伴随着工业化进程的不断加快，国家在现代化建设中的投入不断加大，大型起重机械作为重要的生产工具发挥着难以替代的作用，已成为不可或缺的基础设备。然而在特种设备各大类中，大型起重机械的事故发生率居高不下。因此，加强对起重机械的安全管理已经追在眉睫，同时，针对其进行结构健康监测技术的研究也成为国内外工程界和学术界的研究重点。　　近些年，随着微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)和无线技术发展的日趋成熟，使得微机械传感器和无线传感检测技术在结构健康监测领域的应用成为了可能。采用无线检测技术克服了传统有线检测技术布线难、成本高以及维护困难等一系列缺点，具有目前有线检测技术无法比拟的优势。因此研究基于MEMS的无线健康检测技术，不仅对提高大型起重机械的安全性具有重大意义，而且拓展了MEMS传感器的应用领域。　　本文首先搭建了用于大型起重机械健康监测系统框架，设计并实现了一种低功耗的无线传感器节点，在节点系统中集成了时间同步和远程控制等算法，通过现场应用实验，从传输距离、通信可靠性以及功耗等多方面验证了所设计的节点满足现场应用要求，可用于大型起重机械的实时在线健康监测。　　接着，本文还针对结构健康监测系统中所应用的高频谐振式应变传感器设计并实现了相应的闭环接口电路和频率读取电路。通过实验验证了电路可及时准确地跟踪设计频率为880KHz的谐振式传感器谐振频率的变化，所测得频率稳定在±10Hz的误差以内，传感器的分辨率可达0.223με，为结构健康监测提供了良好的基础。　　最后，为了提高谐振式微机械传感器温度稳定性，文章首次实现了浓磷重掺杂恒温控制振荡器的反馈控制电路，通过理论分析和实验获取了传感器谐振频率与环境温度以及加热电压之间的关系，并通过单片机曲线拟合，实现了在17℃的温差范围内谐振频率可稳定在约3Hz的误差以内，满足±1ppm的应用要求。此外论文还对基于PID的温度控制方案展开一定的研究与分析。