Prinsip kerja sensor penimbangan adalah mengubah sinyal berat suatu benda menjadi keluaran sinyal listrik yang dapat diukur. Intinya didasarkan pada proses fisik "deformasi benda elastis-perubahan resistansi pengukur regangan-keluaran tegangan jembatan Wheatstone".
Ketika suatu benda diletakkan di atas sensor penimbangan, gravitasi menyebabkan sedikit deformasi pada benda elastis di dalam sensor. Pengukur regangan (sejenis elemen resistif) dipasang pada permukaan benda elastis. Deformasi tersebut menyebabkan perubahan nilai resistansi strain gauge. Pengukur regangan ini biasanya dihubungkan dalam rangkaian jembatan Wheatstone. Ketika tidak ada beban, jembatan seimbang, dan tegangan keluarannya nol. Ketika beban diterapkan, jembatan menjadi tidak seimbang, menghasilkan sinyal tegangan lemah yang sebanding dengan beban.
Sinyal ini diperkuat oleh amplifier dan kemudian diubah menjadi sinyal digital melalui konverter analog-ke-digital (A/D). Terakhir, diproses oleh alat timbang atau mikroprosesor dan ditampilkan sebagai nilai berat tertentu.
Saat ini, jenis sensor penimbangan yang umum meliputi:
Jenis pengukur regangan resistansi: Yang paling banyak digunakan, dengan akurasi tinggi dan struktur sederhana, cocok untuk sebagian besar skenario penimbangan statis dan dinamis.
Piezoelektrik: Memanfaatkan efek piezoelektrik kuarsa atau keramik, cocok untuk penimbangan dinamis-berkecepatan tinggi, seperti inspeksi jalur perakitan.
Kapasitif: Mengubah nilai kapasitansi dengan memvariasikan jarak antar pelat, menawarkan keuntungan seperti konsumsi daya rendah dan respons dinamis tinggi.
Digital: Mengintegrasikan modul konversi A/D dan mikroprosesor ke dalam sistem pengukur regangan tradisional, mendukung transmisi jarak jauh, kompensasi otomatis, dan fungsi anti-kecurangan, yang banyak digunakan dalam sistem jembatan timbang cerdas.