在氣象學(xué)中，將風(fēng)的來向稱之為風(fēng)向，將單位時間內(nèi)空氣移動的水平距離稱為風(fēng)速。在我國歷史上，人們很早就開始對風(fēng)速和風(fēng)向進(jìn)行監(jiān)測，如東漢張衡發(fā)明的相風(fēng)銅鳥，不僅能測風(fēng)向，還能觀測較大的風(fēng)；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在主要通過監(jiān)測儀對風(fēng)速風(fēng)向進(jìn)行實時監(jiān)測。
目前，氣象監(jiān)測中使用較多的風(fēng)向監(jiān)測儀有電磁式、光電式及電阻式等：
（1）電磁式風(fēng)向監(jiān)測儀：利用電磁原理設(shè)計，由于原理種類較多，所以結(jié)構(gòu)與有所不同，目前部分此類傳感器已經(jīng)開始利用陀螺儀芯片或者電子羅盤作為基本元件，其測量精度得到了進(jìn)一步的提高。
（2）光電式風(fēng)向監(jiān)測儀：這種風(fēng)向傳感器采用絕對式格雷碼盤作為基本元件，并且使用了特殊定制的編碼編碼，以光電信號轉(zhuǎn)換原理，可以準(zhǔn)確的輸出相對應(yīng)的風(fēng)向信息。
（3）電阻式風(fēng)向監(jiān)測儀：這種風(fēng)向傳感器采用類似滑動變阻器的結(jié)構(gòu)，將產(chǎn)生的電阻值的最大值與最小值分別標(biāo)成360°與0°，當(dāng)風(fēng)向標(biāo)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的時候，滑動變阻器的滑桿會隨著頂部的風(fēng)向標(biāo)一起轉(zhuǎn)動，而產(chǎn)生的不同的電壓變化就可以計算出風(fēng)向的角度或者方向了。
風(fēng)速傳感器是一種直接對風(fēng)進(jìn)行測量的設(shè)備。根據(jù)不同的原理，風(fēng)速傳感器主要分為旋轉(zhuǎn)風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器、風(fēng)扇式風(fēng)速儀及熱風(fēng)式風(fēng)速傳感器等。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，基于超聲波原理研發(fā)的風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測儀也被應(yīng)用到氣象監(jiān)測中來。
我司生產(chǎn)的VMS-3000-CFSFX風(fēng)速風(fēng)向變送器就是一款基于超聲波原理研發(fā)的風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測儀。設(shè)備將超聲波探頭采用頂部倒掛式設(shè)計，使它們能夠在二維平面內(nèi)循環(huán)發(fā)送和接收超聲波，并且不受風(fēng)沙雨雪的干擾，以超聲波在空氣中傳播的時差通過內(nèi)置的微處理器來計算出測量風(fēng)速和風(fēng)向的數(shù)值，通過集中器將數(shù)據(jù)以4G/GPRS的通訊方式將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心或云平臺，供用戶查看。
電阻式風(fēng)向變送器和三杯式風(fēng)速變送器都采用機(jī)械式結(jié)構(gòu)設(shè)計，存在轉(zhuǎn)動部件，監(jiān)測前需要低風(fēng)速啟動，若風(fēng)速低于啟動值將不能驅(qū)動螺旋槳或者風(fēng)杯進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，就不能進(jìn)行監(jiān)測；與其相比超聲波風(fēng)速風(fēng)向變送器最大的特點是，它無啟動風(fēng)速限制，能夠在零風(fēng)速的情況下工作，且可以同時獲得風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)值，并輸出。
目前對風(fēng)速風(fēng)向進(jìn)行監(jiān)測的儀器，主要有機(jī)械式和超聲波式，雖二者之間各有優(yōu)、缺點，它們都能進(jìn)行快速而精確測量，所以在選購產(chǎn)品時，可結(jié)合具體的使用場所和要求來進(jìn)行選擇。
