湿度传感器在工业和农业等领域发挥了重要作用。在物联网的大背景下,微型化、集成化的MEMS湿度传感器逐渐成为未来的发展方向。与其它类型的MEMS湿度传感器相比,MEMS谐振式湿度传感器具有灵敏度高、功耗低和准数字输出等优势,而且可以测量相对湿度和绝对湿度,具有足够的研究意义。本文的研究工作主要围绕基于MEMS氮化铝压电谐振器的湿度传感器展开。本文使用氮化铝作为压电材料,设计并加工了压电微悬臂梁谐振器。压电微悬臂梁具有分辨率高,动态范围宽,相对灵敏度高的优势。接着使用氧化石墨烯薄膜作为湿敏材料,将其涂覆于器件表面,制备了谐振式压电微悬臂梁相对湿度传感器。利用所搭建的湿度测试平台对湿度传感器进行了湿度响应测试,测试结果表明该传感器具有灵敏度高、重复性和长期稳定性好、响应速度快等特点。根据压电谐振器的等效电路模型和自激振荡原理,设计了压电谐振器的闭环频率跟踪电路。该闭环电路以谐振器为核心元件,以前置放大电路、低通滤波器、自动增益控制模块和移相器等模块为外部驱动。完成理论分析之后,搭建各个电路模块并进行调试,实现了相应的功能。通过将湿度传感器与所设计的频率跟踪电路结合,构成闭环湿度测量系统。闭环测试结果与开环测试结果具有很好的一致性,表明其能对谐振频率进行实时跟踪。通过将湿度传感器与面罩相集成,对呼吸进行监测。测试结果表明,该传感器不仅能够监测人体呼吸,也能成功跟踪微弱且快速的老鼠呼吸信号。最后,本文提出了一种基于圆形压电谐振器的露点传感器。该谐振器工作频率为兆赫兹级,提高了传感器的灵敏度和抗干扰能力。利用谐振器的线性负TCF系数和质量负载效应导致谐振频率在降温过程中先升后降的特点,实现对露点的检测与识别。搭建由露点发生装置、传感器头和测量单元组成的实验装置,对露点传感器进行测试。从测试结果可知,所研究的露点传感器具有较高精度。