基于压电陶瓷片的结构健康监测已经运用于各个领域。本文设计了一种新型嵌入式压电陶瓷双片阻抗传感器,针对该型传感器构建了一种新型压电阻抗测量系统。基于有效阻抗的概念,推导了不同维度下压电-结构相互作用的阻抗理论模型。开展了压电陶瓷双片的自由振动试验,验证了上述理论模型的正确性。并将压电陶瓷双片传感器埋入一组水泥试块中,进一步验证了压电陶瓷双片阻抗理论模型的正确性。将压电陶瓷双片置于温控箱内,并在不同温度环境条件下对压电陶瓷双片进行了压电导纳测试,研究了压电陶瓷双片的温度敏感性。在此基础上,将压电陶瓷双片埋入到冻土试样中,对冻土试样进行了状态监测试验研究,并在冻土融冻状态监测试验中引入了结构损伤指标RMSD(均方根偏差)、CC(相关系数),作为冻土状态变化指标。综合上述理论和试验研究,得到如下结论:1、本文构建的新型压电阻抗测量系统具有可选用频段宽、可操作性强、测量时间短,激励电压高等优点,可用于压电陶瓷双片的可靠测量。2、本文推导的压电阻抗理论模型是正确的,其中三维阻抗理论模型能更为准确地反映压电振子与结构之间的耦合相互作用。3、设计的新型嵌入式压电陶瓷双片传感器具有良好的压电性能稳定性,且对环境温度变化不敏感。4、在100kHz-500kHz频段内,嵌入式压电陶瓷双片传感器能较为准确地实现冻土融冻状态监测。此外,在此次冻土试验中,RMSD和CC指标能够作为冻土结构状态变化指标,有效地对冻土的状态变化进行反映。