湿度的检测,对于工农业生产、环境质量监控、航天航空、电子器件制造等领域都有着重要影响。近几十年来,国内外研究人员通过不断优化传感器结构、拓展湿敏材料种类等一系列方式,成功研发出了大量面向不同应用领域、不同器件类型的高性能湿度传感器。如今,常见的湿度传感器多为电学型器件,如电阻或电容型湿度传感器。这类湿度传感器具有高检测精度、成熟的生产工艺,但对于敏感材料的电学特性有着较高的要求,所以,很难与一些具有强亲水性,但是导电性较弱的材料相结合。另外,超低湿度检测对于微电子封装、高压传输的变压器等领域来说是至关重要的。由于低湿度环境中的水分子含量太少,很难使敏感材料产生足以被检测到的电学信号,所以电学型湿度传感器在超低湿度检测方面的应用会受到一定局限。石英晶体微天平（Quartz Crystal Microbalance,QCM）作为一种质量型传感元件,是通过检测敏感材料所吸附的物质的质量变化来达到传感的目的。因此,它对于敏感材料的电学特性要求并不高,更依赖于材料本身对于目标分子的吸附能力。此外,QCM传感器对于质量变化的感应精度高达纳克级,能精准检测出含量极低的水分子的质量变化,从而实现较低湿度的检测。QCM传感器还具有成本低廉、可在常温常压下实时检测等优点,可作为除电学类湿度传感器之外的必要补充类型。本论文以自聚合的聚多巴胺（PDA）生物材料为研究对象、QCM作为传感器元件,通过原位生长、定量滴涂等方式制备了QCM湿度传感器,主要研究内容及结果如下:1.通过对于QCM器件外接起振电路的参数设计、搭建由不同饱和盐溶液所构成的湿度发生装置、以及利用CGS-8智能测试仪的不同通路产生低湿度环境等方式,完成了QCM湿度传感器在不同湿度环境下的实时测试系统的搭建,提供了相对湿度（%RH）从1%RH到95%RH的宽范围检测环境。2.选择多巴胺（DA）作为反应单体,利用其强粘附性和自聚合特性,在QCM元件上原位生长一层聚多巴胺（PDA）湿敏膜,并通过控制反应时间,优化QCM湿度传感器的性能。研究结果表明:原位生长2小时所制备的QCM湿度传感器具有最高的灵敏度（20.77 Hz/%RH）、最小的湿滞（12.45%RH）、以及良好的气体选择性等。但在进一步的重复实验过程中发现,原位生长法会带来材料生长结果不可控、敏感层附着量无法精确衡量等问题。3.针对上一部分原位生长所带来的问题,我们改变了敏感材料负载在QCM器件上的方式,用定量滴涂的方式取代原位生长;同时,制备了具有多孔结构的PDA材料（MPDA）,利用多孔结构来进一步增强湿敏材料的亲水性。测试结果显示,相比于负载实心PDA的QCM湿度传感器来说,基于MPDA的QCM湿度传感器稳定性更强、湿滞更小（3.66%RH）、线性程度更高(Radj=0.99)。另外,在低湿度测试（1%RH-10%RH）中,MPDA-QCM湿度传感器也表现出较高的灵敏度（12.38 Hz/%RH）、良好的线性度(Radj=0.99)、以及较低的湿滞（0.31%RH）等,这些测试结果都显示出MPDA-QCM湿度传感器在低湿检测应用领域的极大潜力。最后,本论文还利用吉布斯自由能吸附理论等方式对传感器工作原理进行了分析与讨论。本论文通过结合亲水材料PDA和QCM传感器,制备了具有较高性能的湿度传感器。实验结果可为湿度传感器类型的选择、敏感材料的改性以及低湿度测试等方面提供实验参考。