张衡设计的地动仪，仪体似樽形，直径与他所作的浑开仪同大，象征浑天说的天。立有都柱的平底表示大地，在天之内。仪体上雕刻的山龟鸟兽象征山峦和青龙、虎、朱雀、玄武二十八宿。乾坤震巽坎离艮兑等八卦篆文表示八方之气，八龙在上象征阳，蟾蜍在下象征阴，构成阴阳上下动静的辩证关系，都柱居于顶天立地的地位，是按照古代"天柱"之说法布局，至于牙机，可能是采用了杠杆结构。
例如已知苏州（东经1210）的地方时为12点整，求武汉（东经1060）和乌鲁木齐（东经910）的地方时各是多少？演示时首先转动“时规”使12点整对准苏州所在的经度，这时可发现武汉的地方时为11点整，尔鲁桥的地方时为10点整。当所求经度不是150的倍数时，可以在地球仪上量算出经度度数。当所求点经度不正对“时规”上时刻刻度时，可用眼睛估算出1/2小时、1/3小时、1/4小时、1/6小时刻度的大概位置（注：两地经度相差一度，地方时就相差4分钟，相差半度就相差2分钟，东早西晚，因而东加西减）。
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