目前，国内瓦斯传感器大多采用催化型传感器，然而，由于受传感器的结构、材料、活性衰减等因素的影响，瓦斯传感器存在使用寿命短、易中毒、耗电大、易误报等问题，工作稳定性差，严重制约着矿井瓦斯的检测精度。此外，催化型瓦斯传感器需要每星期标定一次，才能保证检测的准确性。使用寿命在1年左右，所以使用成本和运行成本高，严重影响煤矿安全监控与预警系统的正常工作和监控精度。 为提高催化型传感器的稳定性，解决瓦斯的定量监测，克服催化型瓦斯传感器存在的问题，本课题采用厚膜浆料、丝网平面印刷、烧结和多层布线等技术将厚膜敏感材料烧结在绝缘体基板上，形成厚膜传感器阵列。在此基础上，通过信号调理、数据采集电路实现传感器阵列中多个敏感元件”接力”式工作，敏感元件工作每满24×7小时后切换到下一个敏感元件，以此延长整个传感器的标定周期，实现方便使用和延长寿命的目的。 本文第一章首先介绍了瓦斯传感器的发展及其现状、催化型瓦斯传感器工作原理、催化型瓦斯传感器存在的问题。第二章介绍了厚膜阵列式瓦斯传感器总体设计及研究方案，介绍了瓦斯传感器的研究目标、厚膜瓦斯传感器的阵列及其平面化设计和“接力”式信号处理电路研究方案。第三章，在分析分立式催化型瓦斯传感器性能的基础上，设计瓦斯敏感元件及传感器阵列，并对该设计进行ANSYS热分析以验证设计可行性。第四章，重点介绍了“接力”式信号处理电路分时工作方式设计，以及数据采集电路设计、单片机程序以及上位机显示程序的设计。第五章，建立瓦斯传感器标定检测系统，为分立式瓦斯传感器、厚膜阵列式瓦斯传感器提供性能标定和检测的平台，阐述标定过程中的非线性校正方法。最后第六章对全文做了总结，并对今后的工作作了展望。 研究结果表明：“接力”式工作方式实现了传感器阵列的“接力”工作，阵列中敏感元件工作满24×7小时后切换到下一个敏感元件，延长了整个传感器的标定周期，提高了传感器的稳定性、达到了使用方便和延长寿命的目的。采用ANSYS热分析方法对厚膜瓦斯传感器的阵列及其平面化设计进行可行性验证，也获较好结果。表明本课题的技术路线和设计方法是基本正确的。