超声波风速风向传感器的工作原理是利用超声波时差法来实现风速的测量。由于声音在空气中的传播速度，会和风向上的气流速度叠加。假如超声波的传播方向与风向相同，那么它的速度会加快；反之，若超声波的传播方向若与风向相反，那么它的速度会变慢。所以，在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应。 通过计算即可得到精确的风速和风向。由于声波在空气中传播时，它的速度受温度的影响很大；风速传感器检测两个通道上的两个相反方向，因此温度对声波速度产生的影响可以忽略不计。
那么超声波风速风向传感器都有哪些实际应用呢？
1、在工矿领域的应用。
无论是煤矿还是多种金属矿业的开采过程中，往往都需要注意矿井中的一些气体成分的变化，所以大多数的矿井通常在整合了多种气体传感器设备的同时，往往会注意通风系统的运行状况，而风速传感器就是用来监测矿井内部的通风效果的，所以为了确保煤矿安全生产的正常进行，相关部门也推出了针对矿井环境必须使用风速传感器一类设备的规定。
2、在新型能源开发领域的应用。
大多数的新型能源的开发工作其实都是在比较开阔的环境中进行的，尤其是对风能和太阳能的开发领域，往往由于安装环境十分开阔，所以一些重要的设备十分容易受到风速的变化的影响，而为了避免变化的风速影响到太阳能电池板或者风电机组的正常使用，国内的新型能源开发领域风杯式风速传感器的也得到了广泛的应用。
3、塔式起重机上的应用。
通常，为了确保建筑工程的进行，大多数的塔式起重机通常都会安装风速传感器设备，它的存在可以让起重机在大风影响起重机工作的时候，发出报警，但是当大风已经开始影响起重机工作的时候，往往就需要注意风向的变化，这样才能针对不同风向的风做出应对措施，所以部分起重机上面已经使用了风向传感器设备。
4、煤矿上的应用。
安装在矿井中的通风设备，往往型号不一，而且其工作功率也有着较大的差别，所以需要使用风速传感器设备对各个通风道的风速值进行监视，防止某个位置的通风率过低而出现的有害气体浓度过高的现象出现。
其实为了确保各大、中、小型煤矿生产工作安全的进行，根据相关规定，在煤矿中应该安装风速传感器设备，在每一个采矿区、翼回风巷以及总回风巷都应该设置风速传感器设备，而掘进工作面就属于采矿区的一部分，因此掘进工作面，是需要安装风速传感器的。
在掘进面中需要安装风速传感器还有一个主要的原因，就是掘进工作面更容易出现有害气体。通常煤矿中的甲烷、一氧化碳、瓦斯等有害气体往往从掘进面出现的概率最大，甚至有些气体在地下形成的“气室”中的气体直接就是一些有害性气体，因此煤矿中需要在每个位置都安装风速传感器并连接通风设备。
