日本加野風速儀6531的基本原理是在流體中放入一根細金屬絲，用電流加熱金屬絲，使其溫度高于流體溫度。當流體沿垂直方向流過導線時，會帶走導線的部分熱量，降低導線的溫度。根據強制對流換熱理論，可以推導出失熱Q與流體速度V的關系。標準的專用線探頭由兩個支架和一根又短又細的金屬線組成。金屬絲通常由鉑、銠、鎢等熔點高、延展性好的金屬制成。為了增加強度，有時用金屬膜代替金屬線。通常，在絕熱基板上噴涂一層薄金屬膜，稱為熱膜探針。專用線探頭在使用前必須經過校準。在專用標準風洞中進行靜態標定，測量流速與輸出電壓的關系，繪制標準曲線；在已知的脈動流場中進行動態標定，或在風速計的加熱電路中加入脈動電信號來驗證專用風速計的頻率響應。如果頻響較差，可以通過相應的補償電路來改善。
測速范圍0～100M/s可分為三段：低速：0～5m/S；中速：5～40m/S；高速：40～100M/s。風速計的熱探頭用于測量0到5m/S；風速計轉輪探頭測量流速為5～40m/s，效果理想；使用皮托管可以在高速范圍內取得良好的效果。正確選擇風速計速度探頭的另一個標準是溫度。一般風速計熱敏傳感器的使用溫度在±70℃左右。專用風速計的轉輪探頭可達到350C。皮托管在+350C以上使用。
根據日本加野風速儀6531測量原理，主要有差壓式、葉輪式和熱球式三種。
1、差壓式是流體力學中測量流速的經典方法。它主要依靠皮托管和差壓計測量動壓，然后根據伯努利方程計算流速。該方法具有檢出限低、靈敏度高等優點，但對對流場的均勻性要求較高。在環境中測量時，由于流場不均勻，很容易出現不準確的情況。因此，壓差法主要用于測量風道內的風速。
2、熱球式的主要原理是探頭設定恒溫，空氣流過探頭后帶走熱量。此時，探頭將被加熱到設定溫度。在這個過程中，儀器將采集電信號，并相應地轉換風速。該方法具有靈敏度高、測量范圍大、對環境測量適應性強等優點。缺點是探頭中連接熱球的鉑絲比較脆弱。如果使用不小心，很容易造成探頭損壞，無法修復。
3、葉輪類型主要依靠風來旋轉葉輪并產生電磁信號進行測量。這種方法的優點是儀器比較耐用，常用于長期測量。氣象觀測中使用的三杯日本加野風速儀6531相同，但缺點是靈敏度稍差。
