电容式湿敏传感器是利用湿敏元件的电容值随湿度变化的原理进行湿度测量的传感器。这里介绍两种薄片状电容式湿敏传感元件。这类湿敏元件实际上是一种吸湿性电介质材料的介电常数随湿度而变化的薄片状电容器。吸湿性电介质材料（感湿材料）主要有高分子聚合物（如乙酸—丁酸纤维素和乙酸—丙酸纤维素）和金属氧化物（如多孔氧化铝）等。由吸湿性电介质材料构成的薄片状电容式湿敏传感器能测全湿范围的湿度，且线性好，重复性好，滞后小，响应快，尺寸小，能在-10～70℃的环境温度中使用。
图10-42所示为高分子聚合膜电容式湿敏元件的结构。在清洗干净的玻璃衬底或聚酰亚胺薄膜软衬底上，蒸镀一层厚度约1μm的叉指形金电极（下电极），在其表面上均匀涂覆（或浸渍）一层厚度约5000Å（1Å=10-8cm）的感湿膜（醋酸纤维膜），在感湿膜的表面上再蒸镀一层多孔性金薄膜（上电极），上电极薄膜的厚度约200～500Å较为适宜。由上、下电极和夹在其间的感湿膜构成一个对湿度敏感的平板形电容器。
当环境气氛中的水分子沿着电极的毛细微孔进入感湿膜而被吸附时，湿敏元件的电容值与相对湿度之间成正比关系，线性度约±1%，如图10-43所示。这类电容式湿敏传感器的响应速度快，是由于电容器的上电极是多孔的透明金薄膜，水分子能顺利地穿透薄膜，且感湿膜只有一层呈微孔结构的薄膜，因此吸湿和脱湿容易。图10-44所示为响应特性。试验表明，当湿敏元件从低湿气氛（相对湿度为30%）迅速移入高湿气氛（相对湿度为93%）中时，其时间常数小于3s；如从高湿气氛迅速移入低湿气氛中，则响应速度稍慢（约10～30s）。
图10-42 一种高分子聚合膜电容式湿敏元件的结构
图10-43 电容值与相对湿度的关系(www.xing528.com)
图10-45给出了另一种薄片状电容式湿敏元件的结构。其感湿膜为一层多孔氧化铝薄膜，衬底为硼硅玻璃或蓝宝石，上金膜电极和两个下金或铂电极形成两个串联电容器。当空气中的相对湿度变化时，吸附在氧化铝薄膜上的水分子质量变化，引起电容值变化。在一定温度范围内，电容值的改变与相对湿度的改变成正比。但在高湿环境中（相对湿度大于90%），会出现非线性。为了改善湿度特性的线性度，提高湿敏元件的长期稳定性和响应速度，对氧化铝薄膜表面进行纯化处理（如盐酸处理或在蒸馏水中煮沸等），可以收到较为显著的效果。
图10-44 电容式湿敏传感器的响应特性
图10-45 一种氧化铝薄膜电容式湿敏元件的结构
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