張衡發明的是：地震儀和渾天儀。
1、地震儀：早在公元132年，張衡就研發了世界上最早的震後測量儀器，名叫候風地動儀。據後漢書記載，儀器整體由銅制成呈圓形頂端凸起，直徑大概有八尺，外圍還用各種文字鳥獸圖案來裝飾，也很像當時的酒杯，儀器內有八個柱子，安裝驅動機關，儀器外有八條含著銅珠的龍，位居八方，每條龍下都有蟾蛛地震發生後，相應方向的龍珠便墜落，被蟾除之口所接。
2、渾天儀：早在西漢時期，耿壽昌就制造出了渾天儀，張衡在此基礎上進行改進，使得渾天儀更加精準。張衡改進的渾天儀整體是壹個直徑大概四尺多的銅球，在球上刻著二十四節氣、南北極、二十八星宿以及黃赤道等元素，形成了渾象(和現在天球儀類似)，通過機械裝置，來連接漏壺和渾象，就可以用漏壺的流水來運轉渾象，就可以得到天體運動，時令節氣的規律。
3、張衡對很多方面的知識都很精通，其在天文、數學、文學地理等方面都有涉獵。尤其是在地震學和天文學等方面，可以說是開創了此領域的先河。張衡發明了地動儀、渾天儀、瑞輪英、計裏鼓車、獨飛木雕、地形圖等。
地震儀的工作原理
地震儀的工作原理基於地震波傳播的特性和重力的作用。地震儀主要用於檢測和記錄地震的方向和強度。地震儀的基本原理是利用重力和地震波的震動來探測地震。它通常由壹個懸掛的銅制球形容器和壹根垂直的支桿組成。球形容器內部裝有水銀或其他液體。在地震發生時，地震波的震動會使得容器內的液體發生傾斜或擺動，從而影響到容器中的測量裝置。
具體地，地震儀中的測量裝置通常是壹個指針或壹個震蕩盤。當地震波傳播到地震儀時，它會使得指針或震蕩盤發生相應的移動。通過觀察指針或震蕩盤的位置變化，可以確定地震的方向和強度。
地震儀的工作原理基於地震波的傳播和液體對重力的響應。當地震波通過地震儀時，它會引起測量裝置的移動，進而記錄下地震的相關信息。這種原理使得地震儀成為了壹種重要的工具，用於監測和研究地震活動。