井下煤矿瓦斯泄漏是引发矿难事故，造成严重生命财产损失的元凶之一。然而目前尚缺乏一种能够在常温下工作的高灵敏、快速、微小型化、有效的井下煤矿瓦斯检测手段。现阶段煤矿中广泛应用的甲烷检测设备主要是催化燃烧型瓦斯传感器，这种传感器存在灵敏度低、工作温度高、安全与可靠性差等瓶颈问题，不满足井下煤矿瓦斯检测的应用需求。以声表面波(SAW)技术与特异性敏感膜气体吸附效应相结合的声表面波气体传感器与传统气体检测技术相比，具有灵敏度高、响应速度快、成本低、体积小，输出频率信号容易和计算机接口等特点，是一种新型的智能化、集成化、小型化传感器，在毒害气体现场监测中极具市场应用前景。甲烷是煤矿瓦斯的主要成分。研究表明，笼形超分子化合物穴番-A能够在常温下与甲烷发生特异性的包合作用，形成稳定的包合物。这使得穴番-A成为SAW瓦斯传感器的理想敏感材料，在井下煤矿瓦斯的现场监测领域有着巨大的应用前景。　　本文结合笼形超分子化合物材料穴番-A对甲烷气体的特异性吸附能力，率先提出了一种基于穴番-A的具有常温工作、快速、小型化的新型SAW瓦斯传感器。从响应机理的理论分析和SAW功能结构的设计、敏感膜材料合成制备以及系统性能评价等方面开展工作，最终完成SAW瓦斯传感器系统样机研制。　　首先，本文结合Auld微扰理论和Martin理论，对SAW瓦斯传感器的响应机理进行了初步理论分析。研究了穴番-A敏感膜对压电晶体内声表面波传播特性的扰动，以及穴番-A分子对甲烷气体的吸附机理，为SAW瓦斯传感器的实际研制提供了理论指导。　　运用耦合模仿真方法，对应用于气体传感器的两端对SAW谐振器进行优化设计。在此基础上实现了具有低损耗、高Q值，和单一谐振模式的两端对SAW谐振器，并以该谐振器为频控元件，研制了双通道差分型结构的SAW振荡器。并通过最低损耗对应频率点起振的方法改善振荡器的频率稳定度。同时设计了用于实时采集传感器频率信号的FPGA数字采频模块。利用三步法合成了敏感膜主要成分穴番-A，并与交联剂混合配制了敏感膜溶液。分别采用滴涂法和旋涂法工艺将敏感膜制备于SAW谐振器表面，以此完成SAW瓦斯传感器系统样机的整体设计和研制。　　最后，对所研制的SAW瓦斯传感器系统样机的性能进行了初步的实验评价。实验结果表明，不同镀膜方法对传感器性能影响显著。采用滴涂法镀膜的传感器对甲烷气体有着良好的线性响应。实验显示该系统针对甲烷的检测灵敏度为205Hz/％，检测下限可达0.4％以下。采用旋涂法镀膜的传感器响应则明显低于滴涂方法。另外，还实验研究了溶液中穴番-交联剂的浓度比，以及敏感膜表面粗糙度对传感器响应的影响，由此根据实验结果对镀膜条件进行了优化。　　本文的创新性工作在于首次提出了一种采用穴番-A敏感膜的SAW瓦斯传感器，应用Auld微扰理论和Martin理论对传感器的响应机理进行了初步探讨。结合耦合模理论设计并研制了低损耗、高Q值的300MHz两端对SAW谐振器，并以此为频控元件研制了高频率稳定性SAW振荡器。对采用穴番-A敏感膜的SAW瓦斯传感器实际性能进行了实验测试，验证了将穴番-A敏感材料与SAW传感器相结合以实现常温下检测甲烷气体的可行性。