原理及用途：以赤道为坐标体系，通过多个圆环和望筒等结构，可测量天体的位置。最初浑仪结构简单，只有三个圆环和一根金属轴，后来不断改进完善，环内再套环，使其能观测多种天体。

第一：西汉落下闳改制浑仪，几乎历代都有改进，张衡对浑仪的发展也有重要贡献，到唐代李淳风制造出了更加精密的浑天黄道仪，使浑仪在结构上的精妙程度到达了高峰。

浑象仪

原理及用途：东汉张衡创制了世界上第一架利用水利作为动力的浑象仪，它可以直观、形象地演示日、月、星辰的相互位置和运动规律，是现代天球仪的直接祖先。

第一：张衡的漏水转浑天仪是世界上最早的以水为动力的浑象仪。

简仪

原理及用途：元代郭守敬创制，是在浑仪的基础上改进简化的天体测量仪器，保留了地平坐标和赤道坐标，解决了浑仪测量时圈环互相遮挡的弊端，测量更加方便精准。

第一：简仪是当时世界上较为先进的观测仪器，在结构和观测精度上都有很大的突破。

水运仪象台

原理及用途：由宋代苏颂、韩公廉等人设计制造，把观测天象的浑仪、演示天象的浑象和报时装置巧妙地结合在一起，是我国古代一项卓越的创造。

第一：它是世界上最早的天文钟台，其一套动力装置“可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先”。

这些观星神器不仅展示了中国古代天文学的卓越成就，还对后世的科技发展产生了深远影响。例如，宋代苏颂制造的水运仪象台的设计原理在两个世纪后传入欧洲，促进了西方机械钟的发展‌。

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