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渾天儀是渾象和渾儀的總稱。

渾象的構(gòu)造是一個大圓球上刻畫或鑲嵌星宿、赤道、黃道、恒隱圈、恒顯圈等，類似天球儀。[1]

渾儀是一觀測儀器，內(nèi)有窺管，亦稱望管，用以測定昏、旦和夜半中星以及天體的赤道坐標(biāo)，也能測定天體的黃道經(jīng)度和地平坐標(biāo)。渾儀由早期四游儀和赤道環(huán)組成。從漢代到北宋渾儀增加了黃道環(huán)、地平環(huán)、子午環(huán)、六合儀、白道環(huán)、內(nèi)赤道環(huán)、赤經(jīng)環(huán)等。北宋的沈括取消白道環(huán)、改變一些環(huán)的位置。元代郭守敬取消了黃道環(huán)，并把原有的渾儀分為兩個獨立的儀器：簡儀和立運儀。

銅儀的兩側(cè)附有玉虬（龍）各一，吐水入壺，左為夜，右為晝。壺上分別立著金銅仙人和胥徒，“皆以左手抱箭，右手指刻，以別天時早晚”。更有妙者：臺階下還有內(nèi)裝機(jī)關(guān)與兩壺相聯(lián)的瑞輪、莢，靠著滴水的推動，依照月亮出入圓缺的變化，不停地旋轉(zhuǎn)開合，表示著朔、望、弦、晦等日期，有如活動日歷一般，可見這件渾天儀及其附器，與近世的假天儀有許多相似之處。在此儀誕生的前一年，張衡先用竹篾制成一個模型，名曰“小渾”，進(jìn)行了一系列的試驗和校正，然后才鑄作大儀。渾天儀是張衡血汗的結(jié)晶。他接著寫了《渾天儀圖注》和《漏水轉(zhuǎn)渾天儀注》兩本說明書，又撰成《靈憲》一部，繪制《靈憲圖》一份

張衡制造的渾天儀是依據(jù)渾天原理而制成。

其形狀是個球形的東西，相當(dāng)于現(xiàn)在的天球儀。渾天儀分做內(nèi)外幾層，每層都可以轉(zhuǎn)動，中間有個鐵軸貫穿球心，軸的方向就是地球自轉(zhuǎn)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(jié)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