Balance, instrument til sammenligning af vægterne i to organer, normalt til videnskabelige formål, til at bestemme forskellen i masse (eller vægt).
Opfindelsen af ligevægtsbalancen går mindst tilbage til de gamle egypteres tid, muligvis så tidligt som 5000 f.Kr. I de tidligste typer blev bjælken understøttet i midten, og gryderne blev hængt fra enderne af ledninger. En senere forbedring i design var brugen af en stift gennem midten af bjælken til det centrale leje, der blev introduceret af romerne om Kristi tid. Opfindelsen af knivkanter i 1700-tallet førte til udviklingen af den moderne mekaniske balance. Ved udgangen af det 19. århundrede havde balancen udviklet sig i Europa til en af verdens mest præcise måleinstrumenter. I det 20. århundrede blev der udviklet elektroniske vægte afhængigt af elektrisk kompensation snarere end mekanisk afbøjning.
Den mekaniske balance består i det væsentlige af en stiv bjælke, der svinger på en vandret midterknivkant som et hjørnepunkt og har de to enderknivkanter parallelle og ensformede fra midten. De belastninger, der skal vejes, understøttes på pander, der er hængt fra lejer. For det bedste design er der placeret to eller flere ekstra knivkanter mellem endelejet og gryden, den ene for at forhindre, at planet vippes, og den anden for at fastlægge belastningscentret på et bestemt punkt på endeknivkanten. En arresteringsmekanisme forhindrer skader under lastning ved at adskille knivkanterne fra deres lejer. Afbøjningen af balancen kan indikeres med en markør, der er fastgjort til bjælken og passerer over en gradueret skala eller ved reflektion fra et spejl på strålen til en fjern skala.
Den mest åbenlyse metode til at bruge en balance kaldes direkte vejning. Materialet, der skal vejes, lægges på den ene gryde med tilstrækkelige kendte vægte på den anden gryde, så bjælken vil være i balance. Forskellen mellem nulaflæsningen og aflæsningen med de indlæste pander indikerer forskellen mellem belastninger i skalavdelinger. En sådan direkte vejning kræver, at armene har samme længde. Når fejlen, der skyldes ulige arme, er større end den krævede præcision, kan substitutionsmetoden til vejning anvendes. I denne metode føjes modpunktsvægte til den ene pan for at afbalancere den ukendte belastning på den anden. Derefter erstattes kendte vægte med den ukendte belastning. Denne metode kræver kun, at bjælkens to arme holder de samme længder under vejningen. Enhver virkning af ulighed er den samme for begge belastninger og fjernes derfor.
Små kvartsmikrobalancer med en kapacitet på mindre end et gram er blevet konstrueret med en pålidelighed, der er langt større end almindeligvis findes ved små assays af balancen med en metalbjælke med tre knivkanter. Mikrobalancer anvendes hovedsageligt til at bestemme densiteterne af gasser, især for gasser, der kun kan fås i små mængder. Balancen fungerer normalt i et gastæt kammer, og en ændring i vægt måles ved ændringen i den netto flydende kraft på vægten på grund af den gas, hvor vægten er ophængt, idet gasets tryk kan justeres og måles med et kviksølvmanometer forbundet med balancehuset.
Ultramikrobalancen er en hvilken som helst vejeanordning, der tjener til at bestemme vægten af mindre prøver, end der kan vejes med mikrobalancen - dvs. samlede mængder så små som en eller et par mikrogram. De principper, hvorpå ultramikrobalancer er konstrueret med succes, inkluderer elasticitet i strukturelle elementer, forskydning i væsker, afbalancering ved hjælp af elektriske og magnetiske felter og kombinationer af disse. Måling af virkningerne produceret af de minutte masser, der vejes, er foretaget ved hjælp af optiske, elektriske og nukleare strålingsmetoder til bestemmelse af forskydninger og ved optiske og elektriske målinger af kræfter, der anvendes til at gendanne en forskydning forårsaget af prøven, der vejes.
Succesen med traditionelle balancer i moderne tid har været afhængig af de elastiske egenskaber hos visse egnede materialer, især kvartsfibre, som har stor styrke og elasticitet og er relativt uafhængige af virkningerne af temperatur, hysterese og uelastisk bøjning. De mest vellykkede og praktiske ultramikrobalancer er baseret på princippet om at afbalancere belastningen ved at anvende drejningsmoment på en kvartsfiber. Ét enkelt design anvender en stiv fiber som en vandret bjælke, der understøttes i midten af en strakt, vandret kvarts torsionsfiber, der er forseglet til den i rette vinkler. I hver ende af bjælken er en gryde ophængt, den ene modvægter den anden. Afbøjningen af bjælken forårsaget af at tilføje prøven til den ene pan gendannes ved at rotere enden af torsionsfiberen, indtil strålen igen er i sin vandrette position, og hele torsionsområdet i den ophængende fiber kan anvendes til måling af belastning tilføjet til en pan. Mængden af torsion, der er nødvendig til restaurering, læses ved hjælp af en urskive fastgjort til enden af torsionsfiberen. Vægten opnås ved kalibrering af balancen mod kendte vægte og aflæsning af værdien fra kalibreringsoversigten over vægt kontra torsion. I modsætning til direkte forskydningsbalancer, der kun er afhængige af konstruktionselementernes elasticitet, tillader torsionsbalancen tyngdekraften at afbalancere den største komponent af belastningen, dvs. panderne, og resulterer i stærkt øget belastningskapacitet.
Balancer i slutningen af det 20. århundrede var normalt elektroniske og langt mere nøjagtige end mekaniske vægte. En scanner målte forskydningen af panden, der holdt objektet, der skal vejes, og ved hjælp af en forstærker og muligvis en computer, forårsagede der en strøm, der vendte ruden tilbage til dens nulstilling. Målingerne blev læst på en digital skærm eller udskrift. Elektroniske vejesystemer måler ikke kun den samlede masse, men kan også bestemme egenskaber som gennemsnitsvægt og fugtighedsindhold.
