ยอดคงเหลือที่ใช้สำหรับการเปรียบเทียบน้ำหนักของทั้งสองหน่วยงานที่มักจะเพื่องานทางวิทยาศาสตร์เพื่อตรวจสอบความแตกต่างในมวล (หรือน้ำหนัก)
การประดิษฐ์สมดุลแขนเท่ากันนั้นสร้างขึ้นตั้งแต่สมัยอียิปต์โบราณอย่างน้อยก็อาจจะเร็วถึง 5,000 BC ในประเภทแรกลำแสงได้รับการสนับสนุนที่ศูนย์และกระทะถูกแขวนจากปลายโดยสาย การปรับปรุงในภายหลังในการออกแบบคือการใช้พินผ่านศูนย์กลางของคานสำหรับตลับลูกปืนส่วนกลางที่ชาวโรมันแนะนำเกี่ยวกับเวลาของพระคริสต์ การประดิษฐ์มีดขอบในศตวรรษที่ 18 นำไปสู่การพัฒนาความสมดุลทางกลที่ทันสมัย ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 เครื่องชั่งได้พัฒนาในยุโรปให้เป็นหนึ่งในเครื่องมือวัดที่แม่นยำที่สุดในโลก ในศตวรรษที่ 20 เครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการพัฒนาขึ้นอยู่กับการชดเชยไฟฟ้ามากกว่าการเบี่ยงเบนทางกล
ความสมดุลเชิงกลประกอบด้วยคานแข็งที่แกว่งไปมาบนคมมีดกลางแนวนอนเป็นศูนย์กลางและมีปลายมีดสองปลายขนานกันและมีระยะเท่ากันจากศูนย์กลาง โหลดที่จะชั่งน้ำหนักได้รับการสนับสนุนบนกระทะแขวนจากแบริ่ง สำหรับการออกแบบที่ดีที่สุดขอบใบมีดเพิ่มเติมสองอันหรือมากกว่านั้นจะอยู่ระหว่างปลายแบริ่งและกระทะหนึ่งอันเพื่อป้องกันการเอียงของระนาบและอีกอันหนึ่งเพื่อแก้ไขจุดกึ่งกลางของโหลดที่จุดใดจุดหนึ่งบนปลายมีดปลาย กลไกการจับป้องกันความเสียหายระหว่างการโหลดโดยการแยกขอบใบมีดออกจากแบริ่ง การโก่งตัวของยอดดุลอาจถูกระบุโดยตัวชี้ที่ติดอยู่กับคานและส่งผ่านสเกลที่สำเร็จการศึกษาหรือโดยการสะท้อนจากกระจกบนคานไปยังระดับที่ห่างไกล
วิธีที่ชัดเจนที่สุดในการใช้เครื่องชั่งเรียกว่าการชั่งน้ำหนักโดยตรง วัสดุที่จะชั่งน้ำหนักจะถูกวางบนกระทะหนึ่งด้วยน้ำหนักที่รู้จักเพียงพอในกระทะอื่น ๆ เช่นที่คานจะอยู่ในสมดุล ความแตกต่างระหว่างการอ่านค่าเป็นศูนย์และการอ่านด้วยการโหลดกระทะหมายถึงความแตกต่างระหว่างการโหลดในส่วนของสเกล การชั่งน้ำหนักโดยตรงเช่นนี้ต้องการแขนที่มีความยาวเท่ากัน เมื่อข้อผิดพลาดที่เกิดจากแขนไม่เท่ากันมีค่ามากกว่าความแม่นยำที่ต้องการอาจใช้วิธีการแทนที่ของการชั่งน้ำหนัก ในวิธีนี้ตุ้มน้ำหนักจะถูกเพิ่มลงในหนึ่งกะทะเพื่อปรับสมดุลโหลดที่ไม่รู้จักในอีกอัน จากนั้นน้ำหนักที่รู้จักจะถูกแทนที่ด้วยภาระที่ไม่รู้จัก วิธีการนี้ต้องการเพียงแค่แขนทั้งสองของลำแสงรักษาความยาวเท่ากันในระหว่างการชั่งน้ำหนัก ผลกระทบของความไม่เท่าเทียมกันจะเท่ากันทั้งกับโหลดและจะถูกกำจัด
เครื่องชั่งควอตซ์ขนาดเล็กที่มีความจุน้อยกว่ากรัมถูกสร้างขึ้นด้วยความน่าเชื่อถือที่มากกว่าที่พบตามปกติด้วยเครื่องชั่งประเภทชุดทดสอบขนาดเล็กที่มีลำแสงโลหะที่มีสามคมมีด เครื่องชั่งความสมดุลส่วนใหญ่ใช้เพื่อกำหนดความหนาแน่นของก๊าซโดยเฉพาะอย่างยิ่งก๊าซที่หาได้ในปริมาณน้อยเท่านั้น โดยปกติเครื่องชั่งจะทำงานในห้องที่มีแก๊สแน่นและการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักจะถูกวัดโดยการเปลี่ยนแปลงของแรงลอยตัวสุทธิในเครื่องชั่งเนื่องจากก๊าซที่หยุดการทำงานของเครื่องชั่งความดันของก๊าซจะถูกปรับและวัดโดย มาตรวัดปรอทที่เชื่อมต่อกับเครื่องชั่ง
