張衡發明地動儀故事

⑴ 張衡發明地震儀的故事

地動儀用精銅製成，圓經八尺，合蓋隆起，形似酒樽。表面作金黃色，上部鑄有八條金龍，分別伏在東、西、南、北及東北、東南、西北、西南八個方向。龍倒伏，龍首向下，龍嘴各銜一顆小銅球，與地上仰蹲張嘴的蟾蜍相對。地動儀空腔中央，立一根銅柱，上粗下細。銅柱周圍有八根橫桿，稱為「八道」，各與一龍頭相連。銅柱是震擺裝置，八道用來控制和傳導銅柱運動的方向。在地動儀受到地震波沖擊時，銅柱就倒向發生地震的方向，推動同一方向的橫桿和龍頭，使龍嘴張開，銅球下落到蟾蜍嘴中，並發出響聲，以提示人們注意發生了地震及地震的時間和方向。
一顆珠子放在平台上，如果將哪方稍微往下一按，珠於就向哪方滾動。又如我們點亮一支蠟燭，將它放在一張不平的桌子上，它總會向低的一方倒。地動儀就是根據這些簡單的原理設計的。地動可以傳到很遠的地方，只不過太遠了人就感覺不到了，但地動儀能准確地測到。

遺憾的是關於張衡渾天儀中的動力和傳動裝置的具體情況史書沒有留下記載。
張衡寫的有關渾天儀的文章也只留存片斷。這片斷中也沒有提及動力和傳動裝置
問題。近幾十年來，人們曾運用現代機械科技知識對這個裝置作了一些探討。最
初，人們曾認為是由一個水輪帶動一組齒輪系統構成。但因有記載明言渾天儀是
「以漏水轉之」，而又有記載明言這漏水又是流入一把承水壺中以計量時間的。因
此，就不能把這漏水再用來推動原動水輪。所以，原動水輪加齒輪傳動系統的方
案近年來受到了懷疑。最近有人提出了一種完全不同的設計。他們把漏壺中的浮
子用繩索繞過天球極軸，和一個平衡重錘相連。當漏壺受水時壺中水量增加，浮
子上升，繩索另一頭的平衡錘下降。這時繩索牽動天球極軸，產生轉動。此種結
構比水輪帶動齒輪系的結構較為合理。因為(i)張衡時代的齒輪構造尚相當粗糙，
難以滿足張衡渾天儀的精度要求。(ii)這個齒輪系必含有相當數量的齒輪，而齒
輪越多，帶動齒輪旋轉的動力就必須越大。漏壺細小緩慢的水流量就越難以驅動
這個系統。(iii)更關鍵的是前面已提到的漏壺流水無法既推動儀器，又用於顯
示時刻。而浮子控制的繩索傳動就可避開上述三大困難。人們已就此設想做過小
型的模擬實驗。用一個直徑為6.5厘米，高3.5厘米的圓柱形浮子和一塊27克重的
平衡重錘，就可通過繩索帶動質量為1040克的旋轉軸體作比較均勻的轉動。其不
均勻的躍動在一晝夜中不過數次，且躍動范圍多在2°以下，這種誤差在古代的
條件下是可以允許的。因此，看來浮子- 平衡重錘- 繩索系統比原動水輪- 齒輪
系統的合理性要大一些。不過，張衡的儀器是個直徑達1米以上的銅制大物。目
前的小型實驗尚不足以保證在張衡的儀器情況下也能成功，還有待更進一步的條
件極相近的模擬實驗才能作出更可信的結論。

