的平衡，并从重量与扭转的校准图中读取值。与直接位移平衡不同，直接位移平衡只依赖于结构构件的弹性扭秤允许重力平衡负载的最大组成部分，即平底锅，并大大增加了负载能力。

20世纪后期的余额通常是电子天平比机械天平精确得多。扫描仪测量了平底锅的位移，并通过放大器(可能是计算机)产生电流，使平底锅回到零位置。测量结果在数字屏幕或打印输出上读取。电子称重系统不仅可以测量总质量，而且可以确定总质量特征如平均重量和含水量。