超聲波風速風向儀的工作原理是利用超聲波時差法來實現風速的測量。聲音在空氣中的傳播速度，會和風向上的氣流速度疊加。若超聲被的傳播方向與風向相同，它的速度會加快；反之若超聲波的傳播方向若與風向相反，它的速度會變慢。因此在固定的檢測條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風速函數對應。通過計算即可得到精確的風速和風向。由于聲波在空氣中傳播時，它的速度受溫度的影響很大。風速儀檢測兩個通道上的兩個相反方向，因此溫度對聲波速度產生的影響可以忽略不計。
 

　　超聲波風速儀測量值與信號換算關系
 

　　(1)電流型輸出信號轉換計算

　　量程0-30m/S，4-20mA輸出，當輸出信號12mA時，計算當前風速。風速量程的跨度為30m/s，用16mA電流信號來表達，30m/s/16mA=1.875m/s/mA，即電流變化1mA風速變化1.875m/s.那么可以計算測量值測量值12mA-4mA=8mA.8mA伙1.875m/s/mA=15m/s，則當前的風速=15m/s.

　　(2)電壓型輸出信號轉換計算

　　量程0-30m/S，以0-10V輸出為例，當輸出信號為5V時，計算當前風速。風速量程的跨度為30m/s，用10V電壓信號來表達，30m/s/10V=3m/S/N，即電壓每變化1V對應風速變化3m/s測量值5V-0V=5V。5V3/m/s/N=15m/s。則當前風速為15m/s。