热膜式空气质量流量传感器响应速度较快，测量范围宽，可靠性高，广泛应用于发动机空燃比的测量。但是，这种传感器的动态非线性问题影响了进气量测量的精度。采用基于多幅值阶跃信号的Hammerstein模型和两步辨识方法描述了传感器的特性。通过动态标定实验，得到不同幅值的阶跃输入、输出数据。根据幅值，用最小二乘拟合方法确定非线性系数，由输入数据和非线性系数得到静态非线性环节的输出。根据输出数据，运用线性自回归方法得到动态线性环节的传递函数。这样就建立起块联形式的动态非线性模型，有利于传感器动态非线性的校正。建模结果表明，动态非线性模型比线性模型可更准确地描述传感器的特性。