國內外風向風速傳感器可以分為三類。 類為螺旋槳式風向風速傳感器；第二類為風速是三杯式、風向是單翼式的風向風速傳感器；第三類為超聲波風向風速傳感器。螺旋槳式風傳感器精度較差，動態性能一般；超聲波風傳感器應用還不太成熟。考慮測量性能、可靠性、價格等因素，本設計采用三杯式風速傳感器、單翼式風向傳感器 。現設計定型的傳感器型號為ZQZ-TF風向風速傳感器。
風杯式風速傳感器工作原理是：風速傳感器的感應元件為三杯式回轉架，信號變換電路為霍爾開關電路。在水平風力作用下，風杯組旋轉，通過主軸帶動磁棒盤旋轉，其上的36只磁體形成18 個小磁場，風杯組每旋轉 1 圈 , 在霍爾開關電路中感應出 18 個脈沖信號 , 其頻率隨風速的增大而線性增加。其校準方程為：V=0.1F(V：風速，單位：m/s；F：脈沖頻率，單位：Hz ) 。
風向傳感器的感應元件為風向標組件。角度變換為格雷碼盤加光電電路。當風向標組件隨風向旋轉時，帶動主軸及碼盤一同旋轉，每轉動2.8125°,位于光電器件支架上下兩邊的 7 位光電變換電路就輸出1組新的7位并行格雷碼，經整形電路整形并反相后輸出 。