Cân, dụng cụ để so sánh trọng lượng của hai cơ thể, thường là cho mục đích khoa học, để xác định sự khác biệt về khối lượng (hoặc trọng lượng).
Việc phát minh ra sự cân bằng cánh tay có từ ít nhất là từ thời Ai Cập cổ đại, có thể sớm nhất là 5000 bc. Trong các loại sớm nhất, chùm được hỗ trợ ở trung tâm và chảo được treo từ đầu bằng dây. Một cải tiến sau này trong thiết kế là việc sử dụng ghim xuyên qua tâm của dầm cho ổ trục trung tâm, được người La Mã giới thiệu về thời của Chúa Kitô. Việc phát minh ra các cạnh dao trong thế kỷ 18 đã dẫn đến sự phát triển của cân bằng cơ học hiện đại. Vào cuối thế kỷ 19, sự cân bằng đã phát triển ở châu Âu thành một trong những loại thiết bị đo lường chính xác nhất thế giới. Trong thế kỷ 20, cân bằng điện tử đã được phát triển, tùy thuộc vào bù điện thay vì lệch cơ.
Về cơ bản, cân bằng cơ học bao gồm một chùm cứng dao động trên cạnh dao trung tâm nằm ngang làm điểm tựa và có hai cạnh dao song song và cách đều nhau từ tâm. Tải trọng được cân được hỗ trợ trên chảo treo từ vòng bi. Để có thiết kế tốt nhất, hai hoặc nhiều cạnh dao bổ sung được đặt giữa ổ đỡ đầu và chảo, một để tránh nghiêng mặt phẳng và một mặt khác để cố định tâm tải tại một điểm cụ thể trên cạnh dao cuối. Một cơ chế bắt giữ ngăn ngừa thiệt hại trong khi tải bằng cách tách các cạnh dao ra khỏi vòng bi của chúng. Độ võng của cân bằng có thể được biểu thị bằng một con trỏ gắn vào chùm tia và vượt qua thang chia độ hoặc bằng phản xạ từ gương trên chùm tia tới thang đo xa.
Phương pháp rõ ràng nhất của việc sử dụng cân được gọi là cân trực tiếp. Vật liệu cần cân được đặt trên một chảo, với đủ trọng lượng đã biết trên chảo kia sao cho chùm tia sẽ ở trạng thái cân bằng. Sự khác biệt giữa đọc không và đọc với chảo được tải cho thấy sự khác biệt giữa các tải trong phân chia tỷ lệ. Trọng lượng trực tiếp như vậy đòi hỏi các cánh tay phải có chiều dài bằng nhau. Khi sai số do các cánh tay không bằng nhau lớn hơn độ chính xác cần thiết, phương pháp cân thay thế có thể được sử dụng. Trong phương pháp này, trọng lượng đối trọng được thêm vào một chảo để cân bằng tải không xác định trên kia. Sau đó, các trọng số đã biết được thay thế cho tải không xác định. Phương pháp này chỉ yêu cầu hai cánh tay của chùm tia duy trì cùng độ dài trong quá trình cân. Bất kỳ ảnh hưởng của bất bình đẳng là như nhau cho cả hai tải và do đó được loại bỏ.
Các cân bằng thạch anh nhỏ có công suất nhỏ hơn một gram đã được chế tạo với độ tin cậy lớn hơn nhiều so với thông thường được tìm thấy với các cân bằng loại thử nghiệm nhỏ có chùm kim loại với ba cạnh dao. Cân bằng vi mô được sử dụng chủ yếu để xác định mật độ của khí, đặc biệt là các khí chỉ có thể đạt được với số lượng nhỏ. Cân thường hoạt động trong buồng kín khí và sự thay đổi trọng lượng được đo bằng sự thay đổi lực nổi của lưới trên cân bằng do khí trong đó cân bằng lơ lửng, áp suất của khí được điều chỉnh và đo bằng một áp kế thủy ngân kết nối với trường hợp cân bằng.
Siêu cân bằng là bất kỳ thiết bị cân nào dùng để xác định trọng lượng của các mẫu nhỏ hơn có thể được cân bằng với cân bằng vi mô tức là, tổng số lượng nhỏ bằng một hoặc một vài microgam. Các nguyên tắc mà siêu cân bằng đã được xây dựng thành công bao gồm tính đàn hồi trong các yếu tố cấu trúc, sự dịch chuyển trong chất lỏng, cân bằng bằng điện trường và từ trường, và sự kết hợp của các yếu tố này. Việc đo các hiệu ứng tạo ra bởi khối lượng phút đã được thực hiện bằng phương pháp bức xạ quang, điện và hạt nhân để xác định chuyển vị và bằng các phép đo quang và điện của các lực được sử dụng để khôi phục chuyển vị do mẫu được cân.
Sự thành công của cân bằng truyền thống trong thời hiện đại phụ thuộc vào tính chất đàn hồi của một số vật liệu phù hợp nhất định, đặc biệt là sợi thạch anh, có độ bền và độ đàn hồi lớn và tương đối độc lập với tác động của nhiệt độ, độ trễ và uốn không đàn hồi. Các siêu cân bằng thành công và thực tế nhất đã được dựa trên nguyên tắc cân bằng tải bằng cách áp dụng mô-men xoắn cho sợi thạch anh. Một thiết kế đơn giản sử dụng sợi cứng như một chùm ngang, được hỗ trợ tại tâm của nó bằng một sợi xoắn thạch anh nằm ngang kéo dài được bịt kín với nó ở các góc phải. Trên mỗi đầu của dầm, một cái chảo được treo, một cái đối trọng với cái kia. Độ lệch của chùm tia gây ra bằng cách thêm mẫu vào một chảo được khôi phục bằng cách xoay đầu sợi xoắn cho đến khi chùm lại nằm ở vị trí nằm ngang và có thể áp dụng toàn bộ độ xoắn trong sợi treo vào phép đo của sợi treo tải thêm vào một chảo. Số lượng xoắn cần thiết để phục hồi được đọc bằng phương pháp quay số được gắn vào phần cuối của sợi xoắn. Trọng lượng có được bằng cách hiệu chỉnh cân bằng với các trọng số đã biết và đọc giá trị từ biểu đồ hiệu chuẩn của trọng lượng so với xoắn. Không giống như cân bằng chuyển vị trực tiếp chỉ dựa vào độ đàn hồi của các thành viên kết cấu, cân bằng xoắn cho phép trọng lực cân bằng thành phần lớn nhất của tải, tức là chảo và dẫn đến khả năng chịu tải tăng lên rất nhiều.
Số dư cuối thế kỷ 20 thường là điện tử và chính xác hơn nhiều so với số dư cơ học. Một máy quét đã đo được sự dịch chuyển của chảo giữ vật thể cần cân và, bằng bộ khuếch đại và có thể là máy tính, gây ra dòng điện được tạo ra khiến cho chảo trở về vị trí 0. Các phép đo đã được đọc trên màn hình kỹ thuật số hoặc bản in. Hệ thống cân điện tử không chỉ đo tổng khối lượng mà còn có thể xác định các đặc tính như trọng lượng trung bình và độ ẩm.
