風速儀基本原理是將一根細的金屬絲放在流體中，通電流加熱金屬絲，使其溫度高于流體的溫度，因而將金屬絲風速儀稱為“熱線”。當流體沿垂直方向流過金屬絲時，將帶走金屬絲的一些熱量，使金屬絲溫度降下。依據強制對流熱替換理論，可導出熱線消散的熱量Q與流體的速度v之間存在關系式。金屬絲一般用鉑、銠、鎢等熔點高、延展性好的金屬制成。經用的絲直徑為5μm，長為2 mm，較小的探頭直徑僅1μm，長為0.2 mm。依據不同的用處，熱線探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等。為了減少強度，有時用金屬膜替代金屬絲，通常在一熱絕緣的基體上噴鍍一層薄金屬膜，稱為熱膜探頭。熱線探頭在運用前必需實行校準。靜態校準是在專門的規范風洞里實行的，測量流速與輸出電壓之間的關系并畫成規范曲線，動態校準是在已知的脈動流場中實行的，或在風速儀加熱電路中加上一脈動電信號，校驗熱線風速儀的頻率響應，若頻率響應不佳可用相應的補償線路加以改善。0至100m/s的流速測量領域可以分為三個區段：低速：0至5m/s；中速：5至40m/s；高速：40至100m/s。風速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的準確測量，風速儀的轉輪式探頭測量5至40m/s的流速效果較理想。而應用皮托管則可在高速范圍內取得較佳成果。正確選用風速儀的流速探頭的一個附加規范是溫度，通常風速儀的熱敏式傳感器的運用溫度約達+-70C。特制風速儀的轉輪探頭可達350C。皮托管用于+350C以上。

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