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本文首先介绍了MEMS热线传感器的原理和应用背景。结合MEMS传感器的经典设计和工艺，提出了四种可以实现的MEMS热线传感器结构。利用ANSYS有限元分析软件和合理的假设，建立了四种结构的简化有限元模型，对它们分别进行了热传导分析、热形变分析和热响应速度分析。仿真结果显示：自然对流对热线温度的影响非常小，可以忽略；热线下方具有凹槽的结构具有最小的功耗；热线下方有支撑的结构的热形变最小；在恒流工作方式下，没有凹槽的结构的热响应时间常数最短。针对以上分析，提出了支撑薄膜下封装真空腔的方案，既可以减少热线变形，又可以提高响应频率。