风是许多领域的环境因子之一,如今利用超声波进行风速测量得到了广泛的应用,但技术仍有许多不足。本文在传统超声测风仪的基本原理上,通过测量介质中温湿度数据并且进行有效的调节,进而补偿环境中温湿度因素的影响,设计了一种具有温湿度传感器的全天候超声测风仪。与其它各类仪表相比较,其优势在于：降低温度和湿度对其影响；测量精度较高；可实现智能化全天候测量。文中详细阐述了基于ARM的超声测风仪的设计过程和研究方法。首先,研究了目前风速测量的常用方法及其特点,比较不同测风系统的测量精度和测量适用范围,确定了基于ARM微控制器的时差法超声风速测量系统。其次,搭建硬件平台,以ARM处理器作为控制核心,SHT71数字式温湿度传感器作为温湿度信号采集系统进行模块化硬件设计,通过合理的选择与完善系统的电源电路、时钟电路、复位电路、收发电路以及A/D转换电路等器件设计,从而提高系统计时器精度、抗干扰能力及稳定性。软件方面包含启动代码、系统初始化、数据采集处理、串口通信、按键处理以及液晶显示等程序设计,并采用算术平均滤波法及温湿度补偿算法对测风仪接收的数据信号进行处理以求测量更加精确。最后结合实验装置进行实验验证并对系统误差进行分析,实验表明,该装置可以实现全天候精确测量风速,测量误差较小,为在恶劣环境下超声波风速测量的应用提供了有效的设计方法。