風的概念和古代測風的方法
風影響著我們，利用草船借箭的故事
現代是社會測風的方法以及對風的利用
引出氣象站：
風是空氣流動引起的一種自然現象，包括方向和大小，即我們所說的風向和風速。在西漢劉安的《淮南子•齊俗訓》中有「俔之見風也，無須臾之閒定矣。」說的是人們在風杆上繫上布帛或長條旗用來測定風向；到東漢時，張衡發明了相風銅鳥，不僅能測風向，還能觀測較大的風。
風無時無刻的影響著我們的生活，到了現代社會，隨著科學技術的發展，用來測量風的方向和大小的的風速風向傳感器得到了在氣象監測方面得到了廣泛的應用。
風向傳感器以風向箭頭的轉動探測、感受外界的風向信息，並將其傳遞給同軸碼盤，同時輸出對應風向相關數值的一種物理裝置；它主體採用風向標的機械結構，當風吹向風向標的尾部的尾翼的時候，風向標的箭頭就會指風吹過來的方向。為了保持對於方向的敏感性，同時還採用不同的內部機構來給風速傳感器辨別方向。
風速傳感器是一種可以連續測量風速和風量（風量=風速x橫截面積）大小的傳感器。比較常見的風速傳感器是風杯式風速傳感器，最早由英國魯賓孫發明。感應部分是由三個或四個圓錐形或半球形的空杯組成。空心杯殼固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上，杯的凹面順著一個方向排列，整個橫臂架則固定在一根垂直的旋轉軸上。
在氣象領域，對多種自然現象的觀察是通過氣象站來完成的，主要用於測量氣溫、相對溼度、光照度、雨量、風速、風向、氣壓等氣象要素，對於風速風向的測量，主要依靠風速風向傳感器來解決這個問題。
聚碳風向傳感器和聚碳風速傳感器是山東仁科測控採用聚碳酸酯複合材料製造的，具有良好的防腐、防侵蝕的特點；能夠保證風速變送器在長期使用無鏽琢現象，風向變送器長期使用不變形。
聚碳風向傳感器機械強度大，硬度高，設備結構及重量經過精心設計及分配，轉動慣量小，響應靈敏；採用高性能進口軸承，轉動阻力小，測量精確；防電磁幹擾處理。
聚碳風速傳感器採用三杯設計理念，外形小巧輕便，具有良好的防電磁幹擾功能；採用底部出線的方式，完全杜絕航空插頭橡膠墊老化問題；設備結構及重量經過精心設計及分配，轉動慣量小，響應靈敏；採用高性能進口軸承，轉動阻力小，測量精確。
地面風向變化的測量：在沙漠、高原地區的風沙治理工作中，通常人們需要注意氣流流動的速度與風向的變化，這樣可以掌握到更多的氣象數據，一邊制定更完善的治理方案，所以在整個過程中用到風向傳感器這種氣象設備。
海洋風暴預警：可以說海洋氣象預警系統是風向傳感器在氣象領域重要應用之一，它為海洋氣象預警系統提供的風向變化數據，是預測颱風覆蓋範圍以及「運行」軌跡的重要參數之一。
隨著傳感器技術的發展，一些新式的風速傳感器如超聲波風速風向變送器也開始在氣象監測中使用。相信在不久的將來，風向風速傳感器會越來越多地應用在建築機械、鐵路、港口、碼頭、電廠、氣象、索道、環境、溫室、養殖等各個領域。
電磁式風向傳感器：利用電磁原理設計，由於原理種類較多，所以結構與有所不同，目前部分此類傳感器已經開始利用陀螺儀晶片或者電子羅盤作為基本元件，其測量精度得到了進一步的提高。
光電式風向傳感器：這種風向傳感器採用絕對式格雷碼盤作為基本元件，並且使用了特殊定製的編碼編碼，以光電信號轉換原理，可以準確的輸出相對應的風向信息。
電阻式風向傳感器：這種風向傳感器採用類似滑動變阻器的結構，將產生的電阻值的最大值與最小值分別標成360°與0°，當風向標產生轉動的時候，滑動變阻器的滑杆會隨著頂部的風向標一起轉動，而產生的不同的電壓變化就可以計算出風向的角度或者方向了。
太陽能氣象站可對風向、風速、雨量、溫度、溼度、輻射、大氣壓等氣象要素進行全天候現場精確測量。大容量數據存儲可保存至少一年的氣象數據；太陽能氣象站具有多種通訊方式（有線、數傳電臺、GPRS移動通訊等）將數據傳輸到中心計算機氣象資料庫中，用於統計分析和處理。
