张衡发明制造人类历史上第一个地震仪，称为“候风地动仪”，它的功能简单，只能是用来判定地震方向。
它的原理结构为：地动仪中有一根倒立的、重心较高的长木椎，处于不稳定状态，这和倒竖一个啤酒瓶相似。当地震波传来是，仪器的底座起始的运动方向是指向震中，向相反方向的。由于本身的惯性作用，这时候木椎倒下的方向，就是指向震中的。木椎倒下触发了这个方向的一个杠杆，杠杆带动这个方向的一个龙头，龙头就释放了口中的木珠，从而指示了震中的方向。 地震仪
它不能用来判断震中的位置，震级的大小。与现代的地震仪（由地震计和后方的数据采集器组成）相比，无论从结构还是功能上来看，都显得过于简单和粗糙。但它的历史地位是极其重要的。
感知地震波的传感器称为地震计，它能客观而及时地将地面的振动记录下来。其基本原理是利用一件悬挂的重物的惯性，当地震发生时地面振动而它保持不动。由地震计记录下来的地震动是一条具有不同起伏幅度的模拟曲线，称为地震谱。曲线起伏幅度与地震波引起地面振动的振幅相对应，它标志着地震的强烈程度，我们可以由此计算出地震震级。从记录下来的地震谱中可以清楚地辨别出各类震波的效应。
地震的纵波（P）与横波(S)到达同一地震台站的时间差，即时差与震中离地震台的距离成正比，离震中越远，时差越大。由此规律即可求出震中离地震台的距离，即震中距。[2]
1，清洁摆墩表面，确保地震计支撑脚和安装面的良好接触。 地震计的安装
2，在摆墩表面或要安装地震计的表面，用罗盘确定南北方向，尺子等工具在摆墩上画出准确的南北向指向线，并标明磁北的方向。指向线最好通过地震计将要摆放的中心位置。地震计放于画好的方位刻度线上，一边转动地震计一边观察地震计底部的铜指针指向，使之和指向线一致（铜指针指向北）。如果看不见指针，应该使把手上的指北箭头和指向线一致。
3，将地震计放到摆墩[2] 上，调节地震计的三个脚螺丝直到地震计顶部的水平气泡完全地移到圆圈的中央（地震计可以在倾斜2 °的情况下工作，但性能将变差）。要调节脚高度，先松开铜的锁紧螺母然后调高或调低脚。气泡居中后，锁紧铜螺母，轻轻地检查确保脚锁紧。把摆线连接到地震计上，将摆线固定好。