濕度感測器產線製造時之校正重點包括兩部份：一部份是濕度感測器本身之誤差如線性度等，另一部份則是校正環境之誤差如溫度。本研究旨在校正濕度感測器，除感測器本身之誤差校正，因相對濕度受到環境溫度的影響大，若無法穩定地控制環境溫度，將不可能得到穩定的相對濕度。本研究透過整合電容式濕度感測器產線設備與軟體開發，設計與實現自動化校正與品管檢測系統，包括以Thunder 2500做為標準化之恆溫式濕度腔體建置、自動感測器資料擷取與自動校正運算，以彈性的自動化軟體進行全自動的校正及檢測流程。在整合後的自動化校正系統架構中，可同時校正及檢測24支電容式濕度計，並將校正及檢測作業中的感測接線加以簡化；研究結果顯示，不但可提昇產能、提高產品品質，且可縮短人工作業時間、避免因人為操作而產生的疏失。尤其應用於產品量產時，其最大產能可達到原人工作業的6倍，同時透過穩定濕度校正環境與多項式回歸演算校正，更可提升產品的品質水準，增加產品的精確度、減少誤差，具有更佳的產品良率。
前言
溫濕度感測器，無論在日常生活中，農漁牧業或是講求精密的工業、醫學領域，都有其不可缺少的重要元件；舉凡一般居家的室內環境監控、防潮箱的濕度監控，大至養殖場的環境監控、工業製程管路的濕度監控、實驗室的環境監控，都需要不同程度的濕度範圍
量測。
在濕度感測器校正與量測方面，「相對濕度計標準校正裝置之製作試驗」研究報告中[1]，提到產生相對濕度的四種方法包括雙溫度法、雙壓法、分流法、飽和鹽液法。分流法乃利用絕對乾燥之氮氣與飽和濕空氣，將之以不同比例混合後，以產生全範圍之相對濕度值，並配合冷鏡面式露點儀做為參考標準。以此建立校正曲線後，再與多種飽和鹽液建立之結果比較，採用分流法可得到較高之準確性。
而「相對濕度計校正與量測不確定度之研究」中以簡易型分流式濕度產生器校正相對濕度感測器[2]，並與飽和鹽液法做性能比較。由其實驗結果得知，分流式濕度產生法所建立之校正曲線均優於飽和鹽液法。
Bob Hardy於其著作 [3] 提到以雙溫雙壓法來建置濕度標準及校正環境，討論到以雙壓法做為濕度標準及來源之可信度及驗證方法，且提到溫度控制對於相對濕度的影響。
周佳德等於其著作「溫濕度感測器自動化品管檢測系統研發」[4]中，也提到以雙壓法來自行建置濕度及校正環境，主要以類比式濕度感測器之品管檢測自動化研發為主題。而邱瑞慶等在「電容式聚合物露點計之自動品質檢測系統」中[5]，因針對低濕度高精準度需求之電容式露點計品質檢測需求，採用乾燥濕空氣分流法，以滿足低溫低絕對溼度環境需求。
相對濕度受到溫度的影響大，一般的設備並無法精準的控制濕度來源，若能藉由自動化濕度設備來控制環境溫度，產生更穩定的濕度與溫度；以電腦及自動化設備來取代人力進行繁鎖且重覆的工作。由機器作業來取代人工作業，解決人為可能的失誤、減少大量的人工成本，將可大幅提升產品品質及生產效率。
本研究探討的標的為具485通訊與內建校正功能之類比式濕度感測器， 進行線性化校正與品管檢測自動化研發[6] ，採用以雙溫雙壓法為基礎之Thunder 2500 [7]，做為此次濕度環境產生的方法，此設備具RS232通訊功能，可以任意控制溫濕度測試環境。
本研究研發一套自動化的校正與品管檢測系統，運用軟硬體設備來達到品質改善與自動化校正與品管的目的。使用與國家校正級設備相同的Thunder 2500與雙壓法、來產生所要之濕度環境，並在後端以恆溫水槽來控制校正環境溫度。利用RS485自動採樣各待測濕度感測器與參考標準濕度之數據，傳輸至微處理器內建立多項式模型，演算校正係數，以提升產品準確度。最後在檢測系統結束後，檢測數據將自動輸出產生檢驗報表與測試報告，藉由PC端資料處理自動評斷各待測濕度感測器是否合於標準，予產線人員直接觀察產品是否合格。
電容式濕度感測器校正原理與濕度產生器
電容式濕度感測器
電容式濕度計使用透過高分子聚合物製作而成的電容式濕敏元件進行感測，一般以玻璃或陶瓷材料為基底，將高分子聚合物置於上下電極之間，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚醯亞胺、酷酸醋酸纖維等。當水氣吸附於聚合物時會引起離子導電性不同，改變介電係數[8]，故當環境濕度發生改變時，濕敏電容的介電常數即會發生變化，使其電容量也發生變化[9]，其電容變化量與相對濕度成正比，亦即當相對濕度愈高時，晶片之電容值則愈大；反之當相對濕度愈小時，其電容值則愈小[10]。而透過這種變化特性，則可以設計一電路對此晶片電容進行充放電的動作，再於固定時間內，計算其充放電之頻率或週期，進而取得相對濕度之變化。
舉例來說，當相對濕度愈大時，電容值增大，此時充放電之週期將增大(即頻率將減低)；反之當濕度愈小時，電容值減小，此時充放電之週期將變小(即頻率將提高)。透過這種方式，將可在某一濕度下，取得一頻率或週期來代表當前相對濕度[11]。
溫濕度感測器因感測元件差異造成品質不一致情形，實際生產時可透過溫濕度環境設計(如10%~90%)與標準源進行品管檢測，像溫濕度感測器自動化品管檢測系統。
校正原理
電容式濕敏元件有極佳的線性表現，其週期值響應曲線如圖1(a)所示[6]。依上節所述之原理，在不同之相對濕度下，各可取得頻率或週期值，並以此數值代表當下之相對濕度。當在高濕與低濕各取得一頻率或週期時，即可以此兩點繪製基本線性，進而取得兩點之中的任何濕度。
但電子零件皆有微小誤差，其將導致最終之量測誤差。故若有更高之精度要求時，可在兩點之間取得更多點數，並以內插法或多項式回歸加以計算[12]，使其線性輸出與實際濕度變化更為吻合。
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