实时监测飞行器表面和发动机的热流变化情况对飞行安全和飞行器热防护设计具有重要意义。薄膜式热流传感器具有体积小,瞬时测量的优点,可在对测试表面干扰小的情况下对飞行器壳体和发动机进行瞬时热流密度测量。但目前薄膜热流传感器也存在耐高温性能较差,输出信号较弱的问题。为制备输出信号强,灵敏度高,耐1000℃高温的传感器,本文围绕着薄膜型瞬态热流传感器的设计、制备和标定,进行了以下工作。设计了依托于MEMS技术的薄膜热流传感器。本文基于傅里叶原理设计了传感器整体结构。根据热电堆的工作原理,采用增加热电堆中热电偶的组数的方法提高输出信号的强度。根据傅里叶定律和热电堆输出电势公式推导出灵敏度的计算方法,根据热传导一阶系统特性,推导出响应时间的计算方法。综合考虑1000℃使用温度,可测量800kW/m²的热流密度,传感器尺寸小于13mm×13mm×1.1mm,灵敏度高于0.01μV/（W/m²）,瞬时测量等设计要求,确定了传感器各部分的材料和尺寸,并根据传感器结构设计了传感器的制备工艺流程。针对风洞实验设计了传感器的封装结构,根据中间温度定律,使用了中间导体Ag和补偿导线Cu/CuNi设计了信号线路。通过MEMS工艺制备了传感器,封装后进行了简单测试。通过曝光显影、磁控溅射、剥离工艺制备了线宽为60μm,长度为1mm的114对Pt/PtRh热电偶,在三次批量制备中,成功率高达100%。通过射频溅射和湿法腐蚀工艺,研究出了不影响表面质量的高效的SiO₂台阶厚度控制方法,制备了低阶为1μm,高阶为6μm的热阻层,并测试了SiO₂薄膜的热导率为0.92 W/（m·K）。对传感器进行了封装,测试了封装前后传感器的输出,发现封装后传感器的输出降低了3.6%,这验证了信号线路的可行性。并将传感器放在200kW/m²,800kW/m²的条件下,测得灵敏度分别为0.028μV/（W/m²）、0.019μV/（W/m²）,符合设计要求。针对瞬态热传导式热流、稳态热传导式热流设计了基于对比法的标定设备。对于稳态热传导式热流的标定,可根据给出的公式,调整温度、水速预设热流密度。针对不同类型热流,选择了适当的热流热源,即感应加热设备。其中,稳态热传导式热流需要增加水冷装置,本文根据对流换热原理,设计了冷却管道,通过理论设计了可标定1000kW/m²的热流密度的设备。