随着海洋时代的来临,世界各国对海洋科学的研究越来越重视。海洋流速测量在海洋科学研究中具有基础作用。海流不仅具有水平流动的平流,而且具有上下运动的上升流,但是上升流的流速十分微小。本文提出一种新型的可测上升流的三维瞬时海流传感器用来获得维间差异较大的海流流速和感知微小的上升流速。所设计的海流传感器主要由两大系统组成：垂直流速测量系统和水平流速测量系统。针对垂直流速测量,由于上升流产生的绕流阻力十分微小,提出了一种基于柔性铰链的差动式垂直微力测量装置。针对水平流速测量,提出了一种圆球十字梁水平力测量装置。其次,对传感器的敏感元件进行选型和材料的选择,建立了柔性铰链和垂直微力测量装置的力学模型,对其进行力学分析计算。用有限元方法分析了微力放大机构的放大倍数,并与理论放大倍数进行比较分析,对输出端改进设计增大了输出端的响应。采用挂配重块的方法,基本消除了重力对测量结果的影响。初步设计完成后,利用有限元法对装置参数进行了综合优化,再次增大了输出响应。最后确定传感器结构的加工方法与装配方案,对应变片及电路设计防水密封措施,并对传感器的标定实验做出了规划。本文的研究内容可以为三维海洋流速测量和微小力值测量提供理论依据和技术支持。