不管張衡的動力和傳動系統的實情究竟如何，總之，他是用一個機械繫統來
實現一種與自然界的天球旋轉相同步的機械運動。這種作法本身在中國是史無前
例的。由此開始，我們誕生了一個製造水運儀象的傳統，它力圖用機械運動來精
確地反映天球的周日轉動。而直到20世紀下半葉原子鍾發明和採用之前，一切機
械鍾表都是以地球自轉，亦即天球的周日轉動為基礎的。所以，中國的水運儀象
傳統乃是後世機械鍾表的肇始。誠然，在公元前4世紀到公元前1世紀的希臘化時
代，西方也出現過一種浮子升降鍾(anaphoric clock)，它的結構和最近人們所
設想的浮子- 平衡錘- 繩索系統渾天儀相仿，不過其中所帶動的不是一架天球儀，
而是一塊平面星圖。可是在隨後的羅馬時代和黑暗的中世紀，浮子升降鍾的傳統
完全中斷而消失。所以，中國的水運儀象傳統對後世機械鍾表的發展具有極其重
要的意義。而這個傳統的創始者張衡的功績自然也是不可磨滅的。

從當時人的描述來看，張衡渾天儀能和自然界的天球的轉動配合得絲絲入扣，
「皆如合符」，可見渾天儀的轉動速度的穩定性相當高。而渾天儀是以刻漏的運
行為基礎的。由此可以知道，張衡的刻漏技術也很高明。

刻漏是我國古代最重要的計時儀器。目前傳世的三件西漢時代的刻漏，都是
所謂「泄水型沉箭式單漏」。這種刻漏只有一隻圓柱形盛水容器。器底部伸出一
根小管，向外滴水。容器內水面不斷降低。浮在水面的箭舟(即浮子)所託著的刻
箭也逐漸下降。刻箭穿過容器蓋上的孔，向外伸出，從孔沿即可讀得時刻讀數。
這種刻漏的計時准確性主要決定於漏水滴出的速度是否均勻。而滴水速度則與管
口的水壓成正比變化。即隨著水的滴失，容器內水面越來越降低，水的滴出速度
也會越來越慢。

⑵ 有關張衡發明候風地動儀的故事

東漢時期,地震比較頻繁,從公元96-125年的30年中,就曾發生了23次比較強烈的地震,震區有時大到幾十個郡.
132年,科學家、文學家張衡發明製造了世界上第一台測定地震方位的儀器--候風地動儀.張衡將候風地動儀安置在都城洛陽.起初,滿朝文武都不相信這台地動儀能夠測出地震的方向.
湊巧138年3月1日（漢永和三年二月初三日）突然地動儀朝向西北方向的鋼球落了下來,掉進儀器下面的蟾蜍口裡.可是,洛陽居民誰也沒有感覺到地震.幾天後,隴西驛者日夜賓士來京師,報告隴西地震,二郡山崩（震級約為6.5級）.隴西正好在洛陽的西北方向.
在事實面前,大家都不得不承認候風地動儀的靈驗,佩服張衡的發明.
相隔1700多年,歐洲人才製造出「第一台」地動儀.

⑶ 張衡的地動儀 發明故事

張衡觀天察地

張衡是東漢時候傑出的科學家。他從小就愛想問題，對周圍的事物，總要尋根究底，弄個水落石出。

在一個夏天的晚上，張衡和爺爺、奶奶在院子里乘涼。他坐在一張竹床上，仰著頭，獃獃地看著天空，還不時舉手指指劃劃，認真地數星星。

張衡對爺爺說：「我數的時間久了，看見有的星星位置移動了，原來在天空的，偏到西邊去了。有的星星出現了，有的星星又不見了。它們不是在跑動嗎？」

爺爺說道：「星星確實是會移動的。你要認識星星，先要看北斗星。你看那邊比較明亮的七顆星，連在一起就像燙衣服的熨斗，很容易找到……」

「噢！我找到了！」小張衡很興奮又問：「那麼，它是怎樣移動的呢？」

爺爺想了想說：「大約到半夜，它就移到地平線上，到天快亮的時候，這北斗就翻了一個身，倒掛在天空……」

這天晚上，張衡一直睡不著，多次起來看北斗。夜深人靜，當他看到那閃爍而明亮的北斗星時，果然倒掛著，他感到多麼高興啊！他想：這北斗為什麼會這樣轉來轉去，是什麼原因呢？天一亮，他便趕去問爺爺，誰知爺爺也講不清楚。於是，他帶著這個問題，讀天文書去了。

