Elektronische und mechanische Waagen
Eine Waage (lateinisch libra : Waage, Pfund) bezeichnet ein Gerät zur Bestimmung der Masse. Meistens erfolgt dies durch die Gewichtskraft, die entweder direkt gemessen wird, oder andererseits mit der Gewichtskraft, einer bekannten Masse verglichen wird. Waagen der ersten Art müssen auf die örtliche Schwerkraft justiert werden. Bei beiden Prinzipien beeinflusst der Auftrieb die Messung. Der Bedienung und nötigen Genauigkeit entsprechend werden diese äußeren Einflüsse ignoriert oder aber durch passende Maßnahmen mit einbezogen.
Eine besondere Form ist die Zählwaage, die aus der Masse eines oder mehrerer einzelnen Stücke die Anzahl vieler gleichartiger Gegenstände bestimmt. Bei den mechanischen Waagen unterscheidet man zwischen zwei Messsystemen Gewichtskraftmessung und Massenvergleich.
Die Federwaage folgt dem Motto der biegsamen Dehnung einer sog. Schraubenfeder unter Einwirkung einer Kraft, die nach unten zieht. Dann wird die Längenausdehnung gemessen, die proportional zur Zugkraft ist. Um diese Waage praktisch anzuwenden wird an einer sog. Schraubenfeder an ihren Enden je eine Aufhänge- oder eine Befestigungsvorrichtung für die zu messenden Dinge angebracht. Hinzu kommt entlang des Federwegs eine Skala und ein Zeiger, an der das Resultat ablesbar ist. Die Skala ist entsprechend den verwendeten Einheiten häufig in Gramm (g) oder Kilogramm (kg) aufgeteilt.
Artverwandte Messprinzipien basieren gleichfalls auf Verformungsmessung, z. B. mit Hilfe von Membranen oder Kraftsensoren. Es gibt Federwaagen und die Kraftmessung für unterschiedliche Messbereiche.
Die Masse eines Objekts wird durch den Vergleich mit Standardgewichten bestätigt. Auch diese Waagen bedürfen Anziehung, arbeiten aber prinzipiell ebenso auf anderen Himmelskörpern, wie z. B. dem Mond.
Mechanische Messgeräte sind heutzutage weitestgehend durch elektrische oder elektronische Waagen ersetzt. Sie sind widerstandsfähiger, präziser, schneller und besser ablesbar und oft auch preiswerter. Elektronische Analysenwaagen haben oft ein Gehäuse zum Schutz vor Luftzug, oder spezielle Dämpfungen zur Abhaltung von Bewegungen. Sie messen im Kilogrammbereich mit Empfindlichkeit bis etwa 0,1 mg.
Alle elektrischen/elektronischen Waagen haben die unumgängliche Umformung der Gewichtskraft, welche sich nicht sofort feststellen lässt, in eine Verformung bzw. einen Weg, als Übereinstimmung. Dies wird oft mittels einer Feder bzw. einen Biegebalken gelöst, wobei die “Feder” in einer Kranwaage ein relativ solider Block aus Metall sein kann.
Das direktere System misst die Verformung der Feder / des Biegebalkens über einen Dehnungsmessstreifen. Die indirektere Wegmessung kann z.B. über die Kapazitätsänderung eines Elektrizitätsspeichers bei Abweichung des Plattenabstandes erfolgen.