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航空飞行器表面气体流量的测量对部件本身的工作性能和使用寿命具有重大影响。它不仅提供了近壁流场的清晰诊断,显示层流或湍流特征,而且还与主动控制阻力直接相关。航空工业(例如飞行器机翼、航空发动机)对于流量传感器性能(尤其是器件的灵敏度,稳定性,测量范围等)具有非常高的要求。传统的测量方法存在干扰流场,测试精度低和响应速度慢等缺点,而柔性热膜质量流量传感器具有体积小、响应速度快,对流场无干扰等优点,对气体流量测量具有明显的优势。本文针对飞机机翼表面流量测量的需求,设计了一种柔性热膜质量流量传感器,开展了对热敏Ni薄膜制备工艺及电阻温度系数的研究,重点对柔性热膜质量流量传感器的灵敏度及标定进行探究。首先,利用ANSYS流体仿真软件对传感器模型尺寸进行设计:包括衬底厚度、热敏薄膜之间的间距尺寸。并对热敏电阻的大小、传感器排列方式和导线分布加以设计,结果表明:当热膜的间距一定,基底厚度越小、热量损失越小,测量结果越准确,故设定基底厚度为0.05mm;当气流速度一定时,随着相邻热敏电阻间距的增大,扩散的热量对彼此干扰越来越小,故设定热敏电阻的间距为2mm;当柔性热膜质量流量传感器的基底厚度和间距一定时,随着流速的增加,相邻热敏电阻的热量扩散相互干扰越小,更加有益于改善传感器的灵敏度。将电阻温度系数比较高的金属Ni作为热敏材料,绝热系数非常大的有机物聚酰亚胺(PI)作为基底,采用硬质掩膜版技术与微机电加工工艺技术结合的方法,制备出柔性热膜质量流量传感器。并对传感器制备工艺进行探究,在溅射功率为120W,氩气压强在0.6Pa,厚度为1μm时,测得比较高的电阻温度系数,其TCR值为4.41×10-3/℃。其次,采用风洞实验对柔性热膜质量流量传感器在不同气流速度下进行测量,结果表明:随着气流速度的增大,热敏电阻输出电压越大;当风速达到30m/s以上时,气流从层流状态向湍流过渡。在0~30m/s的气流速度下,对柔性热膜质量流量传感器进行标定,结果表明:气流速度与输出电压具有较好的线性度,柔性热膜质量流量传感器灵敏度较高,其灵敏度为0.388V/Pa,非线性度的误差在1.2%以下,可实现机翼表面气流在0~30m/s流速范围内的质量流量及剪切应力测量。