Tongkat Istiwa adalah satu peralatan astronomi paling ringkas yang digunakan oleh orang zaman dahulu untuk mengetahui tinggi kedudukan Matahari di langit. 

Ketinggian Matahari di langit diukur dalam unit darjah, bermula 00 darjah di ufuk atau kaki langit, hinggalah tegak di atas kepala 90 darjah atau disebut sebagai zenit.

Tongkat Istiwa di Kolej PERMATA Insan USIM ini diperbuat di atas batuan marmar yang diukir dengan garisan bulatan yang ditandakan bermula 15 darjah hingga 80 darjah dengan sela setiap garisan adalah setiap 5 darjah.

Garisan-garisan bulatan ini adalah mewakili nisbah ketinggian tongkat yang diletakkan secara menegak ditengah-tengah bulatan ini dengan nilai tinggi tongkat adalah 10 cm.

Sebagai contoh adalah gambar di atas adalah menunjukkan bayang terhasil daripada objek tongkat yang berada di tengah-tengah bulatan. Hujung bayang tersebut menunjukkan berada pada garisan 45 darjah, atau menunjukkan Matahari berada pada ketingga 50 darjah daripada ufuk.

Bayang jarum yang akan digunakan untuk mengenalpasti masuk waktu Asar adalah menggunakan bayang yang runcing di tengah bayang jarum hibrid. 

Jarum runcing ini adalah mewakili jarum tegak yang digunakan khusus untuk menunjukkan bayang yang lebih spesifik pada waktu dan tarikh yang dikehendaki.

Garisan awal waktu Asar pada Mizwalah ini adalah merujuk kepada kaedah kiraan Mazhab Shafi'e dan garisan ini adalah berbentuk lengkung M.

Bagi mengetahui masuknya waktu Asar, bayang tegak yang berbentuk runcing hendaklah menyentuk garisan lengkungan Asar sebagaimana dalam grafik. Tidak perlu kepada sebarang penambahan beberapa minit daripada Jadual Perata Waktu.

Bagi lokasi di Kolej PERMATA Insan USIM, bearing kiblat adalah berada pada 293 darjah. Ketika berlakunya peristiwa Adzam, Matahari berada pada kedudukan bearing 293 darjah dan bayang akan menghala ke arah bearing 113 darjah. 

Tongkat Istiwa kerap digunakan di dalam pencarian dan penentuan arah Utara benar berdasarkan kedudukan Matahari di langit. Kaedah ini boleh memberikan nilai yang lebih tepat berbanding penggunaan kompas magnetik atau apa-apa peralatan yang menggunakan medan magnetik Bumi dalam menentukan arah Utara benar.

Walaubagaimanapun, tongkat istiwa ini memerlukan masa yang lama bagi mendapatkan hasil tersebut, iaitu dengan membuat cerapan Matahari pada sebelah Timur (pagi) sehingga Matahari berada pada sebelah Barat (petang) dengan penandaan pada beberapa bulatan pada kedudukan Matahari yang berada pada kedua-dua belah bahagian tersebut.

Mengikut konsep gerakan Matahari di langit, Matahari akan terbit pada sebelah Timur dan mulai menaik hingga ke tengah langit. Kedudukan Matahari di tengah langit disebut sebagai istiwa dan dalam ilmu astronomi Matahari pada ketika ini berada pada garisan Meridian. Garisan Meridian adalah kedudukan tinggi maksimum untuk bergerak dari arah Timur dan selepas garisan Meridian ini, Matahari akan bergerak secara menurun di langit Barat. Gambarajah di bawah menerangkan secara grafik bagaimana konsep gerakan Matahari harian ini terjadi.

Matahari akan mempunyai ketinggian yang sama pada belah Timur dan Barat. Sebagai contohnya ialah, apabila Matahari berada pada ketinggian 45 darjah semasa waktu pagi (Timur), Matahari yang sama juga akan berada 45 darjah semasa waktu petang (Barat). Kedudukan 45 darjah pada pagi dan petang ini akan berkongsi satu garisan bulatan yang sama daripada satu tongkat yang digunakan.

Daripada ketinggian yang sama pada pagi dan petang ini, titik tengah atau garisan berserenjang yang menjadi pembahagi bulatan inilah yang dapat menunjukkan arah Utara benar dengan tepat sebagaimana dalam gambarajah di bawah.