現今與古中國的日晷儀
日晷，又稱日規，是一種利用太陽角度或方位（或兩者兼用）指示時間的裝置。除了提供時間功能，日晷還經常作為裝置藝術的一部分、文學隱喻和數學教育對象。
廉價的裝飾性日晷通常是大批量生產的，因此晷針的角度與時角不正確，也就無法提供準確的時間 [1]。
日晷有多種不同的形式。有些使用陰影或陰影邊緣，而有些利用線或光點表示時間。
除了進行一些修正，日晷顯示的都是當地的太陽時。若要獲得正確的時鐘時間，需要進行三種類型的更正。
首先，由於地球軌道不是理想的圓形，自轉的軸也沒有垂直於它的軌道平面，因此日晷顯示的太陽時與鐘錶時在一年中的每一天都會有些許不同的差異，其最大值可以達到 15 分鐘，這種差異稱為均時差。好的日晷可以彎曲它的晷針或時間線來納入這樣的修正。但一般的日晷通常很簡單，使用一小片説明板或均時差表指出一年中不同日期的修正量。
其次，太陽時必須修正為日晷所在地的經度相對於官方時間所在時區經度上的差別。例如，在英國格林威治以西，使用同一個時區時間的日晷，顯示的時間會比官方的時間早。它會在官方時間的正午過後，才會因為太陽稍晚些通過子午線而顯示正午的時間。這種修正通常可以經由旋轉經度上相差的角度來修正。
從太陽的視運動最容易理解日晷的原理 [2]。由於地球在其軸上自轉並以橢圓軌道繞著太陽公轉，假設太陽相當於在恆星的球面上穩定的圍繞著地球每 24 小時進行一次繞球軸的循環。恆星的軸是連接兩個天極之間的直線。由於恆星的軸和地球的自轉軸是對齊的，當地水平面與軸的夾角就是地理緯度。
與恆星不同，太陽會改變它在恆星球上的位置。在春天和夏天，它的赤緯度數為正值（在北恆星球）；秋天和冬天，赤緯值為負，且有赤緯數值為零的時候（即位於恆星赤道時的春分和秋分）。太陽的赤經也會改變，每年在恆星球上環繞一圈。太陽在恆星球上經過的路徑稱為黃道，通過黃道的星座被等分為 12 個區域，稱為黃道 12 宮，太陽每年依次經過這 12 個區域。
太陽運動的模型有助於理解日晷。如果將投射影子的晷針對準天極，這是最常見的設計，它的影子會以穩定的速度移動，這種旋轉不會隨著季節而改變。在這種情況下，全年都可以使用相同的方向線。如果接收陰影的表面垂直於晷針（如赤道日晷）或環繞著晷針（環形日晷），方向線會等距劃分。
在其它情況下，即使陰影是均勻移動，方向線的分配仍會是不均勻的。
赤道式日晷：探索古代測時智慧
赤道式日晷是一種古老的測時儀器，利用太陽投影在地平面上圓形環的原理指示時間。其設計巧妙，運用幾何學和天文學原理，在沒有現代時鐘的時代發揮了重要的作用。
原理和構造
赤道式日晷通常由一個放置在水平面上的環狀結構組成。環的面垂直於地球軸心，且面向正南。當太陽東升西落時，它的光線會照射到環的表面，在地面上形成一個投影。投影的長度和方向與太陽在天空中的位置有關，從而可以指示時間。
結構特徵
| 特徵 | 描述 |
|---|---|
| 環 | 圓環狀結構，置於水平面上，面向正南 |
| 晷面 | 環的表面，用於接收太陽光線和形成投影 |
| 時標 | 標記在晷面上的線條或數字，指示時間 |
| 指針 | 通常是一根金屬棒或石柱，位於環的中心，與地球軸心平行 |
| 樣式 | 赤道式日晷有各種樣式，從簡單的石環到裝飾精美的金屬構造 |
使用方法
使用赤道式日晷時，觀察者站在環的中心，面朝正南。指針指向的時標指示當時的時間。由於投影的長度和方向取決於太陽的角度，因此赤道式日晷只能在北半球的低緯度地區準確使用。
優缺點
優點：
- 結構簡單，製作容易
- 只需陽光即可運作，不需要外部電源
- 相對於其他日晷類型，精度較高
缺點：
- 只能在低緯度地區準確使用
- 受天氣條件影響，雲層或陰天會阻擋太陽光線
- 在一年中的某些時間，精確度會下降
歷史和文化意義
赤道式日晷起源悠久，可以追溯到古埃及。它們在古代世界被廣泛使用，從希臘到中國，作為測量時間和規劃活動的寶貴工具。赤道式日晷還具有文化和象徵意義，代表著人類對時間和宇宙秩序的理解。