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1998年，北京科技大学的博士付军隆，对瞬态热流传感器进行了研究，并取得了一定成果。他在研究过程中通过预测稳定的热流值来确定瞬态热流值、减少测量时间。但是并没有从根本上解决热流传感器在实际应用中存在的稳定响应慢和时间长的问题，并不适合运用于弹箭工程和航天航空等方面的应用。
重庆大学的廖亚非利用新型平面布线代替早期三维线圈布线，研制出基于热电堆的热阻式热流传感器。规范了传感器的绕线技术，使得各测头的电阻、电容和电感都保持了一致，从而提高热流传感器测头的检测精度，降低检测精度范围内的标定成本[28]。
武汉大学的张恒等人研制一了种新型环状热电堆式温度传感器，能够在有限空间中容纳更多热电偶，通过增加热电偶数目来提高传感器的精度并灵活地改变时间常数，使检测的最小温差减少至1.6×10-6 ~2.1×10-6K。
中国疾病预防控制中心和清华大学热能工程系在热流传感器的研制和应用方面进行了深入的研究。他们共同研制的WYR型板式硬测头和WYR型可绕式软测头已经投产并在工业生产得到应用。目前中国科学院力学所、清华大学、中国科技大学、北京科技大学、中北大学及南京理工大学等众多科研机构及院校都在进行热流传感器的开发和研制工作。
随着半导体技术的发展一种基于半导体材料的热流测头应运而生。在上世纪 60 年代末开始在硅片上用半导体工艺制造热电堆，一般选择环氧树脂封装作为保护方式。这些传感器采用集成电路技术，以硅薄膜为介质。具有线长一致、电阻、电容、电感一致等特点，因此具有更高的灵敏度、量程和工作温度范围，为通用领域提供经济实用精度更高的热流检测仪器。
目前常见的热流传感器多为基于稳态导热原理的热阻式热流传感器，在实际应用中常出现响应时间长误差大等问题。使用热阻式热流传感器测量热流的过程为热流传感器与被测对象相互影响的非稳态传热过程，当热流传感器测头固定于被测对象表面，热流传感器便成为被测物热流场的干扰源[6]。传感器破坏了原有的稳态传热并向新的稳态过渡，过渡过程的理论时间为正无穷，过渡过程的有效时间由被测对象的热容量及导热系数决定。因此，热阻式热流传感器在使用中存在响应慢误差大等问题。而外界环境的变化也常常造成热流传感器读数不稳[7]。
非稳态的热流测量方法起始于二十世纪五十年代，将块状、片状和薄膜状等形式的敏感元件以接触或非接触方式置于热流场内，热流通过时敏感元件将产生温度变化，通过计算敏感元件的热流变化得出热流密度。流量法为另一种测量非稳态热流方法，该方法利用流体质量流量测量输送热流，其主要优势为反应迅速。瞬态热流传感器主要应用于短周期、高温、大热流的环境，如航空航天、消防、活在控制和工业环境监测等领域。
薄膜技术的发展为瞬态热流传感器的开发及研制提供了有利条件。通过镀膜技术可制备厚度为微米级的金属薄膜，热流传感器的响应时间可因此缩短到几微秒[8]。薄膜式热流传感器的热阻层极薄，使其拥有非常理想的响应时间，当这种热流传感器置于被测物表面时，对温度场及热流场的影响极小可忽略不计。薄膜式热流传感器的最大缺点为低可靠性，在热流测量过程中，传感器需要和被测物接触，薄膜表面容易遭到破坏，从而严重影响热流传感器的性能[9]。
近年来测温手段大大发展，小型快速的温感元件可以感知微小部件的温度，也可再短时间内测量两点温度差或温度变化，为研制热流传感器创造了丰富的条件。