清末中国与英国时差多少？
18世纪中叶，英国人发明了“标准时钟”，并推广普及，成为当时世界上最先进的计时工具。1792年，清廷特使马戛尔尼来到伦敦，带来一套“标准时钟"作为进贡的礼物。 不过，这种“标准时钟”每24小时仅仅跳动一次，必须每天上弦发条，每天调整时间。在工业革命时期，这显然不能令人满意。于是，在法国人的指导下，中国开始制造自产的“机械时钟”。
这个“机械时钟”的机芯是由一个装在上弦轮下的摆轮，通过连杆和上下摆动的指针组成。它虽然可以自动摆动，但是无法判断时刻，需要外接一套根据太阳位置确定时间的设备才能完成。这套由法国人设计的装置被命名为“时计”（Clock of the Sun）或“太阳钟”。 中国古代天文学观测的主要对象是北斗七星，但七颗星的位置在全天宇宙间并不是最显著的，所以在设计建造“太阳钟”时，不得不另选目标。最终，被选中的星座就是牛郎织女。
每年夏至（公历6月21日或22日）当天正午，阳光会直射北回归线。而每年的冬至，则正好相反——阳光会直射南回归线，这一天的白昼和黑夜长度达到全年最大值。在冬至前后几天，太阳从正南方向升起，而正北方向则刚好垂落。
基于上述原理，人们只要测量出每日正午或者清晨、傍晚的太阳方位，并根据农历日期计算出这一天距冬至或夏至的时间，就可以知道确切的时间——这正是古人进行天文测时的基本过程。 为了便于携带和控制，这种新式的“蒸汽动力机械时钟”被做成箱匣款式，内部结构被完整地密封起来，外表看上去与传统意义上的钟表并无差别。