在如今数据时代,各种各样的数据指引着人们的生产生活,这其中自然包括环境数据。湿度,作为环境数据中最为常用且重要的类型之一,不仅与人们的生活息息相关,还在医疗器械,食品质量检测,农牧业,家用电器等行业都有着广泛的应用。随着自动化控制和数据采集系统的不断发展,对湿度传感器的要求越来越高,这对于湿度传感器行业来说,既是机遇,又是挑战。近年来,以石墨烯体系材料为代表的新型纳米材料因其优良的特性被广泛应用于湿度传感器领域。本课题在研究梳状电极和敏感材料的前提下,利用Materials Studio软件和COMSOL Multiphysics软件有效的结合,设计出一款灵敏度高、响应时间短、湿度范围广及可调的GO（氧化石墨烯,graphene oxide）电容式湿度传感器。本论文的主要工作如下:第一,理论分析。在电极结构选择方面,对比了现有典型的梳状电极结构和平行板电极结构;在湿敏材料选择方面,深入研究分析了石墨烯体系材料、空气、多孔氧化物以及高分子聚合物作为湿敏材料的优缺点;在信号输出方式选择方面,对比分析了电阻式、电容式以及电感式传感器,最终拟制作一个梳状电极结构的GO电容湿度传感器。第二,建模及仿真分析。（1）利用Materials Studio软件,对双层石墨烯表面介电常数及吸附H₂O,NH₃,NO₂三种气体后的介电函数（实部和虚部）和光学性质变化（吸收率以及反射率）进行仿真分析,结果显示石墨烯体系材料可用于对氧化型气体的检测。（2）利用COMSOL Multiphysics软件对石墨烯、GO以及GO-PMMA电容式湿度传感器进行了模拟仿真,结果显示GO对湿度最为敏感。（3）通过对GO电容式湿度传感器静态响应和动态响应过程的分析讨论,明确了传感器电容值及其灵敏度与梳状电极参数的关系。同时,仿真结果显示本课题所设计的湿度传感器具有较优的性能,其相对湿度范围为0-100%RH,当使用Grimes C.A模型参数时,其灵敏度为7680 fF/%RH,比经典结构传感器提升4.95倍,且其响应时间为0.4 s,响应速度明显高于传统设计。