ultramicrobalance เป็นอุปกรณ์ชั่งน้ำหนักใด ๆ ที่ทำหน้าที่ตรวจสอบน้ำหนักของตัวอย่างขนาดเล็กกว่าที่สามารถชั่งน้ำหนักได้ด้วยเครื่องชั่งขนาดเล็กกล่าวคือจำนวนรวมทั้งหมดมีขนาดเล็กเพียงหนึ่งหรือไม่กี่ไมโครกรัม หลักการในการสร้างความ ultramicrobalances ประสบความสำเร็จรวมถึงความยืดหยุ่นในองค์ประกอบโครงสร้างการกระจัดในของเหลวสมดุลโดยใช้สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กและการรวมกันของเหล่านี้ การวัดผลกระทบที่เกิดขึ้นจากการชั่งน้ำหนักนาทีนั้นทำโดยวิธีการทางแสงไฟฟ้าและนิวเคลียร์เพื่อกำหนดการกระจัดและโดยการวัดแรงทางแสงและทางไฟฟ้าที่ใช้ในการคืนค่าการกระจัดที่เกิดจากตัวอย่างที่ถูกชั่งน้ำหนัก
ความสำเร็จของเครื่องชั่งแบบดั้งเดิมในยุคปัจจุบันนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติความยืดหยุ่นของวัสดุที่เหมาะสมบางชนิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งเส้นใยควอทซ์ซึ่งมีความแข็งแรงและความยืดหยุ่นสูงและค่อนข้างอิสระจากผลกระทบของอุณหภูมิฮิสเทรีซิสและการดัดแบบไม่ยืดหยุ่น ultramicrobalances ที่ประสบความสำเร็จและใช้งานได้มากที่สุดนั้นตั้งอยู่บนหลักการของการทรงตัวของโหลดโดยการใช้แรงบิดกับเส้นใยควอทซ์ การออกแบบที่เรียบง่ายใช้ประโยชน์จากเส้นใยที่แข็งเป็นลำแสงในแนวนอนรองรับที่จุดศูนย์กลางด้วยเส้นใยทอร์ชั่นควอตซ์แนวนอนที่ยืดออกซึ่งปิดผนึกไว้ที่มุมฉาก ในแต่ละด้านของคานกระทะถูกระงับหนึ่งปรับสมดุลอื่น ๆ การโก่งตัวของลำแสงที่เกิดจากการเพิ่มตัวอย่างไปยังกระทะหนึ่งจะถูกกู้คืนโดยการหมุนจุดสิ้นสุดของเส้นใยทอร์ชั่นจนกว่าลำแสงจะอยู่ในตำแหน่งแนวนอนอีกครั้ง โหลดเพิ่มลงในกระทะเดียว จำนวนของแรงบิดที่จำเป็นสำหรับการฟื้นฟูนั้นอ่านได้จากการหมุนที่ต่อกับปลายของเส้นใยทอร์ชั่น น้ำหนักนั้นได้มาจากการสอบเทียบเครื่องชั่งเทียบกับน้ำหนักที่ทราบและการอ่านค่าจากแผนภูมิการสอบเทียบของน้ำหนักเทียบกับแรงบิด ซึ่งแตกต่างจากการกำจัดโดยตรงที่ขึ้นอยู่กับความยืดหยุ่นของโครงสร้างสมาชิกสมดุลแรงบิดช่วยให้แรงโน้มถ่วงเพื่อความสมดุลส่วนประกอบที่ใหญ่ที่สุดของการโหลดเช่นกระทะและผลลัพธ์ในความจุโหลดเพิ่มขึ้นอย่างมาก
ยอดคงเหลือในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 มักจะเป็นระบบอิเล็กทรอนิกส์และมีความแม่นยำมากกว่าเครื่องชั่งเชิงกล สแกนเนอร์วัดการเคลื่อนที่ของถาดที่ถือวัตถุที่จะชั่งน้ำหนักและด้วยเครื่องขยายเสียงและคอมพิวเตอร์อาจทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่จะสร้างกระทะที่กลับไปที่ตำแหน่งศูนย์ การวัดถูกอ่านบนหน้าจอดิจิตอลหรือพิมพ์ออกมา ระบบชั่งน้ำหนักอิเล็กทรอนิกส์ไม่เพียง แต่วัดมวลรวมเท่านั้น แต่ยังอาจกำหนดลักษณะเช่นน้ำหนักเฉลี่ยและปริมาณความชื้น
