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測量儀器是為了取得目標(biāo)物某些屬性值而進行衡量所需要的第三方標(biāo)準(zhǔn)，測量儀器一般都具有刻度，容積等單位。

學(xué)者和航海者都十分清楚，如果能在海面上準(zhǔn)確測量出天體的位置，那么海員們便可以比較肯定地知道他們所在的緯度。要做到這一點，需要的是精密的測量儀器。

托勒密曾經(jīng)描繪過星盤(又叫測星儀)。體積大些的星盤用在天文臺里，體積小的用在船上。星盤的使用需要三個人合作--一個人抓住星盤上的拇指環(huán)，一個人瞄準(zhǔn)，另外一個人讀出表盤上的結(jié)果。當(dāng)船晃動得比較劇烈時，得出的結(jié)果自然也就不是很準(zhǔn)確。只要可能，海員們就會上岸測量。

古代的天文學(xué)家使用十字標(biāo)尺來測量星星的緯度，后來水手們也把它應(yīng)用于航海中。這件儀器由一根標(biāo)尺和一個十字形尺組成，十字形尺較低的一端置于水平位置。沿著標(biāo)尺觀察天體的同時，滑動十字形尺直到它在你的視野里接觸到觀察物(太陽或星星)，然后讀出標(biāo)尺上的度數(shù)。這種儀器只需一個人便可以操作。

星盤和十字標(biāo)尺都需要觀察者直接觀察太陽。晴天，過強的光線會使觀測無法進行。為了解決這個問題，英格蘭船長、航海家約翰·戴維斯發(fā)明了背標(biāo)尺。它由一根標(biāo)尺和一根可以滑動的橫木制成。觀察者觀測時先背朝太陽，然后滑動橫木直到它在前方的小盤里投下陰影。通過這種方法，觀察者可以觀測地平線。

約翰·戴維斯還在一位來自劍橋的數(shù)學(xué)家愛德華·萊特的幫助下發(fā)明了象限儀。這件儀器的橫木上有一只目鏡，通過目鏡，觀察者可以觀測地平線和被反射的太陽。

克洛伊?？说乃牡乩韺W(xué)家皮埃爾·布哥爾對象限儀做了進一步改進，改進后的象限儀使觀察者通過目鏡能看到太陽落在地平線上。

在英格蘭的約翰·哈德雷發(fā)明了八分儀，并于1732年試用。它由一部反射望遠鏡和一架酒精水準(zhǔn)器組成。這件儀器比以前海上用過的其它任何儀器都要更加精確。