| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第9-10页 |
| 1.2 湿度传感器研究现状与发展趋势 | 第10-12页 |
| 1.3 湿度传感器的分类 | 第12-16页 |
| 1.3.1 露点湿度传感器 | 第12-13页 |
| 1.3.2 伸缩式湿度传感器 | 第13页 |
| 1.3.3 蒸发式湿度传感器 | 第13-14页 |
| 1.3.4 微型湿度传感器 | 第14-16页 |
| 1.4 本文主要内容与结构 | 第16-18页 |
| 第2章 QCM基本原理与振荡方法 | 第18-35页 |
| 2.1 理论分析 | 第18-25页 |
| 2.1.1 QCM的压电效应 | 第18-19页 |
| 2.1.2 QCM振荡原理 | 第19-23页 |
| 2.1.3 QCM传感器等效电路 | 第23-24页 |
| 2.1.4 QCM的测量原理 | 第24-25页 |
| 2.2 影响QCM测量结果的因素 | 第25-28页 |
| 2.2.1 石英晶振切型与频温特性 | 第25-27页 |
| 2.2.2 石英晶振的压强与老化特性 | 第27-28页 |
| 2.3 QCM振荡电路设计 | 第28-32页 |
| 2.3.1 衰减因子法 | 第28-29页 |
| 2.3.2 频谱分析法 | 第29-30页 |
| 2.3.3 锁相环电路法 | 第30页 |
| 2.3.4 普通振荡电路法 | 第30-32页 |
| 2.3.5 本文中QCM振荡电路 | 第32页 |
| 2.4 QCM湿度传感器测试系统原理 | 第32-34页 |
| 2.4.1 QCM测试系统的探头结构及晶振基频确定 | 第32-33页 |
| 2.4.2 QCM测试系统的整体结构 | 第33-34页 |
| 2.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 QCM湿度传感器系统硬件设计 | 第35-48页 |
| 3.1 FPGA系统硬件设计 | 第35-37页 |
| 3.1.1 FPGA技术概述 | 第35-36页 |
| 3.1.2 FPGA的内部结构 | 第36-37页 |
| 3.2 FPGA的开发流程 | 第37-39页 |
| 3.3 测试系统各模块设计 | 第39-47页 |
| 3.3.1 振荡模块 | 第39-42页 |
| 3.3.2 主控电路模块 | 第42-43页 |
| 3.3.3 电压转换模块 | 第43-44页 |
| 3.3.4 外部时钟模块 | 第44页 |
| 3.3.5 程序配置模块 | 第44-45页 |
| 3.3.6 显示模块 | 第45-46页 |
| 3.3.7 通讯模块 | 第46-47页 |
| 3.4 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 QCM湿度传感器系统程序设计 | 第48-64页 |
| 4.1 EDA相关技术简介 | 第48-49页 |
| 4.1.1 电子设计自动化技术 | 第48页 |
| 4.1.2 Verilog语言 | 第48页 |
| 4.1.3 软件工具 | 第48-49页 |
| 4.2 FPGA程序设计 | 第49-62页 |
| 4.2.1 频率检测模块 | 第49-54页 |
| 4.2.2 分频器模块 | 第54-55页 |
| 4.2.3 计数模块 | 第55-57页 |
| 4.2.4 数码显示模块 | 第57-60页 |
| 4.2.5 异步通讯模块 | 第60-62页 |
| 4.3 PC端数据分析 | 第62-63页 |
| 4.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第5章 实验测试与结果分析 | 第64-83页 |
| 5.1 敏感膜的制备工艺 | 第64-69页 |
| 5.1.1 敏感膜选择 | 第64-66页 |
| 5.1.2 石英晶片的清洗 | 第66-67页 |
| 5.1.3 敏感膜的涂覆方法 | 第67-68页 |
| 5.1.4 敏感薄膜的干燥处理 | 第68-69页 |
| 5.2 湿度产生与测量方法 | 第69-70页 |
| 5.2.1 湿度定义 | 第69页 |
| 5.2.2 湿度发生装置 | 第69-70页 |
| 5.3 QCM湿度检测特性分析 | 第70-82页 |
| 5.3.1 晶片质量灵敏度 | 第70-72页 |
| 5.3.2 系统灵敏度与线性度 | 第72-75页 |
| 5.3.3 系统稳定性 | 第75页 |
| 5.3.4 系统温度范围与补偿 | 第75-77页 |
| 5.3.5 系统响应 | 第77-81页 |
| 5.3.6 系统湿滞性 | 第81-82页 |
| 5.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 第6章 总结与展望 | 第83-85页 |
| 6.1 总结 | 第83-84页 |
| 6.2 展望 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-89页 |
| 发表论文和科研情况说明 | 第89-90页 |
| 致谢 | 第90-91页 |