後來，張衡長大了，皇帝得知他文才出眾，把張衡召到京城洛陽擔任太史令，主要是掌管天文歷法的事情。

為了探明自然界的奧秘，年輕的張衡常常一個人關在書房裡讀書、研究，還常常站在天文台上觀察日月星辰。他想，如果能製造出一種儀器，能夠上觀天，下察地，預報自然界將要發生的情況，這對人們預防災害，揭穿那些荒誕的迷信鬼話，該是多麼好啊！

於是，張衡把從書本中和觀察到的材料，進行分析研究，開始了試制「觀天察地」儀器的工作。他把研究的心得先寫成一本書，叫做《靈憲》。在這本書里，他告訴人們：天是球型的，像個雞蛋，天就像雞蛋殼，包在地的外面，地就像蛋黃，就叫做「渾天說」。

接著，張衡根據這種「渾天說」的理論，開始設計、製造儀器了。不知經過多少個風雨晨昏，熬過多少個不眠之夜，一個當時世界上最先進的天文儀器－－渾天儀誕生了。這個大銅球很像今天的地球儀，它裝在一個傾斜的軸上，利用水力轉動，它轉動一周的速度恰好和地球自轉一周的速度相等。而且在這個人造的天體上，可以准確地看到太空中的星象。張衡說：「天上的星星，能見的共有二千五百顆，但我們經常能看到的卻只有一百二十顆。」

後來，張衡經過努力鑽研，又發明創造了世界上第一架能預報地震的儀器－－地動儀。這個地動儀也是鋼鑄造的，形狀像個酒壇子，四周鑄著八條龍，每條龍口裡含著一個小銅球。只要哪一條龍口中的銅球吐了出來，就預示著那個方向發生地震了。測試非常靈驗，沒有一次不準。

張衡在科學上的創造發明是偉大的，這是由於他從小就愛科學，勤奮地學習鑽研和不懈地觀察實驗，而且能把書本知識和實踐經驗結合起來，通過自己刻苦研究、創造才獲得的。

⑷ 張衡發明地動儀的故事

公元132年（陽嘉元年），張衡在太史令任上發明了最早的地動儀，稱為候風地動儀。據《後漢書·張衡傳》記載：地動儀用精銅鑄成，圓徑八尺，頂蓋突起，形如酒樽，用篆文山龜鳥獸的形象裝飾。中有大柱，傍行八道，安關閉發動之機。

它有八個方位，每個方位上均有一條口含銅珠的龍，在每條龍的下方都有一隻蟾蜍與其對應。任何一方如有地震發生，該方向龍口所含銅珠即落人蟾蜍口中，由此便可測出發生地震的方向。經過試驗，與所設制，符合如神，自從有書籍記載以來，是沒有過的。

曾經一龍機發，地不覺動，雒陽的學者都責怪不足信，幾天之後，送信人來了，果然在隴西地發生地震，眾人於是都服其神妙。自此之後，朝廷就令史官記載地動發生的地方。

關於地動儀的結構，流行的有兩個版本：王振鐸模型，即「都柱」是一個類似倒置酒瓶狀的圓柱體，控制龍口的機關在「都柱」周圍。這一種模型已被基本否定。 另一種模型由地震局馮銳提出，即「都柱」是懸垂擺（見袁宏《後漢紀》），擺下方有一個小球，球位於「米」字形滑道交匯處（即《後漢書·張衡傳》中所說的「關」），地震時，「都柱」撥動小球，小球擊發控制龍口的機關，使龍口張開。

