观星象变化以定岁月，立圭表以测时刻，计日月轮回以确历法，制钟表以定分秒。至明代万历年间，西洋自鸣钟被进献给万历帝，西洋机械钟表开始在中国流行，中国传统计时发展与新机械工艺纵横交错，丰富了计时器的品类，华夏九州上的钟表嘀嗒声由此声声不息。
土圭
土圭构造简单，将一根杆子直立在于地面，通过观察杆影长短和移动规律，以测定冬至、夏至日（正午日影最长为冬至日，最短为夏至日，最长最短之间的中间值为春分日和秋分日）。
【注】殷虚甲骨卜辞《尚书·尧典》中记述，约在公元前22世纪的尧帝时期就有了土圭。
圭表
圭表由直立于平地上的标（表），和南北方向平放于地上的尺（圭）组成，两者以直角相接。用长度单位计量日影，总结出二十四节气和时辰，再配合干支作为单位标志，从而逐步形成了中国最早的历法。
公元1279年，元代天文学家郭守敬设计建造了河南登封观星台，整个建筑相当于一个圭表。高耸的城楼式建筑是“表”， 台下南北方向类似长堤的构造为“圭”， 也叫做量天尺。
日晷
日晷主要由晷针、晷面和晷面上的刻度线组成，其原理是通过晷针投出的日影方向及长度，测定当时的时辰或刻数，是我国古代较为普遍使用的计时仪器。日晷是我国计时器发展史上里程碑式的发明。
小雁塔日晷，1976年出土于西安市新城广场，现藏于西安博物院。制作年代应为隋唐时期。小雁塔日晷与其他日晷最大的不同就在于日晷盘面与基座处通过轴连接，可以调整盘面的倾斜角度从而适应放置不同纬度的地点，始终保持盘面与地球赤道平行。
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