风速风向的测量对我们的生活有着重大意义,热式测风法设计出的测风仪由于体积小、成本低、精度高,因此被广泛应用于各个领域。然而我国对热式测风法的研究起步较晚,与国外仍有一定差距,且目前市场上销售的手持式热线式测风仪只能测量风速不能测量风向。因此,本文提出一种新的热式测风方法,利用温度传感器设计温度阵列,设计出一款基于温度传感器阵列、既能测量风速又能测量风向的热式测风仪。本文根据热温差原理设计了十字型以及圆型两种合适的温度传感器阵列,结合阵列特性建立了温度与风速风向之间的关系,提出风速风向计算方法。在流体仿真软件中搭建测风仪模型进行流体仿真实验,根据仿真云图及仿真数据,验证了热温差测风原理的可行性。在高低温试验箱内搭建热式测风仪实验平台,引入GA-BP神经网络补偿算法来校正环境温度带来的传感器温度漂移,实现温度传感器阵列测风。具体研究内容如下:（1）研究了热式测风法的三大检测技术,并采用热温差检测原理。设计十字型以及圆型两种温度阵列形式的热式测风仪,搭建模型并介绍了模型结构。十字型阵列热式测风仪采用两根互呈90°交叠的导风管,每根导风管中心均有一恒温加热片,上下游温度传感器对称分布;圆型阵列热式测风仪圆心有一恒温加热棒,32个温度传感器以4×8阵列形式均匀分布。基于正交分解法、高斯分布函数法、温度传感器平均值法确定了热式测风仪风速风向计算方法。（2）选用SpaceClaim三维建模软件分别对十字型阵列以及圆型阵列热式测风仪进行建模,ANSYS Meshing软件划分两测风仪模型网格,最后导入Fluent进行流体仿真分析。仿真结果表明:无风状态下,温度场对称分布;有风状态下,温度场偏离对称分布,且风速与环境温度均会影响温度传感器示数,与热温差测风原理相符。（3）搭建了测风仪整体系统框图,从硬件和软件方面对测风仪的整个系统进行介绍,着重设计了圆型温度传感器阵列热式测风仪的32通道温度选通电路。在高低温实验箱内搭建测风平台采集风速数据,提出GA-BP神经网络算法对测风仪的温度漂移进行补偿,最后在室内外进行实际测量,与标准风速风向进行对比分析。实测结果表明,十字型阵列及圆型阵列热式测风仪测量效果较好,且圆型阵列热式测风仪精度相对更高。