另外，馮銳模型還把蟾蜍由面向樽體改為背向樽體並充當儀器的腳。該模型經模擬測試，結果與歷史記載吻合。

世界上地震頻繁，但真正能用儀器來觀測地震，在國外，是19世紀以後的事。候風地動儀是世界上的地震儀之祖。雖然它的功能尚只限於測知震中的大概方位，但它卻超越了世界科技的發展約1800年。

(4)張衡發明地動儀故事擴展閱讀：

在科學發明創造方面，張衡更是對中國和世界文化做出了極大貢獻。中國的渾天儀，從公元前一世紀中葉起，開始了迅速的發展。西漢的耿壽昌發明了最早的渾天儀。公元125年左右張衡在耿壽昌、傅安和賈逵的基礎上，加上地平環和子午環，製作成了完整的渾天儀。

李約瑟給予了很高的評價：「張衡是演示用渾儀（中間裝有地的模型）的首創者，同時又成功地利用水力來運轉渾儀（包括觀測用）上的環圈，他用一種方法把演示和觀測兩者的效用結合起來了。自此以後，這兩種渾儀的制用方法經過幾百年都沒有多少改變」；「據我們所知，關於渾儀的資料，以張衡的《渾儀》一書的殘篇為最古（約公元125年）。」

他還創製成功了世界上最早的用水力轉動的渾天儀（亦名渾象）。根據《宋書·天文志》記載，該渾天儀至東晉猶存。張衡在公元132年製造了測定地震的候風地動儀，非常科學和准確，史稱「驗之以事，合契若神」。此外張衡還製造了三輪自轉車、指南車、自飛木雕等。

⑸ 張創造了地動儀的故事五十字

張衡那個時期，經常發生地震。有時候一年好幾次。發生一次大地震，就會給老百姓和國家帶來很多的傷害。 當時的皇上和老百姓都把地震看作是不吉利的徵兆，認為是鬼神造成的。張衡卻不信神邪，他對記錄下來的地震現象經過細心的考察和試驗，發明了一個能測出地震的儀器，叫做"地動儀"。 地動儀是用青銅製造的，四圍鑄著八條龍，每條龍的嘴裡含著一顆小銅球，龍頭下面，蹲了一隻張著大嘴的蛤蟆。 公元138年2月的一天，地動儀正對著西方的龍嘴突然張開來，吐出了銅球，這是報告西部發生了地震呀。過了沒幾天，有人騎著快馬來向朝廷報告，離洛陽一千多里的金城、隴西一帶發生了大地震，連山都有崩塌下來的。

⑹ 張衡是怎麼發明地動儀的

張衡是東漢時候傑出的科學家。他從小就愛想問題，對周圍的事物，總要尋根究底，弄個水落石出。

在一個夏天的晚上，張衡和爺爺、奶奶在院子里乘涼。他坐在一張竹床上，仰著頭，獃獃地看著天空，還不時舉手指指畫畫，認真地數星星。

張衡對爺爺說：「我數的時間久了，看見有的星星位置移動了，原來在天空東邊的，偏到西邊去了。有的星星出現了，有的星星又不見了。它們不是在跑動嗎？」

爺爺說道：「星星確實是會移動的。你要認識星星，先要看北斗星。你看那邊比較明亮的七顆星，連在一起就像做飯的勺子，很容易找到……」

「噢！我找到了！」小張衡很興奮又問題：「那麼，它是怎樣移動的呢？」

爺爺想了想說：「大約到半夜，它就移到地平線上，到天快亮的時候，這北斗就翻了一個身，倒掛在天空……」

這天晚上，張衡一直睡不著，多次起來看北斗。夜深人靜，當他看到那閃爍而明亮的北斗星時，果然倒掛著，他感到多麼高興啊！他想：這北斗為什麼會這樣轉來轉去，是什麼原因呢？天一亮，他便趕去問爺爺，誰知爺爺也講不清楚。

