可悬置土炭丈量空气湿度的古天平（木衡），安徽寿县古墓出土。

先秦期间，古人已开始观测空气湿度。西汉刘安在《淮南子·本经训》中记载：“雷震之声，能够鼓钟写也；风雨之变，能够乐律知也”。为何说这句话已透露出古人注意到了湿度疑问？东汉王充《论衡·改变篇》称：“故天且雨，蝼蚁徙，丘蚓出，琴弦缓，固疾发。”这里的“琴弦缓”即是湿度发生改变所造成的。元末娄元礼《田家五行》一书还记载有“晴干鼓响，雨落钟鸣”等盛行谚语，娄元礼认为：“琴瑟弦索调得极和，则天道必是一望略无纤毫，方能如是；若是调卒不齐，则必阴余之变，盖亦气候致而然也。若高尚之弦忽自宽，则因琴床潮湿故也，主阴雨。”其大约意思是，假如琴弦松了，乐律调禁绝，是因为空气湿度添加了，预示气候有变，将来是阴雨天。可见秦汉时，人们对空气湿度已有精确的知道，经过琴弦改变知道大气湿度改变。

西汉时，已出现“悬土炭”的习俗。《史记·天官书》记载：“冬至短极，县（悬）土炭，炭动……略以知日至，要决晷景。”冬至节气前，把土和炭别离挂在天平两边，经过观测天平两端升降，来判别湿度改变。假如空气枯燥，炭中水分发出快，会变轻，放炭这端就会上升；假如空气湿度添加，正好相反。此即《淮南子·地理训》中所谓：“燥故炭轻，湿故炭重。”《淮南子·泰族训》则进一步说明晰测湿仪的工作原理：“夫湿之至也，莫见其形而炭已重矣；风之至也，莫见其象而木已动矣。”西汉这种“测湿仪”是使用炭吸湿性强的特色，凭借天平原理实现测湿目的，比达·芬奇于十五世纪时设计出的湿度计要早一千多年。