张衡（78年－139年），字平子，南阳郡西鄂县（今河南省南阳市石桥镇）人。东汉时期杰出的天文学家、数学家、发明家、地理学家、文学家。

张衡地动仪是中国东汉时期的伟大科学家张衡创造发明的，是世界一第一架地动仪，也是人类第一次运用科学手段来测定地动方位的科学仪器。对地震研究产生重大影响，具有重大科研价值和创造价值。

张衡地动仪的工作原理：地动仪是由设有八个方位龙头，由东、南、西、北等方位组成，每个龙头的含有自由活动的龙珠，龙头的下方向设置与其对应的蟾蜍，当一个方向发生地震时，所对应方向的龙口所含的龙珠就会自由落入蟾蜍的口中，由此测出发生地震的方向。

张衡地动仪是地动仪，是对地震在地震烈度区域内根据地震对地面产生的地形变化而创造发明的仪器。

地动仪工作条件及原理：地动仪是水平设置在地震烈度区域内的对地震在地震烈度区域内的地表面发生抬升复位变化进行测定来推断地震发生方位的一种科学仪器。是根据地震发生过程中，地震在强大冲击波、强压气流的作用下，使地震烈度区域内的地表面发生抬升，同时在重力作用下，所抬升的地表面复位，这时，地动仪在地面的抬升与复位变化作用下，地动仪水平位置发生变化，龙头中所含有的自由活动的龙珠失去平衡而发生滚动，并沿着一定路径落入到设置好的蟾蜍的口中，完成地动仪测定工作。

这一发明，是建立在对地震的能量释放方式，释放过程，释放特点以能地震能量释放过程中对地表介质的作用力大小，地表介质地表面的变化情况充分了解的情况下，并进行无数次的现场试验、改进。在这一过程中，利用了多学科的设计，主要包括：数学、物理、工匠、几何、美术、地理等等。

1700多年前，地动仪因历史原因而消失，它的模样和工作原理成为千古谜团。为此，根据地震发生过程对地动仪外形及地作原理进行复原。如图1：

上图是按照地动仪工作原理及八个方位上龙珠在地动仪内的运动方向进行复原，当地震发生在正上向时，处于地表面的地动仪发生上向下低的位置变化，八个龙珠在地动仪内部受地动仪倾斜而发生自由落体运动，分别落入到对应的区域内，落入蟾蜍口中的龙珠形成1、2、2、2、1个的排列的规律，1与1的连线的垂直中线与地震发生方位对应。红色、绿色为不同震中方位的龙珠运行方向及落入对应蟾蜍口中龙珠的个数。

复原的理由：在地震发生过程中，抬升与复位在极短的时间内完成，地表介质震动对单一龙珠自由落体的影响较大，通过双珠运动复原，能提高地动仪的精确度。

同理，地动仪内增加八个龙珠，进一步精确到22.5度角。如下图：