後來，張衡長大了，皇帝得知他文才出眾，把張衡召到京城洛陽擔任太史令，主要是掌管天文歷法的事情。

為了探明自然界的奧秘，年輕的張衡常常一個人關在書房裡讀書、研究，還常常站在天文台上觀察日月星辰。他想，如果能製造出一種儀器，能夠上觀天，下察地，預報自然界將要發生的情況，這對人們預防災害，揭穿那些荒誕的迷信鬼話，該是多麼好啊！

於是，張衡把從書本中和觀察到的材料，進行分析研究，開始了試制「觀天察地」儀器的工作。他把研究的心得先寫成一本書，叫做《靈憲》。在這本書里，他告訴人們：天是球形的，像個雞蛋，天就像雞蛋殼，包在地的外面，地就像蛋黃，就叫做「渾天說」。

接著，張衡根據這種「渾天說」的理論，開始設計、製造儀器了。不知經過多少個風雨晨昏，熬過多少個不眠之夜，一個當時世界上最先進的天文儀器——渾天儀誕生了。這個大銅球很像今天的地球儀，它裝在一個傾斜的軸上，利用水力轉動，它轉動一周的速度恰好和地球自轉一周的速度相等。而且在這個人造的天體上，可以准確地看到太空中的星象。張衡說：「天上的星星，能見的共有二千五百顆，但我們經常能看到的卻只有一百二十顆。」

那個時期，經常發生地震。有時候一年一次，也有一年兩次。發生了一次大地震，就影響到好幾十個郡，城牆、房屋發生倒坍，還死傷了許多人畜。

當時的封建帝王和一般人都把地震看做是不吉利的徵兆，有的還趁機宣傳迷信、欺騙人民。

但是，張衡卻不信神，不信邪，他對記錄下來的地震現象經過細心的考察和試驗，發明了一個測報地震的儀器，叫做「地動儀」。

地動儀是用青銅製造的，外形有點像一個酒壇，四圍刻鑄著8條龍，龍頭向8個方向伸著。每條龍的嘴裡含了一顆小銅球：龍頭下面，蹲了一個銅制的蛤蟆，對准龍嘴張著嘴。哪個方向發生了地震，朝著那個方向的龍嘴就會自動張開來，把銅球吐出。銅球掉在蛤蟆的嘴裡，發出響亮的聲音，就給人發出地震的警報。

公元138年2月的一天，張衡的地動儀正對西方的龍嘴忽然張開來，吐出了銅球。按照張衡的設計，這就是報告西部發生了地震。

可是，那一天洛陽一點也沒有地震的跡象，也沒有聽說四周有哪兒發生了地震。因此，大夥兒議論紛紛，都說張衡的地動儀是騙人的玩意兒，甚至有人說他有意造謠生事。

過了幾天，有人騎著快馬來向朝廷報告，離洛陽1000多里的金城、隴西一帶發生了大地震，連山都有崩塌下來的。大夥兒這才信服。

可是在那個時候，朝廷掌權的全是宦官或是外戚，像張衡這樣有才能的人不但不被重用，反而被打擊排擠。張衡做侍中的時候，因為與皇帝接近，宦官怕張衡在皇帝面前揭他們的短，就在皇帝面前講張衡很多壞話。他被調出了京城，到河間去當國相。

張衡在他61歲那年病死。但他在我國科學史上卻留下了光輝的業績。

知識點

渾天儀

渾天儀是渾儀和渾象的總稱。渾天儀渾儀是測量天體球面坐標的一種儀器，而渾象是古代用來演示天象的儀表。它們是我國東漢天文學家張衡所制的。西方的渾天儀最早由埃拉托色尼於公元前255年發明。葡萄牙國旗上畫有渾儀。自馬努埃一世起渾天儀成為該國之象徵。

