張衡制造的渾天儀是依據渾天原理而制成 。
【渾天儀的工作原理】其形狀是個球形的東西，相當于現在的天球儀 。渾天儀分做內外幾層，每層都可以轉動，中間有個鐵軸貫穿球心，軸的方向就是地球自轉的方向，軸和球體的接觸有兩個交點，即天球上的北極和南極 。球的一半隱沒在地平圈的下面，另一半顯露在地平圈上面 。
在球的表面排列有二十八宿和其它恒星，球面上還有黃道圈和赤道圈，二者成24度夾角，分列有二十四節氣 。球體外面有兩個圓圈，一個是地平圈，一個是子午圈，外圈圓周長為一丈四尺六寸一分 。天軸支架在子午圈上，和地平斜交成3
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