太陽能氣象站是集氣象數據採集、存儲、傳輸和管理於一體的無人值守的氣象採集系統。用於測量氣溫、相對溼度、照度、雨量、風速、風向、氣壓、等基本氣象要素。廣泛應用於工農業生產、旅遊、城市環境監測和其它專業領域。
風速傳感器
風速傳感器大體上分為機械式（主要有螺旋槳式、風杯式）風速傳感器、熱風式風速傳感器、皮托管風速傳感器和基於聲學原理的超聲波風速傳感器。
螺旋槳式風速傳感器工作原理
我們知道電扇由電動機帶動風扇葉片旋轉，在葉片前後產生一個壓力差，推動氣流流動。螺旋漿式風速計的工作原理恰好與此相反，對準氣流的葉片系統受到風壓的作用，產生一定的扭力矩使葉片系統旋轉。通常螺旋槳式速傳感器通過一組三葉或四葉螺旋槳繞水平軸旋轉來測量風速，螺旋槳一般裝在一個風標的前部，使其旋轉平面始終正對風的來向，它的轉速正比於風速。
風杯式風速傳感器工作原理
風杯式風速傳感器，是一種十分常見的風速傳感器，最早由英國魯賓孫發明。感應部分是由三個或四個圓錐形或半球形的空杯組成。空心杯殼固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上，杯的凹面順著一個方向排列，整個橫臂架則固定在一根垂直的旋轉軸上。
當風從左方吹來時，風杯1與風向平行，風對風杯1的壓力在最直於風杯軸方向上的分力近似為零。風杯2與3同風向成60度角相交，對風杯2而言，其凹面迎著風，承受的風壓最大；風杯3其凸面迎風，風的繞流作用使其所受風壓比風杯2小，由於風杯2與風杯3在垂直於風杯軸方向上的壓力差，而使風杯開始順時針方向旋轉，風速越大，起始的壓力差越大，產生的加速度越大，風杯轉動越快。
風杯開始轉動後，由於杯2順著風的方向轉動，受風的壓力相對減小，而杯3迎著風以同樣的速度轉動，所受風壓相對增大，風壓差不斷減小，經過一段時間後（風速不變時），作用在三個風杯上的分壓差為零時，風杯就變作勻速轉動。這樣根據風杯的轉速（每秒鐘轉的圈數）就可以確定風速的大小。
當風杯轉動時，帶動同軸的多齒截光碟或磁棒轉動，通過電路得到與風杯轉速成正比的脈衝信號，該脈衝信號由計數器計數，經換算後就能得出實際風速值。目前新型轉杯風速表均是採用三杯的，並且錐形杯的性能比半球形的好，當風速增加時轉杯能迅速增加轉速，以適應氣流速度，風速減小時，由於慣性影響，轉速卻不能立即下降，旋轉式風速表在陣性風裡指示的風速一般是偏高的成為過高效應（產生的平均誤差約為10%）
熱式風速傳感器工作原理
熱式風速傳感器以熱絲(鎢絲或鉑絲) 或是以熱膜(鉑或鉻製成薄膜) 為探頭，裸露在被測空氣，並將它接入惠斯頓電橋，通過惠斯頓電橋的電阻或電流的平衡關係，檢測出被測截面空氣的流速。熱膜式風速傳感器的熱膜外塗有極薄 的石英膜絕緣層，以便和流體絕緣，並可防止汙染，可在帶有顆粒的氣流中工作，其強度比金屬熱線絲高。
當空氣溫度穩定不變時，熱絲上的耗電功率等於熱絲在空氣中瞬時耗去的熱量。熱絲電阻隨溫度而變化，熱線的電阻和熱線溫度在通常溫度範圍(0～300 ℃) 之內，表現為線性關係。放熱係數與氣流速度有關，流速越大，對應的放熱係數也越大，即散熱快；流速小，則散熱慢。
熱式風速傳感器所測氣流速度是電流與電阻的函數。將電流(或電阻) 保持不變，所測氣流速度僅與電阻(或電流) 一一對應。
風向風速傳感器的應用
風向傳感器和風速傳感器雖然是兩種完全獨立的傳感器，但大多數情況下，這兩種傳感器是整合在同一測量設備中，通過綜合處理數據信息，共同發揮作用的。
風向風速傳感器在氣象領域的應用
在氣象領域，通常需要對許多種自然現象進行觀察，如風速與氣象的變化，當然還有風向的變化，對於風向的測量工作，現在基本是使用風向儀或者風向傳感器設備來解決這個問題。
地面風向變化的測量：在沙漠、高原地區的風沙治理工作中，通常人們需要注意氣流流動的速度與風向的變化，這樣可以掌握到更多的氣象數據，一邊制定更完善的治理方案，所以在整個過程中用到風向傳感器這種氣象設備。
