您好，您所提出的问题正在研究中。
我们都知道，据史书记载，我国汉代天文学家张衡在公元132年，发明了世界上第一台测定地震方位的科学仪器——候风地动仪。它是世界上最早，比波斯（今伊朗）的类似发明早1100年，比欧洲早1700多年。据记载，公元138年，候风地动仪成功测报了陇西发生的一次六级以上地震。
虽然很厉害很辉煌，但地动仪究竟是什么原理，内部是什么构造，至今没有统一的研究成果。可能大家会觉得很遗憾，其实也不是没有记载，南北朝时期的《器准》，隋朝的《地动铜仪经》，都有记载，可惜唐以后两书均失传了。
今人研究也很火热，影响比较大的主要有两种：直立杆式和悬垂摆式。之前小学课本上还有王振铎先生复原的直立杆式地动仪，结构简单来说就是中心树立一根都柱，这根都柱的高：直径=40：1，哪个方位地震了，就往哪个方向倒，导致龙嘴里的小球掉落进响应的蟾蜍嘴里，从而测定方向。但这都柱本身就立不稳，因而受到地动仪界学者的很多质疑。
后来，国家地震台网中心冯锐教授推翻了前者，认为是利用惯性原理，需要通过悬垂摆结构来实现测定功能。见如下各图。
为了让各位更加清晰两者的区别，下面给大家两张内部结构原理图，可以对比着看一看。第一张是王振铎复原的直立杆式，第二张是冯锐复原的悬垂摆式。
当然，除此之外还有很多种想法，到底一千八百多年前，张衡是怎么做到的，有待今人继续探索。相信这一辉煌创造会在某一天揭开神秘面纱，各位加油啦！