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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

温度和湿度是大气环境监测的两个重要参数。湿度是指空气的干湿程度，通常用相对湿度（%rh）表示，即空气中实际水汽压与此时温度下饱和水汽压比值的百分数（取整数）。在工业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，对环境湿度的测量和检测是必需之事。但湿度却是环境参量中较难测量的物理量之一，早先发明的干湿球湿度计或毛发湿度计由于其结构简单、精确度低，以不足以满足现代科技发展的要求，这主要是因为湿度测量要比环境测量复杂的多，温度是个独立的被测量，而湿度却受其他因素（大气压强、温度等）的影响。

湿度传感器主要分为电子湿度传感器，光学湿度传感器及集成湿度传感器。电子湿度传感器主要有两种，一种是以湿敏电阻为主的，另一种是以湿敏电容为主的。随着科技的迅猛发展，电子湿度计传感器已经进入到各行各业中。但电子湿度传感器是在非密封环境下工作的，为保护测量的准确性和稳定性，必须避免在酸性、碱性及含有有机溶剂的气氛中使用，也要避免在粉尘较多的环境中使用，为正确反映被测空间的湿度，还应避免将传感器安放在离墙壁太近或空气不流通的死角处。如果被测的空间太大，应放置多个传感器。光学湿度传感器主要是利用湿度环境下媒介层理化性质的变化，从而引起光传播过程中光学性质（如入射光的反射系数，折射率等）的变化，并以此来检测湿度。光学湿度传感器具有抗电磁干扰、体积小、响应快、灵敏度高等特点。

二氧化钛（tio₂）是一种光催化以及亲水材料。二氧化钛虽有亲水性，但吸湿性不太强，二氧化钛的吸湿性与其表面积的大小有一定的关系，表面积大，吸湿性高。本研究课题主要研究利用纳米二氧化钛薄膜光学湿度传感器测量湿度的可行性以及利用光学功率计研究纳米二氧化钛薄膜的湿敏机制原理及其光学性质随湿度变化的规律。

2. 研究的基本内容

高灵敏的光学湿度传感器主要是由其材料的湿敏特性和光学检测方法决定的。湿敏材料是光学湿度计的主要组成部分。其性能决定了湿度传感器响应特性的好坏。研究高性能的湿敏材料一直是湿敏元件研究的核心。

本论文的研究内容主要有以下几个方面：

一是搭建光学湿度传感器的仪器装置。光学湿度传感装置主要包括激光源、光学扩束镜、聚光镜以及光学功率计。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

一．实施方案和进度安排

初期了解：1.2016年11月，了解湿度传感器的基本原理；

2.2016年12月，调研现有湿度传感器的常用方法及优缺点；

4. 参考文献

[1]王珍媛,光学湿度传感器[j],激光与光电子学进展,2007,44:11.

[2]侯国华,殷景致,李万成,高福斌,马艳,陈信琦,湿度传感器展望[j],仪器技术与传感器,2016,4:1-4.

[3]b.c.yadav,r.c.yadav,s.singh,p.k.dwivedi,h.ryu,s.kang,nanostructured cobalt oxide and cobalt titanate thin films as optical humidity sensor:a new approach[j],opt.laser tech.49(2013)68-74.