微创介入手术已经成为现代手术的发展趋势，它显著减少了病人的痛苦和康复时间。微创手术过程中，纤长的医疗器械通导致了外科医生无法依靠触觉感知手术进程，本文针对用于微创手术的细长形介入式导管，设计了一种微型三维力传感器，以期为解决这一不足打下理论基础。　　 本文在学习并研究国内外相关研究现状的基础上，从系统层次对力传感器进行了总体设计。基于力传感器的设计要求，分析比较多种力测量原理，采用了压阻原理作为本文中力传感器的设计原理；并针对三维力测量的要求，提出了十字梁型的结构方案及其主要制作工艺。　　 在具体设计过程中，首先对三维力传感器进行了深入的力学分析，应用弯扭组合的方法对十字梁结构进行理论分析，推导出弯扭组合下应力的解析表达式，对有无扭曲情况下的数值计算结果进行了对比。基于力学分析的结果设计了传感器压阻的尺寸参数与布置方案。　　 其次，研究了三维力传感器在上作过程中由压阻产生的电阻热对传感器温度变化的影响，并阐述了由温度变化引起热应力的原理及本传感器中热应力的产生机理。　　 最后，在理论分析的基础上，对三维力传感器进行了结构和热学的有限元仿真。对传感器结构进行了有限元分析，论证了弯扭组合分析方法的正确性；在热学仿真中计算了传感器的非稳态导热过程以及传感器的热应力。然后研究了传感器的结构.热耦合模型，分析并讨论了相关计算结果。最后应用有限元分析对传感器进行了优化设计。