刘智敏 徐晓龙 王洪涛 杨丹

中国电子科技集团公司第四十九研究所，黑龙江哈尔滨 150001

0 引言

高分子电容湿度传感器由于具有良好的灵敏度、一致性、响应速度、湿滞等优点，是目前国内外研制、生产、应用最广泛的一类湿度传感器。广泛应用于气象、航空航天、船舶舰船、电力等领域[1]，随着应用领域的增加，对传感器适应各种复杂环境的能力提出了更高的要求。航天某型号产品要求湿度传感器能够满足多次、较长时间低气压极限环境的要求，环境中的湿度接近0% RH，为极低湿环境。同时，传感器还需满足高温低气压和高湿环境（95% RH）下长期工作的要求。因此，展开对高分子电容湿度传感器失效机制的研究，提高高分子电容湿度传感器的可靠性是目前亟待解决的问题。目前，针对湿度传感器可靠性方面开展的研究多数针对高分子电容湿度传感器及陶瓷湿度传感器[2-3]。研究方法多为建立湿度传感器数学模型[4]，对传感器使用寿命进行研究或通过对材料本身性质进行研究，分析传感器工作机理，针对特定工程应用背景下的极限环境传感器的可靠性及长期寿命方面以及极限环境下传感器工作机理的研究较少。

本文基于高分子电容湿度传感器原理选取环境应力，通过传感器耐极限应力试验研究，探索高分子电容湿度传感器耐各种极限环境的能力，以期为传感器的实际应用提供科学依据。

1 传感器耐极限应力试验

1.1 应力分析

高分子电容湿度传感器的感湿机理是基于对湿度敏感的高分子聚合物含有吸水基团，吸附环境中的气态水分子，使感湿材料的介电常数发生改变，从而实现对湿度的测量。……