可以同時測定經度（或世界時）和緯度的儀器。記錄一組（三顆以上）位置已知的恒星在不同方位相繼通過一個固定天頂距──等高圈──的時刻，即可算出儀器所在點的經度和緯度。
棱鏡等高儀的原理和結構如圖所示。一部分星光直接射入60°棱鏡的一面，另一部分星光通過水銀面反射後進入等邊棱鏡的另一面。恒星的地平緯度h由於周日運動而逐漸改變，當它恰好等於60°時，自棱鏡射出的兩束光a、b才互相平行，因而而觀測者通過目鏡可以看到物鏡焦平面上的兩個星像在此瞬間重合。觀測者按電鍵記錄相應時刻，就可完成一顆星的觀測。棱鏡等高儀的優點是棱鏡的棱角比較穩定，而且不需要精密的軸系、度盤和水準器。缺點是：①調焦會引入等高圈記錄時刻的誤差；②目視單次記錄的偶然誤差和人差都比較大。簡單的小型棱鏡等高儀主要用於野外天文觀測。
五十年代初，法國天文學傢丹戎制造的口徑10厘米、焦距100厘米的超人差棱鏡等高儀，已克服上述缺點。在望遠鏡的焦平面附近增置由電動機驅動可以前後移動的雙折射沃拉斯頓測微器。觀測者用手輪調節測微器的位置。使視場內的兩個星像在幾十秒鐘的觀測時間內始終重合。測微器移動時自動給出一組記時信號，由此可以推算出恒星過等高圈的時刻。丹戎等高儀應用比較普遍，單星觀測的天頂距均方誤差約為±0.″17。丹戎等高儀的缺點是：隻能觀測亮於6等的恒星；棱鏡的棱角隨夜間溫度的改變而略微改變；尚有不大的人差。（見彩圖）
上海天文臺棱鏡等高儀