所谓擒纵机构，就是对动力轮做周期性的控制和放纵，使其产生匀速转动。擒纵器是机械钟表的灵魂，它能控制持续作用的力产生周期性的机械运动的效果。一行的水运浑天仪由于中国特殊的文化环境未得到保护和发展，不久佚失。但到了公元979年，宋朝的张思训用水银代替水，改进了一行的天文钟，使其在冬天也不致冰冻停运。
中国历史上最大的天文钟是宋朝苏颂(1020—1101)制造的“水运仪象台”。由于苏颂撰写的《新仪象法要》被完整地保存下来，使得人们能够仔细地了解中国古代天文钟，包括苏颂本人以及他的前人制造的天文钟的构造。水运仪象台的外部功能与从前的浑天仪基本相同，也是报时刻，定日月位置。所不同的是，它在内部增加了一个演示性的浑象，如同现代天文馆中的天象厅。根据《新仪象法要》，我们可以确切地知道水运浑天仪中的擒纵器的构造。
由多级漏壶提供的十分均匀的水流，每一刻钟注满水轮端部的水斗，水的重量使水轮克服阻尼装置转动一下，而这一转动又马上启动阻尼装置使之防止水轮在新的水斗未注满之前转动以及倒退。
水运仪象台的守时功能依赖漏壶水流的均匀性，并不是像后来的机械钟表那样依靠擒纵器本身的作用。它在计时史上的地位是承前启后，它是漏壶这类纯粹水钟与机械钟的中间环节。擒纵原理随着中国其他的伟大发明，在十字军东征中传到了欧洲。
明确可考的机械钟是在14世纪的欧洲出现的，它首先是为了满足修道院里僧侣们准时祈祷的要求。英文的钟(clock)原义是铃，因为早期的钟都是闹钟。欧洲的机械钟使用的动力是重物，重物的重量驱动主动轮转动，而与摆轮相连接的擒纵器将重力转化成摆轮持续摆动的动力，与此同时控制住重物的自由下落，使其变成缓慢的断续的下落。因此，早期的机械钟也可称为重力钟、摆轮钟。
机械钟工艺史上的划时代的进步是由伽利略和惠更斯做出的，伽利
第五章/技术时代：测度时间与线性时间观
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