風速傳感器是一種可以連續(xù)測量風速和風量(風量=風速x橫截面積)大小的常見傳感器。風速傳感器大體上分為機械式(主要有螺旋槳式、風杯式)風速傳感器、熱風式風速傳感器、皮托管風速傳感器和基于聲學原理的超聲波風速傳感器。關于每種傳感器的工作原理，我們來一一了解一下。

　　一、螺旋槳式風速傳感器工作原理

　　我們知道電扇由電動機帶動風扇葉片旋轉(zhuǎn)，在葉片前后產(chǎn)生一個壓力差，推動氣流流動。螺旋漿式風速計的工作原理恰好與此相反，對準氣流的葉片系統(tǒng)受到風壓的作用，產(chǎn)生一定的扭力矩使葉片系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)。通常螺旋槳式速傳感器通過一組三葉或四葉螺旋槳繞水平軸旋轉(zhuǎn)來測量風速，螺旋槳一般裝在一個風標的前部，使其旋轉(zhuǎn)平面始終正對風的來向，它的轉(zhuǎn)速正比于風速。

　　二、風杯式風速傳感器工作原理

　　風杯式風速傳感器，又稱三杯式風速傳感器，是一種十分常見的風速傳感器，最早由英國魯賓孫發(fā)明。感應部分是由三個或四個圓錐形或半球形的空杯組成。空心杯殼固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上，杯的凹面順著一個方向排列，整個橫臂架則固定在一根垂直的旋轉(zhuǎn)軸上。

　　當風從左方吹來時，風杯1與風向平行，風對風杯1的壓力在最直于風杯軸方向上的分力近似為零。風杯2與3同風向成60度角相交，對風杯2而言，其凹面迎著風，承受的風壓最大;風杯3其凸面迎風，風的繞流作用使其所受風壓比風杯2小，由于風杯2與風杯3垂直于風杯軸方向上的壓力差，而使風杯開始順時針方向旋轉(zhuǎn)，風速越大，起始的壓力差越大，產(chǎn)生的加速度越大，風杯轉(zhuǎn)動越快。

　　風杯開始轉(zhuǎn)動后，由于杯2順著風的方向轉(zhuǎn)動，受風的壓力相對減小，而杯3迎著風以同樣的速度轉(zhuǎn)動，所受風壓相對增大，風壓差不斷減小，經(jīng)過一段時間后(風速不變時)，作用在三個風杯上的分壓差為零時，風杯就變作勻速轉(zhuǎn)動。這樣根據(jù)風杯的轉(zhuǎn)速(每秒鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù))就可以確定風速的大小。

　　當風杯轉(zhuǎn)動時，帶動同軸的多齒截光盤或磁棒轉(zhuǎn)動，通過電路得到與風杯轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號，該脈沖信號由計數(shù)器計數(shù)，經(jīng)換算后就能得出實際風速值。目前新型轉(zhuǎn)杯風速表均是采用三杯的，并且錐形杯的性能比半球形的好，當風速增加時轉(zhuǎn)杯能迅速增加轉(zhuǎn)速，以適應氣流速度，風速減小時，由于慣性影響，轉(zhuǎn)速卻不能立即下降，旋轉(zhuǎn)式風速表在陣性風里指示的風速一般是偏高的成為過高效應(產(chǎn)生的平均誤差約為10%)

　　三、熱式風速傳感器工作原理

　　熱式風速傳感器以熱絲(鎢絲或鉑絲) 或是以熱膜(鉑或鉻制成薄膜) 為探頭，裸露在被測空氣，并將它接入惠斯頓電橋，通過惠斯頓電橋的電阻或電流的平衡關系，檢測出被測截面空氣的流速。熱膜式風速傳感器的熱膜外涂有極薄的石英膜絕緣層，以便和流體絕緣，并可防止污染，可在帶有顆粒的氣流中工作。

　　當空氣溫度穩(wěn)定不變時，熱絲上的耗電功率等于熱絲在空氣中瞬時耗去的熱量。熱絲電阻隨溫度而變化，表現(xiàn)為線性關系。放熱系數(shù)與氣流速度有關，流速越大，對應的放熱系數(shù)也越大，即散熱快;流速小，則散熱慢。

　　熱式風速傳感器所測氣流速度是電流與電阻的函數(shù)。將電流(或電阻) 保持不變，所測氣流速度僅與電阻(或電流) 一一對應。