这种设备的创新性主要体现在以下几个方面：首先，它采用了超声波技术来测量风速和风向，这种技术具有高精度、高稳定性和长寿命的优点。其次，它的设计结构高度集成，使得设备体积更小，便于携带和使用。最后，它可以实现户外气象参数24小时连续在线监测，这对于需要实时获取气象信息的用户来说是非常有用的。

此外，这种设备还通过数字量通讯接口将风速和风向的二项参数一次性输出给用户。用户可以通过这种方式方便地获取到所需的气象数据，而无需进行复杂的设置和操作。这种设计大大提高了设备的使用便利性，使得用户可以更加方便地获取和使用气象信息。

1. 热式风速仪是用来测量气流速度的仪表，因其测量准确度高、使用方便、测量范围宽、灵敏度高而被广泛应用。 热式风速仪是采用量热式原理测量风速的，主要由风速探头及测量指示仪表两部分组成。就结构有热球式和热线式，就显示形式有指针式、数字式等各种不同类型，但按照工作原理只有两种，即恒流式和恒温式。恒流式是给风速敏感元件一恒定电流，加热至一定温度后，其随气流变化被冷却的程度为风速的函数。恒温式是给风速敏感元件电流可调，在不同风速下使处于不同热平衡状态的风速敏感元件的工作温度基本维持不便，即阻值基本恒定，该敏感元件所消耗的功率为风速的函数。

2. 恒流式风速仪的工作原理：风速探头是一敏感部件，当一恒定电流通过其加热线圈时，其敏感部件内，温度升高并于静止空气中达到一定数值。此时，其内测量元件热电偶产生相应的热电势，并被传送到测量指示系统，此热电势与电路中产生之基准反电势相互抵消，使输出信号为零，仪表指针也能相应指于零点或显示零值。若风速探头端部的热敏感部件暴露于外部空气流中时，由于进行热交换，此时将引起热电偶热电势变化，并与基准反电势比较后产生微弱差值信号，此信号被测量仪表系统放大并推动电表指针变化从而指示当前风速或经过单片机处理后通过显示屏显示当前风速数值。

3. 恒温风速仪则是利用反馈电路使风速敏感元件的温度和电阻保持恒定。当风速变化时热敏感元件温度发生变化，电阻也随之变化，从而造成热敏感元件两端电压发生变化，此时反馈电路发挥作用，使流过热敏感元件的电流发生相应的变化，而使系统恢复平衡。上述过程是瞬时发生的，所以速度的增加就好像是电桥输出电压的增加，而速度的降低也等于是电桥输出电压的降低。

4. 三杯电涡流式传感器：风杯的转轴为金属齿转盘，感应头由线圈组成。线圈通以高频交流电流，线圈周围产生交变磁通，它通过金属齿形成闭路，金属齿便产生涡流，金属齿除了散热外还产生交变磁通，导致方向相反的交变磁通叠加使线圈的电感量减小而且引起阻抗的变化。当转轴转动时，引起线圈磁通的变化便输出连续的脉冲信号，对脉冲信号进行计数，便可算出转轴转速。 

5. 三杯光耦感应器式传感器，当风杯转动时，通过主轴带动多齿转盘旋转，使下面光敏三极管接收上面发光二极管照射下来的光线，处于导通或截止状态，形成与风杯转速成正比的频率信号，通过计数器计数，换算后得到实际风速值。