国内外风向风速传感器可以分为三类。 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；超声波风传感器应用还不太成熟。考虑测量性能、可靠性、价格等因素，本设计采用三杯式风速传感器、单翼式风向传感器 。现设计定型的传感器型号为ZQZ-TF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 。