1、浑仪 浑仪是以浑天说为理论基础制造的测量天体的仪器。我国浑仪的发明大约是在公元前四世纪至公元前一世纪之间(即战国中期至秦汉时期)。早期的浑仪比较简单,经过历代天文学家的改进,到了唐代,由天文学家李淳风设计了一架比较精密完善的浑天黄道仪。整个仪器分为三层,外层叫六合仪,包括地平圈、子午圈和赤道圈。中层叫三辰仪,是由白道环、黄道环和赤道环构成。里层叫四游仪,包括一个四游环和窥管。现存明制浑仪基本就是这种结构,所不同的是取消了三辰仪中的白道环,而加上了二分环和二至环。但浑仪的圈环过于复杂,遮掩天区,影响观测。 2、简仪 元代天文学家郭守敬于公元1276年创制的一种测量天体位置的仪器。因将结构繁复的唐宋浑仪加以革新简化而成,故称简仪。它包括相互独立的赤道装置和地平装置,以地球环绕太阳公转一周的时间365.25日分度。简仪的赤道装置用于测量天体的去极度和入宿度(赤道坐标),与现代望远镜中广泛应用的天图式赤道装置的基本结构相同。 它由北高南低两个支架,托着正南北方向的极轴,围绕极轴旋转的是四游双环,四游环上的窥管两端安有十字丝,这是后世望远镜中十字丝的鼻祖。极轴南端重迭放置固定的百刻环和游旋的赤道环。为了减少百刻环与赤道环之间的摩擦,郭守敬在两环之间安装了四个小圆柱体,这种结构与近代"滚柱轴承"减少摩擦阻力的原理相同。简仪的地平装置称为立运仪,它与近代的地平经纬仪基本相似。它包括一个固定的阴纬环和一个直立的、可以绕铅垂线旋转的立运环,并有窥管和界衡各一。这个装置可以测量天体的地平方位和地平高度。简仪的底座架中装有正方案,用来校正仪器的南北方向。在明制简仪中正方案改为日晷。 3、浑象 浑象是一种表演天体视运动的仪器。它把太阳、月亮、二十八宿等天体以及赤道和黄道都绘制在一个圆球面上,能使人不受时间限制,随时了解当时的天象。白天可以看到当时在天空中看不到的星星和月亮,而且位置不差;阴天和夜晚也能看到太阳所在的位置。用它能表演太阳、月亮以及其他星象东升和西落的时刻、方位,还能形象地说明夏天白天长,冬天黑夜长的道理等。 我国的第一架浑象大约是公元前70~50年间耿寿昌创制的。后来历代都十分重视浑象的制造工作,张衡、一行、苏颂等许多天文学家都曾进行过设计,这些实物现在都没有了,仅存的清代天体仪可算是古代浑象的仿制品。 4、假天仪 一般的浑象,大都是人站在球外边看,这对于计算坐标和观察星空有它方便的地方,但对于象征天穹来说,还不够逼真。宋代的苏颂、韩公廉共同研制了一个能从内部观看形象的设备。它在球面相应于天空星象的位置凿有小孔,人进到球内,可以看到点点光亮如天上繁星,转动球体,则"中星、昏、晚(晓),应时皆见于窍中。"这种假天仪可说是近代天象仪的祖先。