风速仪基本原理是将一根细的金属丝放在流体中，通电流加热金属丝，使其温度高于流体的温度，因而将金属丝风速仪称为“热线”。当流体沿垂直方向流过金属丝时，将带走金属丝的一些热量，使金属丝温度降下。依据强制对流热替换理论，可导出热线消散的热量Q与流体的速度v之间存在关系式。金属丝一般用铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。经用的丝直径为5μm，长为2 mm，较小的探头直径仅1μm，长为0.2 mm。依据不同的用处，热线探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。为了减少强度，有时用金属膜替代金属丝，通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜，称为热膜探头。热线探头在运用前必需实行校准。静态校准是在专门的规范风洞里实行的，测量流速与输出电压之间的关系并画成规范曲线，动态校准是在已知的脉动流场中实行的，或在风速仪加热电路中加上一脉动电信号，校验热线风速仪的频率响应，若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。0至100m/s的流速测量领域可以分为三个区段：低速：0至5m/s；中速：5至40m/s；高速：40至100m/s。风速仪的热敏式探头用于0至5m/s的准确测量，风速仪的转轮式探头测量5至40m/s的流速效果较理想。而应用皮托管则可在高速范围内取得较佳成果。正确选用风速仪的流速探头的一个附加规范是温度，通常风速仪的热敏式传感器的运用温度约达+-70C。特制风速仪的转轮探头可达350C。皮托管用于+350C以上。

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