高空气象探测不仅与我们的日常生活息息相关，也为大气科学研究、航天器发射和回收以及重大科学试验提供了重要保障。本文主要对基于MEMS硅微加工技术的压力、湿度传感器的结构设计、理论分析、加工制作及性能测试等方面进行了研究与分析。　　通过对压力敏感膜的理论分析及有限元仿真，对压力传感器的结构参数进行了优化;对Pt及Ni-Cr合金材料进行退火老化实验，确定了两种金属材料作为敏感栅材料较为适宜的退火温度，对压力传感器的温度特性有了一定的改善;同时对Ag-Sn共晶键合及阳极键合的圆片级封装方法进行实验研究，并对不同敏感栅不同封装方式的应变式MEMS压力传感器进行工艺制作及测试，其测试结果为传感器关键技术研究提供了参考基础。　　对恒温式双下电极湿度传感器进行了研究与结构设计，湿敏薄膜电容的下电极中的一个或两个电极既可作为电容或阻抗测量电极，同时可作为加热电极对传感器支撑膜进行恒温控制。这种结构通过对芯片的恒温控制，有效地改善了传感器在低温状态下的线性特征，并可工作在在较宽的湿度量程范围内。传感器使用PI2555型聚酰亚胺作为湿敏材料，并对其感湿机理进行了理论分析。　　研究了双加热式湿度传感器的工作方法，主要采用交替加热测湿办法实现低温高湿状态下湿度的测量，设计了传感器的芯片结构，在硅基底上制作双路叉指电极及温度电阻。经实验表明这种工作方式可以大大提高传感器的脱湿速度，减少高湿到低湿时的响应时间.　　将温度、压力及湿度三个参数相融合，制作了集成温湿压传感器，通过对其工作性能测试，表明集成传感器的各个工作模块都可具有良好的测量性能，温度传感器测量范围为-50～50℃，测量误差可达到±0.1℃，压力传感器可实现-40～50℃温度范围的压力测量，测量误差不超过±50Pa，湿度传感器测量误差不超过±5％RH。设计了外壳封装，制作完成了手持式气象仪表样品。