风向风速仪用于测量瞬时风速风向，具有自动显示功能。主要由支杆，风标，风杯，风速风向感应器组成，风标的指向即为来风方向，根据风杯的转速来计算出风速。所以也叫风杯式风向风速仪。
工作原理一
1.风向部分

风向部分由保护风向度盘的回弹顶杆所支撑。整体结构由风向标，风向轴及风向度盘等组成，装在风向度盘上的磁棒与风向度盘组成磁罗盘用来确定风向方位。当下拉锁定旋钮并向右旋转定位时，回弹顶杆将风向度盘放下，使锥形宝石轴承与轴尖相接触，此时风向度盘将自动定北。风向示值由风向指针在风向度盘上的稳定位置来确定。当左旋转锁定旋钮并使其向上回弹复位时，回弹顶杆将风向度盘顶起并定位在仪器上部，并使锥形宝石轴承与轴尖相分离，以保护风向度盘及轴承与轴尖不受损坏。（注：当仪器使用完毕后必须及时回复此状态）
2.风速部分

风速的传感器采用的是传统的二杯旋转架结构。它将风速变成旋转架的转速。为了减小启动风速，采用特殊材料的轻质风杯和宝石轴承支撑。通过固定在旋转架上的装置经传感器检测后将信号传送到主机内进行测算。

风速计内的单片机对风传感器的输出信号进行采样，校正，计算，由仪器输出瞬时风速/一分钟平均风速/瞬时风级/一分钟平均风级/平均风级对应的浪高5个参数。测得的参数在仪器的液晶显示器上采用数字直接显示出来。为了减少仪器的功耗，仪器中的传感器和单片机都采取了一系列降低功耗的专门措施。为了保证数据的可靠，当电源电压太低时，显示器下部电池标记显示缺电，提示用户电源电压太低数据已不可靠，需要及时电池。
工作原理二
超声波风速风向仪的工作原理是利用超声波时差法来实现风速的测量。声音在空气中的传播速度，会和风向上的气流速度叠加。若超声波的传播方向与风向相同，它的速度会加快；反之，若超声波的传播方向若与风向相反，它的速度会变慢。因此，在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应。通过计算即可得到风速和风向。由于声波在空气中传播时，它的速度受温度的影响很大；风速仪检测两个通道上的两个相反方向，因此温度对声波速度产生的影响可以忽略不计。

用户可根据需要选择风速单位、输出频率及输出格式。也可根据需要选择加热装置（在冰冷环境下推荐使用）或模拟输出。可以与电脑、数据采集器或其它具有RS485或模拟输出相符合的采集设备连用。如果需要，也可以多台组成一个网络进行使用