超聲波風速風向儀是一款基于超聲波原理研發的風速風向測量儀器，利用發送的聲波脈沖，測量接收端的時間或頻率(多普勒變換)差別來計算風速和風向。該傳感器可以同時測量風速、風向的瞬時數值。
超聲波風速風向儀中檢測設計原理根源根據多種不同的方式進行，該儀器研制的主要特征是不會發生部件的不斷轉動二帶來一定的磨損和破壞，甚至是出現老化的現象。風速風向儀測定的速度快目前已經被廣泛的應用在農業中的各種自然現象和環境氣候的檢測等，該風速風向儀在以后的其他領域中的應用具有很到的前景。
在自然環境中，風速、風向可能是隨機變化的，為了能夠準確地測量風矢量信息，風速風向儀采取將兩對收發一體的超聲波探頭相互垂直放置，超聲波驅動單元接中央處理器的命令，產生驅動超聲波探頭的脈沖，并驅動超聲波探頭發射超聲波;時間測量單元與超聲波發射和接收電路相連。
用于風速風向儀測量的超聲波從發射到接收所傳播的時間;運算處理單元用于進行數據的采集、處理，并發出各種控制命令;通信接口單元給用戶終端提供相應的數字接口，進行數據通信;電源單元將輸入電源轉換成系統各部分所需要的電壓。
超聲波風速風向儀中的超聲波探頭所接收到的信號是非常微弱的，必須要進行相應的放大才能正確地判決其到達時間，首先將接收信號通過運放進行足夠的放大，再送入施密特觸發器將其變成可被CPLD識別的數字信號，最后通過CPLD將其到達時間測量出來。
