传感器技术已成为现代信息技术的重要支柱之一，它以技术含量高、市场前景广、经济效益好、渗透能力强等特点为世人瞩目。其中，数字式压电石英谐振式传感器以其精度高、稳定性好、响应速度快、数字输出、抗干扰能力强，以及没有活动部件和反馈回路等特点而成为人们所关注的热点。研究石英晶体谐振器作为敏感元件的传感器，其关键是研究石英晶体谐振器的力-频特性、有效信号的提取，以及温度等干扰因素对输出信号影响的抑制。　　本文着重研究了单基三电极石英晶体谐振器的力敏特性及基于单片机的信号处理方法。通过ANSYS仿真分析了圆盘式石英晶片沿x轴加不同的弧面对径力时晶片内部各个区域的应力分布，并与实验进行了对比。实验测试了石英谐振器受对径力作用时三个电极的频率变化，并计算了相应的力-频灵敏度系数的比值。结果表明，通过比较分析可以初步确定力-频敏感特性显著的石英晶体谐振器的电极位置。设计了一种基于单片机的单基三电极石英谐振器信号处理电路，将同一晶片不同位置的三个电极的频率信号经过AT89S52单片机测量，由软件编程设计实现两两差频、差频后的求和及求和信号的10倍频处理，最后送入显示电路显示结果。这种以单片机为核心的信号处理方式能最大限度地提取石英晶体谐振器的有效信号，同时根据共模抑制原理可有效地消除温漂等外界干扰对输出信号的影响。通过力-频特性实验表明，这种新型电路设计方案能提高石英晶体谐振器的力-频系数，经过信号处理后的线性度依然保持良好。制作了单片机信号处理电路的印制电路板，经单片机处理后的力-频转换系数可达1330Hz/N。　　在单片机信号处理电路基础上，探索研制一种抗干扰能力强、直接数字输出的石英加速度传感器，通过实际应用证明：本文研究的信号处理电路方案可行。经过单片机信号处理后的加速度计的标度因数为177Hz/(m/s2)，量程约为±30g。