Een balans waarvan de constructie erop gericht is de invloeden van temperatuurswisselingen, voornamelijk veroorzaakt door de spiraalveer, te verkleinen of te elimineren. Er zijn door een groot aantal klokkenmakers vindingen gedaan die aan dit criterium voldoen. Vrijwel alle systemen berusten op het principe van verschillende uitzettingscoëfficiënten van verschillende metalen. Vooral voor precisie-uurwerken als scheepschronometers zijn veel systemen bedacht.
- John Harrison (1693-1776) was vermoedelijk de eerste die een compensatiesysteem op de spiraalveer zelf toepaste. Hij bevestigde het uiteinde van die veer aan een bimetalen strip die bij temperatuurswisselingen voor verlenging en verkorting zorgde;
- Pierre Le Roy (1717-1785) werkte bij uitzondering met een ingenieus geconstrueerd systeem van glazen buisjes die met kwik en alcohol waren gevuld. Het geheel was op de balans gemonteerd die aan een staaldraad was opgehangen (1765). De kwetsbaarheid van deze constructie bleek toen in 1771 het schip de Flore, uitgerust met een dergelijke chronometer op een rots stootte waarbij de glazen buisjes braken en de tijdmeter waardeloos werd. Tijdens deze reis waren er drie chronometers van Le Roy en een van Berthoud aan boord;
- Ferdinand Berthoud (1727-1807) construeerde een compensatiesysteem volgens het principe van de compensatieslinger van Harrison dat hij zowel samen met een spillegang als met een door hemzelf ontworpen chronometergang toepaste;
- John Arnold (1736-1799) die het na een moeizaam begin van zijn carrière als horlogemaker tot grote bekendheid had gebracht heeft vier patenten op zijn naam betreffende door hem ontworpen compensatiebalansen.
Allerlei onderdelen van de balans kunnen zijn opgebouwd uit twee vast aan elkaar verbonden metalen (bimetalen). In de ring van een compensatiebalans zijn meerdere schroeven en soms ook gewichtjes bevestigd die dienen om de massa van de balans te beïnvloeden en een volkomen evenwicht zonder excentrisch zwaartepunt te verkrijgen. Meestal zijn er vier schroeven in kruisvorm geplaatst, de kwartierschroeven, waarmee de traagheid van de balans nauwkeurig kan worden afgesteld. Verschillende chronometermakers hebben de meest ingenieuze constructies bedacht om de ideale compensatie te bereiken.
De belangrijkste zijn die van: Barraud, Dent, Hartnup, Winnerl, Kullberg, Ulrich, Loseby en Airy. In de tweede helft van de 19de eeuw komen metalen in gebruik die een uiterst gering uitzettingscoëfficiënt hebben (-anibal, -columbium, Invar). De spaak van de balansen van Volet en Hamilton vervormden de ring in een enigszins ovale vorm. Soms werden zogenaamde hulpcompensaties toegepast waarbij een extra compensatiesysteem op de balans werd aangebracht. Het is soms moeilijk uit te maken of een systeem tot de compensatiebalansen moet worden gerekend of tot de hulpcompensaties. Uiteindelijkhebben de horloges die nu nog worden gemaakt een balans die de eenvoudigst denkbare vorm heeft namelijk een mono-metalen ring en spaak met een vlakgewonden spiraalveer. Reden voor deze vereenvoudiging die de goede werking niet nadelig beïnvloedt, is het gebruik van metalen die in hoge mate ongevoelig zijn voor temperatuurwisselingen.
f: balancier compensé d: Kompensationsunruh e: compensation balance