⑺ 張衡發明地動儀的故事

1、故事內容
張衡一生做了很多的事情，但是，他最有名的發明就是「地動儀」了。那個時期，經常發生地震。有時候一年好幾次。發生一次大地震，就會給老百姓和國家帶來很多的傷害。
當時的皇上和老百姓都把地震看作是不吉利的徵兆，認為是鬼神造成的。張衡卻不信神邪，他對記錄下來的地震現象經過細心的考察和試驗，發明了一個能測出地震的儀器，叫做"地動儀"。
地動儀是用青銅製造的，形狀像一個酒壇，四圍鑄著八條龍，龍頭伸向八個方向。每條龍的嘴裡含著一顆小銅球，龍頭下面，蹲了一隻張著大嘴的蛤蟆。哪個方向發生了地震，朝著那個方向的龍嘴就會自動張開來，把銅球吐出。銅球掉在蛤蟆的嘴裡，發出響亮的聲音，就告訴人們那邊發生地震啦。
公元138年2月的一天，地動儀正對著西方的龍嘴突然張開來，吐出了銅球，這是報告西部發生了地震呀。可是，那天洛陽一點地震的跡象也沒有，更沒有聽說附近有什麼發生了地震。於是，朝庭上下都議論紛紛，說張衡的地動儀是騙人的玩意兒。過了沒幾天，有人騎著快馬來向朝廷報告，離洛陽一千多里的金城、隴西一帶發生了大地震，連山都有崩塌下來的。大夥兒這才真正的信服了。
2、人物簡介
張衡（78年—139年），字平子。漢族，南陽西鄂（今河南南陽市石橋鎮）人 ，南陽五聖之一，與司馬相如、揚雄、班固並稱漢賦四大家。中國東漢時期偉大的天文學家、數學家、發明家、地理學家、文學家，在東漢歷任郎中、太史令、侍中、河間相等職。晚年因病入朝任尚書，於永和四年（139年）逝世，享年六十二歲。北宋時被追封為西鄂伯。
3、人物成就
張衡在天文學方面著有《靈憲》、《渾儀圖注》等，數學著作有《算罔論》，文學作品以《二京賦》、《歸田賦》等為代表。《隋書·經籍志》有《張衡集》14卷，久佚。明人張溥編有《張河間集》，收入《漢魏六朝百三家集》。
張衡為中國天文學、機械技術、地震學的發展作出了傑出的貢獻，發明了渾天儀、地動儀，是東漢中期渾天說的代表人物之一。被後人譽為「木聖（科聖），由於他的貢獻突出，聯合國天文組織將月球背面的一個環形山命名為「張衡環形山」，太陽系中的1802號小行星命名為「張衡星」。後人為紀念張衡在南陽建設有張衡博物館。

⑻ 張衡研究地震儀的故事

漢章帝在位的時期，東漢的政治比較穩定。到漢章帝一駕崩，繼承皇位的漢和帝才十歲，竇太後臨朝執政，讓他的哥哥竇憲掌握了朝政大權，東漢王朝就開始走下坡路了。
在這個時期，出了一位著名的科學家張衡。張衡是南陽人。十七歲那年，他離開家鄉，先後到了長安和洛陽，在大學里用功讀書。
當時洛陽和長安都是很繁華的城市，城裡的王公貴族過的是驕奢淫逸的生活。張衡對這些都看不慣

