1、发明地动仪
早在公元132年，张衡就研发了世界上最早的震后测量仪器，名叫候风地动仪。据后汉书记载，仪器整体由铜制成呈圆形顶端凸起，直径大概有八尺。
外围还用各种文字鸟兽图案来装饰，也很像当时的酒杯，仪器内有八个柱子，安装驱动机关，仪器外有八条含着铜珠的龙，位居八方，每条龙下都有蟾蜍地震发生后，相应方向的龙珠便坠落，被蟾蜍之口所接。
2、改进浑天仪
早在西汉时期，耿寿昌就制造出了浑天仪，张衡在此基础上进行改进，使得浑天仪更加精准。
张衡改进的浑天仪整体是一个直径大概四尺多的铜球，在球上刻着二十四节气、南北极、二十八星宿以及黄赤道等元素，形成了浑象（和现在天球仪类似），通过机械装置，来连接漏壶和浑象，就可以用漏壶的流水来运转浑象，就可以得到天体运动，时令节气的规律。
3、发明瑞轮荚
瑞轮荚是一个自动日历，张衡是模仿了冥荚（传说中一种神树）来制作它的，以流水来驱动，每月从初一到满月每天会现出叶子一片，之后从满月到月末，每天又会收叶子一片，循环往复。
4、发明指南车
张衡所发明的指南车通过齿轮传动来运转，双轮独辕，齿轮系统在车厢内可自动离合，车厢外有一个木头人，无论车子朝哪走，木人的手臂都向南。
张衡（78年—139年），字平子。汉族，南阳西鄂（今河南南阳市石桥镇）人，南阳五圣之一，与司马相如、扬雄、班固并称汉赋四大家。
中国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、文学家，在东汉历任郎中、太史令、侍中、河间相等职。晚年因病入朝任尚书，于永和四年（139年）逝世，享年六十二岁。北宋时被追封为西鄂伯。
张衡在天文学方面著有《灵宪》、《浑仪图注》等，数学著作有《算罔论》，文学作品以《二京赋》、《归田赋》等为代表。《隋书·经籍志》有《张衡集》14卷，久佚。明人张溥编有《张河间集》，收入《汉魏六朝百三家集》。
参考资料：张衡-百度百科
张衡为中国天文学、机械技术、地震学的发展作出了杰出的贡献，浑天仪，地动仪，侯风仪，独飞木雕，土圭(日影器)、活动日历等，最著名的是地动仪。
关于地动仪的结构，流行的有两个版本：王振铎模型，即“都柱”是一个类似倒置酒瓶状的圆柱体，控制龙口的机关在“都柱”周围。这一种模型已被基本否定。 另一种模型由地震局冯锐提出，即“都柱”是悬垂摆（见袁宏《后汉纪》），
摆下方有一个小球，球位于“米”字形滑道交汇处（即《后汉书·张衡传》中所说的“关”），地震时，“都柱”拨动小球，小球击发控制龙口的机关，使龙口张开。另外，冯锐模型还把蟾蜍由面向樽体改为背向樽体并充当仪器的脚。该模型经模拟测试，结果与历史记载吻合。
张衡在创作了浑天仪之后曾写过一篇文章。此文全文已佚。只是在梁代刘昭注《后汉书·律历志》时作了大段引述而使之传世。刘昭注中把这段文字标题为《张衡浑仪》。称之为“浑仪”可能是刘昭所作的一种简化。在古代，仪器的定名并不严格。虽然后世将“浑仪”一词规范为专指观测仪器，但在隋、唐以前，“浑仪”也可用于表演仪器。
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张衡掌握高明的机械技术，据传他当时还制做过两件神奇的器物。一件是有三个轮子的机械，可以自转；一件是一只木雕，能在天上飞翔。
关于木雕，《墨子· 鲁问》就有记载：“公输子削竹木以为鹊。成而飞之，三日不下。”《列子·汤问》和《韩非子·外储说》都记载说，墨子本人也造过能飞的木鸢。这些木鹊或木鸢大概是一种鸟状的风筝。不可能是其他装有动力机的、如今日飞机之类的飞行器。因为当时还不可能有连续运行一日乃至三日之久的动力机。张衡的木雕，大概也是一种风筝。
不过，北宋类书《太平御览·工艺部九》引《文士传》中一段记载说：“张衡尝作木鸟，假以羽翮，腹中施机，能飞数里。”这里说到“腹中施机”，而且“能飞数里”，因此，过去有的作者认为是一种飞机类的飞行器。
但装在飞行器上的动力机必须重量足够轻而马力足够大，并且还要求飞行器本身具有一定的适宜起飞上升的形状等等，这些条件在张衡时代没有一条是能做得到的。所以，张衡的木雕即使真的“腹中施机”，那么，这种机也不会是动力机，而是一种装在风筝上用线控制飞行的操纵机构。
参考资料百度百科 张衡（东汉时期著名天文学家）_
张衡为中国天文学、机械技术、地震学的发展作出了杰出的贡献，发明了浑天仪、地动仪，是东汉中期浑天说的代表人物之一。
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张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一;他指出月球本身并不发光，月光其实是日光的反射;他还正确地解释了月食的成因，并且认识到宇宙的无限性和行星运动的快慢与距离地球远近的关系。
