湿度测量对于现代生产、生活,不管是粮食仓储、作物种植、纸张存放,还是家居、办公室、实验室环境等,都有重要作用。相关湿度传感器的设计已经有了不少的研究。石英晶体微天平湿度传感器能够实现数字化测量,通过结合数字电子设备就可以实现湿度的测量。FPGA内部资源丰富,能实现强大的电路功能,并且设计周期短,开发费用低。本文主要针对石英晶体湿度传感器的测量系统,设计了FPGA作为核心器件的QCM湿度传感器,简化了QCM湿度传感器的系统电路结构。本文分析比较了几种QCM湿度传感器的测量方法,在此基础上根据FPGA的特点,制定了以QCM振荡电路法为核心的测量方法；阐述了该QCM湿度传感器测量系统的工作原理、系统构成；完成了由74HC04晶体振荡电路、FPGA核心测量电路和液晶LCD1602显示电路构成的湿度测量系统的主要软硬件设计。制作了整体实物测量电路,选用了两种湿敏材料为基础的QCM湿度传感器,采集了相对湿度与谐振频率变化量的实验数据；测试了QCM湿度传感器短期工作的稳定性能；分析了实验结果,采用最小二乘法对实验数据进行了线性拟合；设计了一种最少分段最小二乘线性拟合法,使拟合度大大提高；文末总结全文,对设计的不足之处提出改进的建议。经过对湿度传感器的系统测试验证了本设计方法的可行性,证明了该系统能够达到预期的设计目标。