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Waagen (Analysen-)

Die Analysenwaage ist die empfindlichste Form einer Präzisionswaage. Anhand einer Analysenwaage können, aufgrund einer Auflösung von 0,1 mg, extrem geringe Stoffportionen gewogen werden. Moderne Analysenwaagen arbeiten heutzutage nach dem Prinzip des kompensierten Drehmoments. Dabei wird durch die zu messende Masse ein Drehmoment erzeugt. Dieses wird durch eine elektromagnetische Kraft kompensiert. Die Messung dieser Kraft ist sehr präzise, da sich der Messwert sehr schnell stabil einstellt.   

Geschichte der Waage

Die Anfänge der Waagen reichen bis in das Jahr 2000 v. Chr. zurück. Die ersten Abbildungen der Balkenwaagen entstammen dieser Zeit. Diese Waagen kamen bereits als Analysenwaagen zum Einsatz. Jedoch benötigten diese deutliche Verbesserungen hinsichtlich ihrer Genauigkeit. Diese Verbesserungen wurden von den Etruskern um 500 v. Chr. vollzogen. Ungleicharmige Waagen wurden von den Römern gekannt, wobei sich der längere Arm durch ein Gewicht und einer Strichmarkierung auszeichnete. Hochempfindliche Analysewaagen kamen in der Renaissance zur Anwendung. 1669 erfand Joachim Rosenthal de Romée die erste Tagelwaage, bei der die Position der zuwiegenden Substanz das Ergebnis nicht beeinflusste. In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts entstanden Dezimal- und Küchenwaagen. Die Einleitung des Zeitalters der elektronischen Waage wurde durch die Nutzung der elektrischen Widerstandsänderung eingeleitet.

Funktionsweise einer Waage

Die Grundlage der mechanischen Waagen liegt entweder auf der direkten Messung der Gewichtskraft oder auf dem Massenvergleich. Bei Wagen, die auf der direkten Messung der Gewichtskraft beruhen, so sind diese, verursacht durch die Erdbeschleunigung / Schwerebeschleunigung, an die örtlichen Gegebenheiten anzupassen. Bei Wagen, deren Basis der Vergleich der Gewichtskraft bildet, ist dies nicht notwendig. Handelt es sich um die direkte Messung der Gewichtskraft, so wird bei der einfachsten Form der Federwaage das Wiegeobjekt an eine Schraubenfeder angehängt und anschließend die Verlängerung gemessen. Die Gewichtskraft kann somit durch die Federkonstante bestimmt und mit einer entsprechenden Skala abgebildet werden. Grundsätzlich existieren Federwaagen und Kraftmesser für verschiedene Bereiche. Der Massenvergleich beruht auf dem Vergleich mit Standardgewichten, wodurch die Masse bestimmt werden kann. Diese Waage arbeitet zwar auch mit der Gravitation, sie muss jedoch nicht extra auf die unterschiedlichen örtlichen Bedingungen eingestellt werden. In der heutigen Zeit werden mechanische Waagen immer stärker durch elektronische Waagen ersetzt, da elektronische Waagen präziser und schneller ablesbar sind. Elektronische Waagen wandeln die Gewichtskraft, die nicht direkt gemessen werden kann, in eine Verformung bzw. in einen Weg um. Die Messung erfolgt letztendlich über eine Federwaage oder einen Biegebalken. Die direkte Messung bestimmt die Verformung über einen Dehnungsmessstreifen, die indirekte Wegmessung z. B. über die Kapazitätsänderung eines Kondensators bei Änderung des Plattenabstandes. Als typische Beispiele für elektronische Waagen können die Tischwaagen, die Präzisionswaagen und die Laborwaagen genannt werden.

Literatur

• http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Waage&oldid=86530885 (Abgerufen: 28.03.11).

• http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Analysenwaage&oldid=85204189 (Abgerufen: 28.03.11).