张衡观测记录了两千五百颗恒星，创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪，第一架测试地震的仪器——候风地动仪，还制造出了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等等。此外，在历法方面也有所研究。
20世纪中国著名文学家、历史学家郭沫若对张衡的评价是：“如此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见，万祀千龄，令人景仰。”
参考资料人民网-张衡地动仪到底长啥样
地动仪。阳嘉元年（公元132年），东汉的科学家张衡发明了地动仪，成为了世界上的第一架地动仪。它的正式名称叫候风地动仪，它不是一个能够预测地震的神器，只是一个马后炮，负责地震的监测工作。
据《后汉书》记载汉顺帝阳嘉三年十一月壬寅（公元134年12月13日），张衡的地动仪监测出有地震发生，但是位于洛阳的人们毫无感觉，纷纷指责地动仪不灵验。但万万没有想到几天后，距离洛阳一千多公里的陇西有人来报告，说陇西当地发生了大地震，这时候人们才将张衡发明的地动仪奉为神物，发明者张衡也一炮走红。
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地动仪无法记录发震时刻，更无法记录震级。因此，从现代地震学的角度来看，候风地动仪并不能记录地震，不是地震仪。一些科技史著作声称，张衡在公元132年制造的“候风地动仪”能够准确记录地震，比西方第一台地震仪(由意大利人路吉·帕米里制造于1856年)早了1700多年。也有些材料说，候风地动仪可以“预测地震”。
地动仪全称候风地动仪，呈鼓状，上面有八个方位，每个方位上面铸有一条惟妙惟肖的龙，龙头朝下，口含铜珠。龙头相对应的下面有八个蟾蜍，张着大嘴，昂头向上。地动仪内有一根铜质柱子，柱子上有机关与龙相连。某个地方发生地震，震动地动仪内铜柱，铜珠带动机关，龙口就会吐下铜珠。在张衡发明了什么中地动仪也是最为著名的。
参考资料来源：百度百科—地动仪
浑天仪，地动仪，侯风仪，独飞木雕，土圭(日影器)、活动日历等。
张衡一生做了很多的事情，但是，他最有名的发明就是“地动仪”了。
张衡(公元78—139年)，字平子，南阳西鄂人(今河南省南阳市石桥镇夏村)，曾任尚书和河间相等职。他“天资氵睿哲，敏而好学，如川之逝，不舍昼夜。道德漫流，文章云浮，数术穷天地，制作侔造化，奇技伟艺，磊落焕炳。”他“不患位之不尊，而患德之不崇；不耻禄之不伙，而耻智之不博。”是我国东汉时期伟大的科学家、文学家、发明家和政治家，在世界科学文化史上树起了一座巍巍丰碑。在地震学方面，他发明创造了“地动仪”(公元132年)，是世界上第一架测定地震及方位的仪器，比欧洲早1700多年。在天文学方面，他发明创造了“浑天仪”(公元117年)，是世界上第一台用水力推动的大型观察星象的天文仪器，著有《浑天仪图注》和《灵宪》等书，画出了完备的星象图，提出了“月光生于日之所照”的科学论断。在文学方面，他是我国文学史上一颗光辉灿烂的明星。名著《东京赋》和《西京赋》，合称《二京赋》，描写了东汉时期长安和洛阳的繁华景象，讽刺了官僚贵族荒淫无耻的寄生生活。《南都赋》生动地描绘了当时南阳郡的社会面貌、人民生活和民间风俗。此外还著有《定情赋》、《同声歌》、《思玄赋》、《归田赋》、《四愁诗》等30余篇。在地理学方面，他绘制有完备的地形图，并研制出了“记里鼓车”、“指南针”等。在数学方面，他著有《算罔论》，并计算出圆周率的值在3.1466和3.1622之间。这和今天大家知道的圆周率虽稍有误差，但在1800多年前就能有这样精确的计算，不能不使人们感到惊叹。他的这一成果比欧洲早1300多年；在气象学方面，他制造出了“候风仪”，是一种预测风力、风向的仪器，比西方的风信鸡早1000多年；在机械学方面，他制造的“独飞木雕”是世界上最早的飞行器，还制造有土圭(日影器)、活动日历等；在艺术方面，他居东汉时期著名的六大画家之首。张衡在科学技术、文学艺术等方面所做出的杰出贡献，不仅是中华民族的光荣和骄傲，也是留给整个人类历史的宝贵财富。张衡真的不愧是世界上公认的光彩夺目的科学家之一和文学的双子星！
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