目前国内外风向风速传感器可以分为三类。第一类为螺旋桨式风向风速传感器;第二类为风速是三杯式、风向是单翼式的风向风速传感器;第三类为超声波风向风速传感器。螺旋桨式风传感器精度较差,动态性能一般;超声波风传感器目前应用还不太成熟。风向风速传感器是风向风速监测仪最主要的部件，是整个仪器的核心。另外，在手持式气象站中，也会使用到风向风速传感器。
风杯式风速传感器工作原理是:风速传感器的感应元件为三杯式回转架,信号变换电路为霍尔开关电路。在水平风力作用下,风杯组旋转,通过主轴带动磁棒盘旋转,其上的36只磁体形成18个小磁场,风杯组每旋转1圈,在霍尔开关电路中感应出18个脉冲信号,其频率随风速的增大而线性增加。其校准方程为:V= 0.1F(V:风速,单位:m/s;F:脉冲频率,单位:Hz。)。
风向传感器的感应元件为风向标组件。角度变换为格雷码盘加光电电路。当风向标组件随风向旋转时,带动主轴及码盘一同旋转,每转动2.8125°,位于光电器件支架上下两边的7位光电变换电路就输出1组新的7位并行格雷码,经整形电路整形并反相后输出。传感器具有动态特性好、线性好、精度高、灵敏度高(3°;0.1 m/s)、抗风强度高(≤70 m/s)、测量范围宽(0~60 m/s)、互换性好、工作可靠、抗雷电干扰能力强等多种优良性能。风杯由特种工程塑料注塑成型,风向标尾翼板用质量轻、强度高、刚性好且在高温高压条件下成型的非金属材料制造。具有重量轻,强度好、抗风能力强等特点。
