在平靜的空氣中，聲波的傳播速度被在風(fēng)方向上的空氣流動(dòng)所改變。如果風(fēng)向和聲波的傳播方向相同，就會(huì )提高聲波的傳播速度，反之則會(huì )減小聲波的速度。在一個(gè)固定的測量路徑中，在不同的風(fēng)速和風(fēng)向上疊加而成的聲波傳播速度會(huì )導致不同的聲波傳播時(shí)間。
風(fēng)速風(fēng)向儀的原理是測量超聲波脈沖在兩個(gè)探頭之間傳播的時(shí)間來(lái)計算空氣移動(dòng)的速度，也就是風(fēng)速。
通過(guò)電子電路測量時(shí)間差和時(shí)間之和，可以求出風(fēng)速。東西、南北、垂直方向各放置兩對音響發(fā)射器和接收器，則可以分別測量三個(gè)方向的風(fēng)速分量。聲波的傳播速度與氣溫有關(guān)，測量結果需要溫度修正。風(fēng)速風(fēng)向儀具有廣闊的量程和靈敏度；無(wú)需考慮傳統儀器固有的啟動(dòng)風(fēng)速，響應速度快，可測量微風(fēng)。該測量方法的特點(diǎn)是，整個(gè)測量系統沒(méi)有機械旋轉部件，是無(wú)慣性的測量，因此能夠準確檢測自然風(fēng)中陣風(fēng)脈動(dòng)的高頻分量。
考慮到測量數據的正確性和代表性，使用風(fēng)速風(fēng)向儀需要注意以下幾點(diǎn)：
1、為了使儀器的測量結果具有可比性，必須使用統一規定型號的測試儀器。
2、為了提高測量結果的時(shí)間代表性，將一定時(shí)間內測量的數值平均。
3、為了提高測量結果的過(guò)程代表性，考慮到地形和障礙物對風(fēng)速測量的影響，一般需要設置在寬敞的地方，10m的高處。也就是說(shuō)，測風(fēng)器和障礙物的距離必須比障礙物比測風(fēng)器的高度至少高10倍。
4、必須考慮儀器的機械結構特性和空氣動(dòng)力特性，選擇測量風(fēng)的機器。機械結構上的特性是指準確度、靈敏度、分辨率、啟動(dòng)風(fēng)速、量程范圍等。是指空氣動(dòng)力學(xué)特性、衰減比、時(shí)間常數、距離常數、慣性等。
