传感器纸
聚合物电容式湿度传感器通常是在玻璃、陶瓷、硅等材料的绝缘基底上通过丝网印刷或真空镀膜的方法制作，然后将湿敏胶通过浸渍或其他方法涂在电极上制成电容元件。在不同相对湿度的大气环境中，由于湿敏膜吸收水分子，湿度传感器的电容发生有规律的变化，这是湿度传感器的基本机理。聚合物电容元件的温度特性受温度影响，不仅聚合物作为介质的介电常数ε和吸附水分子的介电常数ε，而且元件的几何尺寸也受热膨胀系数的影响。根据德拜理论，液体的介电常数ε是一个与温度和频率有关的无量纲常数。水分子的ε在t = 5℃时为78.36，在t = 20℃时为79.63。有机物ε与温度的关系因材料而异，并不完全遵循正比关系。在某些温度区域，ε随T的增加而增加，而在某些温度区域，ε随T的增加而减少。在聚合物湿敏电容元件的湿敏机理分析中，大部分文献认为聚合物的介电常数较小，如聚酰亚胺的介电常数在低湿度下为3.0-3.8。而水分子介电常数是聚合物ε的几十倍。因此，吸湿后吸水非均质层的介电常数由于水分子的偶极距而大大提高，这是由多相介质的复合介电常数的可加性决定的。由于ε的变化，湿敏电容元件的电容c与相对湿度成正比。在设计和制造过程中很难建立湿度感测特性的全湿范围线性。作为电容器，聚合物介质膜的厚度d和平板电容器的有效面积s也与温度有关。温度变化引起的介质几何形状的变化会影响C值。聚合物的平均热膨胀系数可以达到数量级。比如硝化纤维素的平均热膨胀系数是108x10-5/℃。随着温度的升高，介质膜厚度d增加，对c有负贡献；但湿敏膜的膨胀增加了介质对水的吸附，对c是正贡献，可见湿敏电容的温度特性受多种因素支配，在不同的湿度范围内温漂不同。它在不同的温度区域具有不同的温度系数；不同的湿敏材料具有不同的温度特性。总之，高分子湿度传感器的温度系数不是一个常数，而是一个变量。因此，通常情况下，传感器制造商可以在-10-60摄氏度范围内对传感器进行线性化处理，以减少温度对湿敏元件的影响。
国外厂商的优质产品主要使用聚酰胺树脂。产品结构总结如下:在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸镀金电极，然后喷涂湿敏介质材料形式的平面湿敏薄膜(如上所述)，再在薄膜上蒸镀金电极。湿敏元件的电容与相对湿度成正比，线性度约为2%。虽然测湿性能还可以，但是耐温性和耐腐蚀性不太理想。在工业领域，使用寿命、耐温性、稳定性和耐腐蚀性都需要进一步提高。
陶瓷湿度传感器是近年来大力发展的一种新型传感器。优点是耐高温、湿度滞后、响应速度快、体积小，便于大批量生产。但由于多孔材料，对灰尘影响大，日常维护频繁，经常需要电加热清洗，容易影响产品质量和湿度，在低湿高温环境下线性度差，特别是使用寿命短，长期可靠性差，是这类湿度传感器亟待解决的问题。
目前，在湿敏元件的开发和研究中，电阻式湿度传感器应该是最适合湿度控制的。其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性、使用寿命长等诸多重要优点。氯化锂湿度传感器有50多年的生产和研究历史，有多种产品类型和制造方法，都应用了氯化锂湿敏液体的优点，尤其是稳定性最强。
氯化锂湿敏器件属于电解质湿敏材料。在众多湿敏材料中，氯化锂电解质湿敏液体最先引起人们的关注，并被用于制造湿敏器件。氯化锂电解质湿敏液体的等效电导随着溶液浓度的增加而减小。电解质溶于水，以降低水表面的水蒸气压力。
氯化锂湿度传感器的基片结构分为柱状和敷料状，以氯化锂聚乙烯醇涂层为主要成分的感湿液和金电极是氯化锂湿度传感器的三个组成部分。多年来，产品制造不断改进，产品性能不断提高。氯化锂湿度传感器特有的长期稳定性是其他湿敏材料不可替代的，也是湿度传感器最重要的性能。在产品生产过程中，湿敏混合物的制备和工艺的严格控制是保持和发挥这一特性的关键。
在国内，九春健科技依托国家计量科学研究院、中科院自动化所、化工所等大型科研单位，从事温湿度传感器产品的研究和生产。选择氯化锂湿敏材料作为主要方向，生产氯化锂湿敏传感器及相关变送器、自动化仪表等产品。在吸收国内外该项技术成功经验的同时，努力克服传统产品的弱点，取得实质性进展。产品采用Al2O3和SiO2陶瓷基板作为基板，大大减少了基板面积，并采用特殊工艺处理，大大提高了防潮性和附着力。采用烧结工艺，在基片上烧结了5个由9%工业纯金制成的修整电极。氯化锂湿敏混合溶液与新产品添加剂和固有组分混合。经过特殊的老化和镀膜工艺，湿敏基片的使用寿命和长期稳定性得到了很大的提高，特别是耐温性达到了-40℃-120℃。采用多种湿敏元件组合的独特工艺，传感器的湿度传感范围为1%RH-98%RH，具有15%RH以下的测量性能。漂移曲线和湿度感测曲线都达到了良好的线性化水平，这使得湿度补偿易于实现，并且容易确保宽温度范围内的湿度测量精度。采用循环冷却装置的封闭系统，先对被测气体取样，再降温保证绝对湿度恒定，使探头的温度耐受范围提高到600℃左右，大大增强了高温下的湿度测量功能。成功解决了湿度测量领域的“高温高湿测量”问题。目前，不使用任何器件直接测量150度范围内环境湿度的分离式高温温湿度传感器JCJ200W已成功应用于木材干燥、高低温试验箱等系统。同时，JCJ200Y产品可耐受高达600度的高温，已成功应用于印染行业锭子自动烘干系统、食品自动烘烤系统、特种陶瓷材料自动烘干系统、出口大型烘干机械等。取得了良好的效果，填补了国内自动控制领域高温高湿测量的空白，为我国的工业化进程奠定了一定的基础。