手持式風速風向儀/的風向部分由保護風杯的護圈所支撐。由風向標、風向軸及風向度盤等組成，裝在風向度盤上的磁棒與風向度盤組成磁羅盤用來確定風向定位。當旋轉處于風向度盤外殼下的托盤螺母時，托盤把風向度盤托起或放下，使雛形軸承與軸尖離開或接觸。手持式風速風向儀的風向指示值由風向指針在風向度盤的穩定位置來確定。
手持式風速風向儀的風速傳感器采用的傳統三杯旋轉架結構.它將風速線性地變換成旋轉架的轉速.為了減小啟動風速，采用塑制的輕質風杯，錐形軸承支撐，在旋轉架的軸上固定有一個齒狀的葉片，當旋轉架在隨風旋轉時，軸帶動著葉片旋轉，齒狀葉片在光電開關的光路中不斷切割光束，從而將風速線性的變換成光電開關的輸出脈沖頻率。
手持式風速風向儀內的單片機對風傳感器的輸出頻率進行采樣、計算。zui后儀器輸出瞬時風速，一分鐘平均風速、瞬時風級、一分鐘平均風級，平均風級風級對應的浪高。測得的參數在儀器的液晶顯示器上用數字直接顯示出來。
為了減小儀器的功耗，手持式風速風向儀中的傳感器和單片機都采取了降低功耗的專門措施。為了保證數據的可靠性，手持式風速風向儀中還帶有電源電壓檢測電路。當電源電壓底于3.3v左右時，儀器顯示器顯示“欠壓”，提示用戶電源電壓太底數據已不可靠應及時更換電池。手持式風速風向儀內還設有電源控制電路，用電路來替代機械開關來控制儀器的投斷電。

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