热式风速仪是一种测量流体速度的仪器。目前便携式热式风速仪一般采取恒温控制方式,存在测量范围小、测量速率低的问题,无法满足高速、连续测量的需求。本文研究一种基于恒压控制的便携式风速仪,以扩展其测量范围,提高其测量速率。在分析恒压式热式风速仪工作原理和动态特性等特点的基础上,提出一种基于恒压控制的便携式风速仪设计方案。所设计的风速仪能实现大范围风速的连续快速测量,同时能测量流体的温度,具有便携性,可以采用电池供电独立运行,具有显示和存储功能,具有与上位机之间的通信接口。基于所提出的便携式风速仪设计方案,开展了风速仪软硬件系统的详细设计。以ARM处理器为核心设计了便携式风速仪的硬件系统,重点阐述了恒压式风速仪控制电路、时间常数的原位测量电路、T型桥补偿电路、数据采集电路、增益控制电路和数据通信电路的设计方法。在软件设计方面,重点阐述了风速数据采集与处理、人机操作界面软件模块的设计方法。最后针对所设计的便携式风速仪开展了试验验证。首先搭建了可以产生稳定持续流场的风速仪校准系统。随后进行便携式风速仪标定试验,先确定偏置放大电路参数,再进行动态标定,试验便携式风速仪的测量范围,并得到输出电压与流场速度的对应关系。最后对试验数据进行拟合与误差分析。试验结果表明所设计的便携式热式风速仪测量范围可以达到300m/s,测量速率为50次/秒,测量误差小于3%。