纪限仪
概述
纪限仪又称距度仪[1]，是清朝制造的八件大型铜铸天文仪器之一，是中国古代用于测量60度角以内的任意两天体的角距离的天文仪器，于1673年（也即是康熙十二年）铸成，重达802千克。 现存于北京古观象台的观测平台上。北京古观象台上的纪限仪是中国第一台在观象台上使用的纪限仪。由比利时传教士南怀仁根据丹麦天文学家第谷的设计，参照明代仪器于清康熙十二年（1673年）铸造，重802公斤。在中国清朝前没有建造过这种仪器。纪限仪的使用丰富了中国古代天文观测的内容。
纪限仪是专门用来测量天空中任意两颗星星之间距离的古仪，其基本观测方法是测量以两颗待测星到观测者的两条视线所张的角度。在天文学上，这一角度叫做“天体角距离”。
纪限仪的主要部件是一段60度的弧面，弧面半径约两米，宽2寸5分，在弧面内饰有精细的对称型花纹，以弧边中央点为零度，向左右两边各刻30度，既有装饰的效果，又有保持平衡的作用，使整架仪器的重心正好位于立轴上，仪面可绕立轴任意旋转。从零度点到弧面顶点预设一根铜竿，整个弧面固定在铜竿上，并能上下左右转动。铜竿后面的圆柱与铜竿上的横轴相连，稳稳地插入一米高的游龙底座内。在铜竿的上端还有一根横轴，挂有窥尺和游表，贴附在弧面上。
实际观测时，先把全仪旋转，使主干向着待测两星，然后用滑车移动主干的高低对准两星的中间，再由手轮将弧面与两颗待测星移动到同一平面上，一人用挂于仪面顶端横轴上的窥衡对准一颗待测星，另一人用弧环上的游表对准另一颗待测星。这样，窥衡和游表两者所指出的弧边刻度差，就是这两颗待测星之间的角距离。若待测得两星距离太近，一星以横轴为准测量，另一星用小柱测量，读数之差再减去十度就是两星的角距。
1900年八国联军入侵北京，纪限仪以及另外四件北京古观象台上的天文仪器被德军作为战利品掠走，拆散装船运往德国。在德皇威廉二世要求下被安放在皇家花园的橙园中的草坪上。一战后根据巴黎和会规定，德国将纪限仪等五件仪器归还中国，修复后在古观象台上展出。
构造弧系统
纪限仪的主要部件是一个60度的弧面，半径6尺，宽2寸5分，上有精美花纹。从中间向左右各有30度，每度划为60分。在弧面中央沿半径方向装有一根横轴，整个弧面就固定在横轴上高下转动。铜杆（弧的“圆心”位置）上端有一根横轴，横轴上挂有窥衡。另在主干两侧各有一和主干垂直的立柱，这就是副表。
枢轴系统
在铜杆中部有一根于弧面垂直的轴，要用一个小滑车来推动，绕这根轴弧面可垂直转动。这根轴又是一个半圆齿轮的弦，这个半圆齿轮垂直于地平面，通过一个手轮驱动，这样整个弧面便可绕轴作180转动。支持半圆齿轮的立轴插在下面雕有龙的底座（底座座架高4尺、下直径3尺），可沿水平方向自由转动。这样纪限仪就可以自由转动，指向天球上任何一点。
窥衡系统
窥衡末端有一游表并设有立耳，用以测量星体。弧背左右各设游表一个，挂上窥衡，测另一星体用（游表已散佚）。
纪限仪的制作相当困难。精美的花纹和装饰起到连接、支撑、平衡仪器作用，必须要使整个仪器的重心位于座架的立轴上以保平衡。为提高观测精度和准确度，必须精确计算和浇筑加工。另外这件仪器的刻划也比古观象台上的其它仪器精细，精度可达6角秒。