氢气是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,也是重要的化工原料。由于其自身的优点,得到日益广泛的开发应用。然而,氢气是易燃易爆气体,为了保障氢气能源的安全生产、使用、运输和贮存,开发高灵敏度的氢气传感器来检测环境中的低浓度氢气及对氢气泄露进行监测具有重要意义。根据氢气测量的实际需求,结合管道式微悬臂梁传感器的研究现状,本课题研究了一种新型氢气传感器——微管道式氢气传感器,提出了一种基于微管道进行微量氢气测量的方法,并建立了微管道氢气传感器的结构模型,阐述了其工作原理。基于牛顿力学方法建立了微管道氢气传感器等效模型的运动微分方程,深入分析了微管道模型的动力学特性,研究了微管道模型的动力学特性与气体压力、气体流速、结构尺寸、流固耦合效应之间的关系,为优化微管道氢气传感器的质量分辨率提供了理论依据。对微管道模型的质量分辨率与其结构参数之间的关系进行了详细的分析,在此基础上对微管道模型的结构参数进行了优化设计,为下一步的样品制备和工艺实验奠定了良好的理论基础。利用ANSYS软件建立了微管道模型和待测氢气的有限元模型,仿真分析了氢气吸附对微管道氢气传感器的动力学特性的影响,仿真结果与本文采用牛顿法建立的微管道氢气传感器的理论模型相一致,进一步验证了基于吸附氢气引起的微管道氢气传感器固有频率变化进行微量氢气检测的方法的可行性。