随着我国煤炭事业的蓬勃发展，煤矿安全生产也日益突出其基础性。煤矿作为特殊的应用环境，要求所有人员、设备都必须在有瓦斯、煤尘等爆炸性气体的危险环境中能安全工作、使用，故对矿井通风的要求很高。通风是实现煤矿安全生产的重要保证，而且是安全、迅速有效地防治瓦斯的关键所在。矿井通风与井下瓦斯事故有着密切的关系，通风工作搞好了，事故发生率自然会减少，它们在煤矿生产过程中是互为因果的辨证关系。要掌握井下各巷道的通风情况，就需要专用的传感器对风速及风向进行测量，风速风向传感器是实时监测矿井通风大小、方向的主要手段，因此对风速及风向测量技术的研究显得尤其重要。　　本文在充分分析了煤矿井下风速、风向测量技术现状及现有传感器使用情况的基础上，首先对适合煤矿井下风速及风向测量的原理、性能和适用条件进行了系统的分析，并筛选出适合煤矿特殊的应用环境，同时满足风速测量和风向测量的原理——差压测量原理。然后，结合差压测量原理的实现方式，对差压传感元件进行了较为深入的研究，掌握了差压传感元件温度漂移的理论原因并据此设计了差压传感元件的温度补偿电路和软件算法;同时对差压采样装置——皮托管的结构也进行了较为深入的研究，并设计了一款具有一定防尘、防水能力的类S型皮托管，且该皮托管采用互换性设计理念，使其具有很强的互换性，满足煤矿生产的需求。　　本文还详细介绍了传感器的硬件设计和软件设计。在硬件设计中，详细介绍了传感器工作原理、关键器件的选取及参数的计算和关键电路原理图的设计;在软件的设计中，详细介绍了软件的总体流程图、数据采集流程图和风向判断流程图。同时，本文中的程序采用C语言编写，具有模块化的程序结构。　　最后，通过实验室对比实验和现场工业性实验得知，本论文所设计的差压式风速传感器具有最低0.2m/s的风速测量能力、稳定的风速测量性能和准确的风向判断功能，稳定可靠，维护方便。同时，本文所设计的类S型皮托管也具有一定的防尘、防水能力，适合煤矿特殊的应用环境，达到了预期的设计要求。