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在信息技术和工业技术高度发展的今天,石化行业、武器炸药存储、电力行业、土木工程、化工行业等监测环境湿度的湿度传感的性能要求越来越高。现有的湿度传感器在测湿性能、机械性能等方面无法满足易燃易爆、强电磁干扰等恶劣环境的要求,因此开发一种能在恶劣环境下具有良好适用性的湿度传感器具有重大意义。本论文首先基于光纤布拉格光栅应变、温度传感理论引入光纤布拉格光栅湿度传感原理,基于高分子吸附理论研究了湿敏材料分子的吸附机理及性能要求,确定了聚酰亚胺作为湿敏材料并研究了其湿敏特性。根据聚酰亚胺合成的原理,设计湿敏材料的涂覆工艺,成功实现了在光纤光栅上涂覆聚酰亚胺。通过标定测定湿度传感器的温度敏感系数、湿度敏感系数,并研究了传感器在不同温度下的湿敏特性、不同湿度下的温敏感特性,探讨了通过控制热固工艺来实现控制传感器敏感系数的可能性,重点研究了亚胺化温度、涂覆层厚度对湿敏系数、响应特性的影响。最后选择不同热固化工艺的湿敏元件进行升湿、降湿实验,研究了湿敏元件湿滞性的影响因素。传感器封装设计方面,本课题设计了温湿度传感器串联、并联两种分装方法,并研究了这两种方法各自的优缺点和实现手段。结合光纤光栅湿度传感器的使用场景,确定了设计封装的性能要求,设计了内部有特氟龙管、外部不锈钢金属探头保护的组合式封装工艺。设计的封装具有透气性良好、防液体渗透、机械性能优良、方便维护、过滤性好、使用寿命长、外形美观、便于安装的优良特性。本课题制作的湿度传感器,在5%RH-95%RH的湿度范围内,测量精度为0.05%RH,在15%RH~85%RH的湿度范围内最大误差为2.5%RH,在15%RH以下和85%RH以上的湿度范围内,最大误差小于3.5%RH。传感器动态响应速度10s,湿滞误差为1.0%RH,湿度变86%RH时响应时间为27min,优于同类光纤光栅湿度传感器。湿度传感器采用组合式不锈钢探头的新颖封装工艺后,测湿范围广泛、测湿精度高、耐电磁干扰,传感器机械性能良好,抗压强度大于1200MPa,充分满足油气工业、武器库等恶劣环境。