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本论文以解决现有催化燃烧式氢气传感器耐冲击能力弱、检测范围窄、响应速度慢等问题为目标，结合微电子机械系统(MEMS)技术提出采用“四足引线”的新结构应用于催化燃烧式微型氢气传感器;基于材料学和薄膜技术探讨了使用耐高温材料氧化铪作为传感器中的绝缘层的可行性;基于纳米技术和化学沉积原理，提出了采用纳米氧化锡作为催化燃烧式微型氢气传感器的催化剂，并研究了微尺度传感器下该催化剂的制备条件及其性能。 基于微加工技术设计并制备了新型硅基封闭膜式催化燃烧气体传感器。首先利用ANSYS对其进行温度场的有限元模拟。研究了电极线宽和间距对薄膜温度分布的影响、微热板的热应力与温度的关系。利用仿真结果对传感器的结构进行了优化，提出了具有抗冲击特点的四足引线强化结构。其次研究了封闭膜式结构气体传感器制作技术，对影响传感器性能的关键加工工艺进行了系统的研究与分析。制备出具有体积小、低功耗、耐冲击特点的新型催化燃烧式气体传感器。结合电子电路技术和软件程序设计，以自制的微结构氢气传感器为基础构建了智能化的氢气检测报警系统，实现了信号采集、控制、显示、串口通讯、报警等功能，对氢气进行实时的浓度显示和浓度超限报警，为实现氢气浓度的在线监测奠定了基础。 探索了新型高温绝缘材料氧化铪在催化燃烧式微型氢气传感器中的应用。分别采用磁控溅射和电子束蒸发制备氧化铪，采用XRD、XPS、SEM技术对氧化铪薄膜的制备结果进行了表征，结果表明所制备的氧化铪薄膜表面平滑致密结构稳定。通过测量氧化铪在高温下的体电阻率验证了其在高温下的优良绝缘性能。并且从制备过程、结构、绝缘性等方面对两种方法进行了对比。 针对传统的Pd/Al2O3催化体系检测氢气时的非线性和零点漂移问题，提出了采用纳米氧化锡作催化剂的方案。将MEMS技术与纳米技术相结合采用自组装的化学气相沉积装置制备了纳米氧化锡。其中以硫化锡为中间体沉积、氧化得到的氧化锡纳米颗粒呈现出较规则的多孔结构，有效地增加了催化剂的比表面积。多孔氧化锡作催化剂用于氢气的检测，传感器呈现出高灵敏度、快响应、一致性和稳定性好等特征，氧化锡的催化活性稳定，传感器零点漂移得到成功抑制。