東漢時期，地震頻繁，當時朝中大臣和老百姓都把地震看作不吉利的征兆，認為是鬼神造成的。
張衡卻不信神邪，他對記錄下來的地震現象進行細心考察和試驗，發明了一種能測出地震的儀器，叫做“地動儀”。
一天，漢順帝坐於朝廷之上，靜候文武百官的奏報。這時，一位年過六旬的老臣走上來，跪下奏道：“陛下!臣今晨測得京師正西方發生大地震，想必那兒定是房倒屋塌、人獸傷亡，懇請陛下火速派人去安撫災民，以拯救災民於水火之中。”上前啟奏的這位鶴發童顏的老臣正是太史令張衡。在漢朝，太史令是一個專管天文曆法的官吏。
漢順帝聽完張衡的奏報，也不知是真是假，一時拿不定主意，沒有立即開口。
一位信奉讖緯之學的大臣趁漢順帝還沒說話，便急忙上前說道：
“陛下!天是萬物之祖，天若想懲罰人間，才會發生地動山崩。自從陛下登基以來，上應天命，下順民心，風調雨順，天下太平。張衡所言地震一事，毫無天意預兆，明明是假托地震之事，表示對朝廷的不滿，實是蠱惑民心。請陛下不要信張衡的一派胡言!”
漢順帝對張衡的忠心是十分了解的。他對張衡說：“你說京師之西發生地震，有什麼根據?”
張衡答：“臣在家中，利用候風地動儀測到的。我相信，不出三天，必有驛報進京。”
那位大臣緊接說：“若三天內，沒有驛報進京，那可就是欺君之罪呀!”
張衡胸有成竹，坦然應道：“如果三日內沒有驛報進京，我將承擔一切責任。”
見此，漢順帝隻有說：“好了!不要爭論了，我們暫且等候三天，再作定奪。”
早朝之後，一些支持張衡的大臣都很為他擔心；而那些信奉讖緯學說的大臣紛紛等待著看張衡的笑話，他們也知道，如果張衡測報失敗，他們宣揚神學迷信就更有條件了。
張衡毫不在意，輕輕鬆鬆地回家去了。他想早點休息，因為晚上他還要觀測天象呢!
張衡(78—139年)，字平子，南陽郡西鄂(今河南南陽石橋鎮)人。張衡的祖父曾任蜀郡太守，到張衡這一代，家道中落。張衡從小就在清貧的環境中學習，後遊學於京都洛陽的太學，精通五經、六藝。他的成就極為廣泛。在文學上，他耗費十年功夫，在29歲時寫成《二京賦》，被廣為傳誦，還有詩賦32篇問世。在藝術上，張衡善作畫，人稱東漢四大名筆之一。在數學上，他計算出圓周率π=[KF（]10[KF）]=3162。在地理學上，他撰寫過《地形圖》
一卷。在機械製造方麵，他還被稱為是“木聖”，製造過可以自己飛翔的木鳶及記裏鼓車。然而，張衡最突出的成就還是在天文學領域。在朝廷中，張衡兩次擔任太史令，這為他從事天文曆法的研究提供了方便。
在天文學方麵，張衡撰寫了一部著作《靈憲》，繪製了我國最早的星圖《靈憲圖》。他在任太史令期間，對天象作了長期的觀測和統計工作。他把星空劃分成444個星宮，用肉眼觀測到2500顆恒星並全部繪在星圖上。
在中國古代眾多的天文學派之中，張衡是“渾天說”的集大成者。他不同意“天圓地方”的“蓋天說”，而在《渾天儀圖注》中解說了“渾天說”，認為天地像一個圓圓的雞蛋，天像蛋殼，地像蛋中的蛋黃。天比地大，天包裹著地，就像蛋殼包裹著蛋黃。他還認為天靠空氣支撐著，而地則靠水浮載著。
為了解釋自己的理論，張衡製造了一個天文儀器——水運渾象儀。這一儀器以一個直徑約5尺的空心銅球表示天體，上麵刻著28宿，還有一些恒星。緊附天體銅球處還有地平環、子午環、黃道圈、赤道圈。黃道圈上標有24節氣的名稱。裏麵有一根貫穿中心的鐵軸，兩端分別為南極與北極。為了模擬天體的運動，張衡巧妙地利用漏壺等時流出的水為原動力，帶動渾象儀運轉並依據漏壺計時。到夜間，可以看到儀器上的星辰起落，這與晚上實際觀測到的天象相吻合。張衡讓水運渾象儀帶動一個被稱作“瑞輪蓂莢”的儀器。這個儀器每天都可轉出一片葉子，隻是上半月是每天長出一片葉子，到下半月則是每天落下一片葉子。一看就知道是初幾。這個瑞輪蓂莢可稱為最早的機械日曆。