海洋風暴預警：可以說海洋氣象預警系統是風向傳感器在氣象領域重要應用之一，它為海洋氣象預警系統提供的風向變化數據，是預測颱風覆蓋範圍以及「運行」軌跡的重要參數之一。
風向風速傳感器在煤礦領域的應用
安裝在礦井中的通風設備，往往型號不一，而且其工作功率也有著較大的差別，所以需要使用風速傳感器設備對各個通風道的風速值進行監視，防止某個位置的通風率過低而出現的有害氣體濃度過高的現象出現。
其實為了確保各大、中、小型煤礦生產工作安全的進行，根據相關規定，在煤礦中應該安裝風速傳感器設備，在每一個採礦區、翼迴風巷以及總迴風巷都應該設置風速傳感器設備，而掘進工作面就屬於採礦區的一部分，因此掘進工作面，是需要安裝風速傳感器的。
其實在掘進面中需要安裝風速傳感器還有一個主要的原因，就是通常煤礦中的甲烷、一氧化碳、瓦斯等有害氣體往往從掘進面出現的概率最大，甚至有些氣體在地下形成的「氣室」中的氣體直接就是一些有害性氣體，因此煤礦中需要在每個位置都安裝風速傳感器並連接通風設備。
風向風速傳感器在風力發電領域的應用
現代化的大型風力發電機為了能夠更好的利用風力資源，通常葉輪方向的控制已經不是用尾翼進行的，而是通過風向傳感器來完成這個角度的控制，通常風向傳感器 需要安裝在風電機組頂部，但需要防止葉輪阻礙傳感器進行測量，如果傳感器的高度達到一定程度的時候，人們還需要注意對發電機組以及傳感器進行防雷、防漏電處理。
通常風力場附近安裝的風向傳感器有以下兩個主要用途：
1、保障風力發電機葉片可以實時正對風向角，確保事實都在正常工作狀態。
2、在風電場附近的氣象站設備上的風向測量儀器可以確保大風天氣不會對風電機組構成威脅。
風向風速傳感器在塔式起重機領域的應用
通常，為了確保建築工程的進行，大多數的塔式起重機通常都會安裝風速傳感器設備，它的存在可以讓起重機在大風影響起重機工作的時候，發出報警，但是當大風已經開始影響起重機工作的時候，往往就需要注意風向的變化，這樣才能針對不同風向的風做出應對措施，所以部分起重機上面已經使用了風向傳感器設備。
風向風速傳感器在空調及通風設備領域的應用
變風量末端裝置是變風量空調系統的主要設備之一。風速傳感器又是變風量末端裝置的關鍵部件，因此，風速傳感器的類型與性能直接影響系統風量的檢測和控制質量。目前，我國及歐美各廠家的變風量末端裝置均採用皮托管式風速傳感器，而日本各廠家多不採用皮托管式風速傳感器。
風向風速傳感器在航空領域的應用
飛機上的「空速管」是一種典型的皮托管風速傳感器，是飛機上極為重要的測量工具。它的安裝位置一定要在飛機外面氣流較少受到飛機影響的區域，一般在機頭正前方，垂尾或翼尖前方。當飛機向前飛行時，氣流便衝進空速管，在管子末端的感應器會感受到氣流的衝擊力量，即動壓。飛機飛得越快，動壓就越大。如果將空氣靜止時的壓力即靜壓和動壓相比就可以知道衝進來的空氣有多快，也就是飛機飛得有多快。比較兩種壓力的工具是一個用上下兩片很薄的金屬片製成的表面帶波紋的空心圓形盒子，稱為膜盒。這盒子是密封的，但有一根管子與空速管相連。如果飛機速度快，動壓便增大，膜盒內壓力增加，膜盒會鼓起來。用一個由小槓桿和齒輪等組成的裝置可以將膜盒的變形測量出來並用指針顯示，這就是最簡單的飛機空速表。
空速管測量出來的靜壓還可以用來作為高度表的計算參數。如果膜盒完全密封，裡面的壓力始終保持相當於地面空氣的壓力。這樣當飛機飛到空中，高度增加，空速管測得的靜壓下降，膜盒便會鼓起來，測量膜盒的變形即可測得飛機高度。這種高度表稱為氣壓式高度表。
空速管測量出來的速度並非是飛機真正相對於地面的速度，而只是相對於大氣的速度，所以稱為空速。如果有風，飛機相對地面的速度(稱地速)還應加上風速(順風飛行)或減去風速(逆風飛行)。
隨著現代科學技術的開展，諸如雷射等一些新式的風速傳感器也開始在風速檢測中運用。相信不久的將來，各種新式的風向風速傳感器會越來越多地應用在建築機械、鐵路、港口、碼頭、電廠、氣象、索道、環境、溫室、養殖等各個領域。