被测气体分别流经两个层流区，一路通过主流量管道，另一路通过毛细测量管。两个管路的设计保证流体处于层流状态，因此两个管路流量比是恒定的。两个精密的温度感应绕组在测量管上被加热，当有流量产生时，被加热的气体从上游带走热量到下游的感应绕组上。产生温差和感应圈电阻的变化是成比例的。
测量绕组的电阻值与瞬时流量成线性比例关系，采用惠斯顿电桥来检测测量绕组的电阻变化。根据被测气体的质量流量，输出0…5 V D C或者4…20mA信号。经过两个层流区的气体混合后流过具有特定孔径的电磁比例阀，质量流量测量与电磁比例阀组成闭环的控制系统，使流量稳定在设定的流量值上。在一定范围内温度和压力的变化不会影响流量测量值。