Auslegersensoren basieren auf einer balkenähnlichen Struktur, bei der ein Ende fest und das andere frei ist. Wenn eine äußere Kraft auf das freie Ende oder den Träger ausgeübt wird, verbiegt und verformt sich der freitragende Träger. Der Sensor erkennt diese geringfügige Verformung oder die daraus resultierende Änderung der damit verbundenen physikalischen Größen und wandelt sie in ein messbares elektrisches Signal um und erfasst so die gemessene Größe. Sein Betrieb umfasst typischerweise vier grundlegende Schritte: Anwenden der gemessenen Größe, Strahlverformung, Umwandlung physikalischer Größen und Signalumwandlung.
Abhängig von der Methode der Umwandlung physikalischer Größen umfassen die üblicherweise verwendeten Erfassungs-/Detektionsprinzipien piezoresistive, piezoelektrische, optische, kapazitive und resonante Prinzipien. Piezoresistive Sensoren integrieren oder befestigen Dehnungsmessstreifen an der Wurzel des Auslegerbalkens; Der Widerstand ändert sich, wenn sich der Balken biegt, und diese Änderung wird über eine Wheatstone-Brückenschaltung in eine Ausgangsspannung umgewandelt. Piezoelektrische Sensoren verwenden piezoelektrische Materialien, die bei Krafteinwirkung Ladung oder Spannung erzeugen. Optische Sensoren nutzen Strahlablenkung, optische Interferometrie oder Faser-Bragg-Gitter zur Detektion von Verformungen. Kapazitive Sensoren erfassen Kapazitätsänderungen, die durch Änderungen des Plattenabstands aufgrund der Balkenverformung verursacht werden. Resonanzsensoren erfassen die Verschiebung der Resonanzfrequenz des Auslegerbalkens.