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浑仪
“仪”是中国古代用于测量天体球面坐标的观测仪器，后来称之为“浑仪”，这是由于在中国古代浑天学说是占统治地位的宇宙观，浑仪就是解释浑天学说的观测仪器。
浑仪
“浑仪”一词，最早见于西汉末、东汉初的《春秋文耀钩》一书中。但这并不意味着只是在那时才出现了浑仪，事实上它早已存在，不过当时还不叫这个名称罢了。有人认为《尚书》中的“璇玑玉衡”就是浑仪的前身，但历来争论不休，至今也无定论。就文字记载来看，直到《隋书·天文志》才第一次记载了浑仪的详细结构，原物早已不存，设计者为东晋时前赵人孔挺。孔挺浑仪的基本结构是内外两重双环规，外规起骨架作用，有固定的地平环和赤道环。内规也有两环，其一后世称之为四游环，相当于赤经环，是活动的；另一环夹有“衡”，又叫“窥管”，也是活动的。转动四游环和“窥管”就可以测定天体的赤道坐标。需要说明的是，赤道环上的刻度不是现代的360等份，而是365.25，即365格再加上1/4格。这种不整分的传统，曾令很多人奇怪和不解，其实这是有来历的。古代天文学家用圭表测量冬至时刻到下一个冬至时刻的间隔，连续记录几年，取其平均，就得到回归年长度（古称岁实）。春秋战国时期确定的回归年长度正是365.25日，如果按此数划分圆周，太阳便一天移动一格，一年正好转一整圈。可见其用意在此。秦以后，直到西方天文学传入以前，赤道环一周等于365.25°就作为传统保留了下来。
由于工艺水平和科学技术的发展，浑仪的结构不断地得到改进和完善，经历了一个由简至繁、由繁至简的过程。到唐代初年，天文学家李淳风在前人浑仪两重结构的基础上发展成三重结构，创制了浑天黄道仪，就是在六合仪和四游仪之间安装一重三辰仪，提高了观测精度，解决了前人没有解决的问题。浑天黄道仪的主要优点在于：可直接读出天体的入宿度，而不必再减去距星的赤道读数；首次将月亮轨道（白道）和太阳轨道（黄道）区分开来，可直接测量月亮在白道上的位置。在这三层浑环的下面有一个十字底座，雕刻成螯足状，座上刻有十字水槽为基准。虽然浑天黄道仪一直闲置宫中未投入使用，却以其功能齐备而成为后世的典范。
开元九年（721年），天文学家一行又制造了一架黄道仪，由八种规环（包括窥管）组成。一行黄道仪的建成，始告黄道仪制作的真正完成。此后人们制仪多按一行成法，仅小有改动，因而一行黄道仪在我国浑仪制造史上是有较大意义的。
北宋是中国古代浑仪制作最多的一个朝代，从至道元年（995年）到元祐七年（1092年）前后不到100年时间里共制造4架大型浑仪，真可谓浑仪发展的黄金时代。这时的浑仪又有些许改进，增加了二分环和二至环，即过二分（春分、秋分）点和二至（夏至、冬至）点的赤经环。这一时期，往往是增加一个新的重要天文学概念，就要在浑仪上增加一个环圈来表现这一概念，结果仪器上的环越来越多，仪器的发展方向也不断复杂化。
多重环结构的浑仪虽是一项杰出的创造，在天文史上起过重要的作用，但却存在着两大缺陷。一是把这么多的圆环组装得中心都相重合，十分困难，因而易产生中心差，造成观测的偏差。二是圆环相互交错，遮掩了很大的天区，缩小了观测的范围，降低了使用效率。正由于此，北宋时期的沈括已建议对浑仪进行简化，一方面取消白道环，借助数学方法来推算月亮的位置；另一方面改变一些环的位置，使它们不挡住视线。沈括把浑仪发展的方向由综合和复杂化改变为分工和简化，为仪器发展开辟了新的途径。此后，在金章宗承安四年（1199年），有个被叫做“丑和尚”的人还向金朝进呈过一种名叫“简仪”的仪器图样，金朝曾令有关部门试造，但却没有结果。
元代的郭守敬正是在此基础上创制出了简仪。简仪实际并不简单，而是一种复杂而精密的仪器，所以称它为简仪，乃是因为它把从东汉以来沿袭使用了1000多年的浑仪进行了一次大的改造，成为一种比浑仪既简且精的新仪器。
简仪
郭守敬简仪的设计和制造水平在世界上遥遥领先300年。在欧洲，直到1598年，丹麦天文学家第谷才发明了与之类似的仪器。英国著名的科技史专家李约瑟在《中国科学技术史》中赞叹说，欧洲人看做是文艺复兴后天文学主要进步之一的赤道仪，中国人在三个世纪以前就已经使用了。
简仪对后世的天文仪器影响甚大。现代化天文台里大望远镜的赤道装置，尤其是美国式的类型，简直像是从简仪脱胎而来。近代工程测量、地形测量和实用天文测量所用的经纬仪，其方位角和仰角的地平装置，跟简仪属于同一类型。航空导航用的天文罗盘，构造也和简仪类似。可以说，简仪就是所有这些近代仪器的原始形态。