地動儀
。他寫了兩篇文學作品《西京賦》和《東京賦》（西京就是長安，東京就是洛陽），諷刺這種現象。據說他為了寫這兩篇作品，經過深思熟慮，反復修改，前後一共花了十年工夫，可見他研究學問的精神是很認真嚴肅的。但是張衡的特長還不是文學，他特別愛好數學和天文研究。朝廷聽說張衡是個有學問的人，召他到京里做官，先是在宮里做郎中，後來，擔任了太史令，叫他負責觀察天文。這個工作正好符合他研究的興趣。經過他的觀察研究，他斷定地球是圓的，月亮是借太陽的照射才反射出光來。他還認為天好像雞蛋殼，包在地的外面；地好像雞蛋黃，在天的中間。這種學說雖然不完全精確，但在一千八百多年以前，能說出這種科學的見解來，不能不使後來的天文學家欽佩。不光是這樣，張衡還用銅製造了一種測量天文的儀器，叫做「渾天儀」。上面刻著日月星辰等天文的現象。他設法利用水力來轉動這種儀器。據說什麼星從東方升起來，什麼星向西方落下去，都能在渾天儀上看得清清楚楚。那個時期，經常發生地震。有時候一年一次，也有一年兩次。發生了一次大地震，就影響到好幾十個郡，城牆、房屋發生倒坍，還死傷了許多人畜。當時的封建帝王和一般人都把地震看作是不吉利的徵兆，有的還趁機宣傳迷信、欺騙人民。但是，張衡卻不信神，不信邪，他對記錄下來的地震現象經過細心的考察和試驗，發明了一個測報地震的儀器，叫做「地動儀」。地動儀是用青銅製造的，形狀有點像一個酒壇，四圍刻鑄著八條龍，龍頭向八個方向伸著。每條龍的嘴裡含了一顆小銅球：龍頭下面，蹲了一個銅制的蛤蟆，對准龍嘴張著嘴。哪個方向發生了地震，朝著那個方向的龍嘴就會自動張開來，把銅球吐出。銅球掉在蛤蟆的嘴裡，發出響亮的聲音，就給人發出地震的警報。公元138年2月的一天，張衡的地動儀正對西方的龍嘴突然張開來，吐出了銅球。

「候風地動儀」
按照張衡的設計，這就是報告西部發生了地震。可是，那一天洛陽一點也沒有地震的跡象，也沒有聽說附近有哪兒發生了地震。因此，大夥兒議論紛紛，都說張衡的地動儀是騙人的玩意兒，甚至有人說他有意造謠生事。過了幾天，有人騎著快馬來向朝廷報告，離洛陽一千多里的金城、隴西一帶發生了大地震，連山都有崩塌下來的。大夥兒這才信服。可是在那個時候，朝廷掌權的全是宦官或是外戚，像張衡這樣有才能的人不但不被重用，反而被打擊排擠。張衡做侍中的時候，因為與皇帝接近，宦官怕張衡在皇帝面前揭他們的短，就在皇帝面前講張衡很多壞話。他被調出了京城，到河間去當國相。張衡在他六十一歲那年病死。他在我國科學史上留下了光輝的業績。

⑼ 張衡發明地動儀 100字

張衡做了太史令以後，為了工作上的需要，製造了一個叫做渾象的儀器。渾象是一種天文儀器，是觀測星象、確定節氣和了解其他天文現象用的。張衡的渾象是古代比較精確的天文儀器。接著，張衡又發明了觀測地震用的地動儀。東漢時，我國經常不斷地發生地震。那時人們不懂科學知識，以為地震是鬼神發怒了在顯靈。張衡是個科學家，不迷信鬼神，他認為地震是一種自然災害，人們應當研究地震的規律，地動儀就是為了充分掌握地震的情報而發明的。
地動儀製造成功以後，放在京城洛陽一間觀測地震的屋子裡。有一天，西北方的龍頭突然張嘴吐出銅球，掉到了蟾蜍嘴裡，說明西北方向發生了地震。可是當時住在洛陽的人並沒有感覺到發生地震。這樣，人們就懷疑起來了，都說張衡的發明靠不住，地動儀這東西不準確。過了幾天，隴西地方(令甘肅)派人趕到京城洛陽來報告，說幾天以前他們那裡發生了地震。雙方一查對日期，正好就是地動儀上龍頭吐出銅球的那一天。人們這才相信張衡發明的地動儀是准確可靠的。
張衡發明的地動儀是世界上第一架記錄地震的儀器，歐洲在公元1880年才製造出類似的儀器，比張衡晚了1700多年。