在人類剛開(kāi)始的時(shí)代，人們都是“日出而作，日入而息”，沒(méi)有計(jì)量時(shí)間的工具，但是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，人類的智慧就開(kāi)始體現(xiàn)，就出現(xiàn)了各種各樣的計(jì)時(shí)工具。

　　史前人以在木棍和骨頭上刻標(biāo)記的方式來(lái)計(jì)時(shí)。 這是人類最早使用的計(jì)時(shí)工具；

　　土圭(tǔ guī)是最古老的計(jì)時(shí)儀器，是一種構(gòu)造簡(jiǎn)單，直立的地上的桿子用以觀察太陽(yáng)光投射的桿影，通過(guò)桿影移動(dòng)規(guī)律、影的長(zhǎng)短，以定冬至、夏至日。

　　“日晷”指的是人類古代利用日影測(cè)得時(shí)刻的一種計(jì)時(shí)儀器，又稱“日規(guī)”。其原理就是利用太陽(yáng)的投影方向來(lái)測(cè)定并劃分時(shí)刻，通常由晷針和晷面組成。利用日晷計(jì)時(shí)的方法是人類在天文計(jì)時(shí)領(lǐng)域的重大發(fā)明，這項(xiàng)發(fā)明被人類沿用達(dá)幾千年之久。

　　銅壺滴漏又名“漏刻”或“漏壺”。即用一個(gè)在壺底或靠近底部鑿有小孔的盛水工具，利用孔口流水使銅壺的水位變化來(lái)計(jì)算時(shí)間。 我國(guó)發(fā)明的銅壺滴漏比外國(guó)制作的滴水計(jì)時(shí)器要早的多，應(yīng)用也普遍，成為歷代計(jì)時(shí)的重要工具。

　　沙漏也叫做沙鐘，沙漏的制造原理與漏刻大體相同，它是根據(jù)流沙從一個(gè)容器漏到另一個(gè)容器的時(shí)間來(lái)計(jì)量時(shí)間。這種采用流沙代替水的方法，是因?yàn)槲覈?guó)北方冬天空氣寒冷，水容易結(jié)冰的緣故。

　　渾天儀是渾儀和渾象的總稱。渾儀是測(cè)量天體球面坐標(biāo)的一種儀器，而渾象是古代用來(lái)演示天象的儀表。渾象的構(gòu)造是一個(gè)大圓球上刻畫(huà)或鑲嵌星宿、赤道、黃道、恒穩(wěn)圈、恒顯圈等，類似現(xiàn)今的天球儀。渾象又有兩種形式，一種形式是在天球外圍---地平圈，以象征地。天球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球內(nèi)的地仍然不動(dòng)?，F(xiàn)代著作中把這種地在天內(nèi)的渾象專稱為“渾天象”。通常認(rèn)為渾象最初是由西漢耿壽昌創(chuàng)制。東漢張衡的渾象是他設(shè)計(jì)的漏水轉(zhuǎn)渾天儀的演示部分。以后，天文學(xué)家還多次制造過(guò)渾象，并且和水力機(jī)械聯(lián)系在一起，以取得和天球周日運(yùn)動(dòng)同步的效果。唐代的一行和梁令瓚，宋代蘇頌和韓公廉等人，把渾象和自動(dòng)極時(shí)裝置結(jié)合起來(lái)，發(fā)展成為世界上最早的天文鐘。

　　水運(yùn)儀象臺(tái)是中國(guó)古代一種大型的天文儀器，由宋朝天文學(xué)家蘇頌等人創(chuàng)建。它是集觀測(cè)天象的渾儀、演示天象的渾象、計(jì)量時(shí)間的漏刻和報(bào)告時(shí)刻的機(jī)械裝置于一體的綜合性觀測(cè)儀器。吸取了北宋初年天文學(xué)家張思訓(xùn)所改進(jìn)的自動(dòng)報(bào)時(shí)裝置的長(zhǎng)處；在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，采用了民間使用的水車、筒車、桔槔、凸輪和天平秤桿等機(jī)械原理，把觀測(cè)、演示和報(bào)時(shí)設(shè)備集中起來(lái)，組成了一個(gè)整體，成為一部自動(dòng)化的天文臺(tái)。