水素センサの感度と応答速度は，反応熱の熱量と水晶振動子の熱容量，および周囲への熱伝導によって決定される。従って，センサ素子の小型化によって熱容量を小さくし，更に支持部の断熱性を向上することが本水素センサの感度・応答性を向上させる有効な手段と考えられる。ただし，単純にセンサを小型化すると触媒の表面積も減少する，最適な設計を行うために水素センサの熱収支の解析が必要である。解析により水素センサの振動部分を薄肉化することが必要である。 熱収支解析を行った結果，新設計したセンサの感度は従来のセンサの約3.5倍に向上した，応答速度は従来のセンサの約3.8倍に向上した。