日本加野风速仪6531的基本原理是在流体中放入一根细金属丝，用电流加热金属丝，使其温度高于流体温度。当流体沿垂直方向流过导线时，会带走导线的部分热量，降低导线的温度。根据强制对流换热理论，可以推导出失热Q与流体速度V的关系。标准的专用线探头由两个支架和一根又短又细的金属线组成。金属丝通常由铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。为了增加强度，有时用金属膜代替金属线。通常，在绝热基板上喷涂一层薄金属膜，称为热膜探针。专用线探头在使用前必须经过校准。在专用标准风洞中进行静态标定，测量流速与输出电压的关系，绘制标准曲线；在已知的脉动流场中进行动态标定，或在风速计的加热电路中加入脉动电信号来验证专用风速计的频率响应。如果频响较差，可以通过相应的补偿电路来改善。
测速范围0～100M/s可分为三段：低速：0～5m/S；中速：5～40m/S；高速：40～100M/s。风速计的热探头用于测量0到5m/S；风速计转轮探头测量流速为5～40m/s，效果理想；使用皮托管可以在高速范围内取得良好的效果。正确选择风速计速度探头的另一个标准是温度。一般风速计热敏传感器的使用温度在±70℃左右。专用风速计的转轮探头可达到350C。皮托管在+350C以上使用。
根据日本加野风速仪6531测量原理，主要有差压式、叶轮式和热球式三种。
1、差压式是流体力学中测量流速的经典方法。它主要依靠皮托管和差压计测量动压，然后根据伯努利方程计算流速。该方法具有检出限低、灵敏度高等优点，但对对流场的均匀性要求较高。在环境中测量时，由于流场不均匀，很容易出现不准确的情况。因此，压差法主要用于测量风道内的风速。
2、热球式的主要原理是探头设定恒温，空气流过探头后带走热量。此时，探头将被加热到设定温度。在这个过程中，仪器将采集电信号，并相应地转换风速。该方法具有灵敏度高、测量范围大、对环境测量适应性强等优点。缺点是探头中连接热球的铂丝比较脆弱。如果使用不小心，很容易造成探头损坏，无法修复。
3、叶轮类型主要依靠风来旋转叶轮并产生电磁信号进行测量。这种方法的优点是仪器比较耐用，常用于长期测量。气象观测中使用的三杯日本加野风速仪6531相同，但缺点是灵敏度稍差。
