谐振式传感器是以内部谐振子频率信号作为输出的传感器,待测参数使谐振子等效质量、刚度系数或阻尼系数产生变化,通过谐振子的谐振频率特性变化表现出来。频率信号采集过程相对简单,抗噪声能力强,易被调理为标准数字信号,方便智能芯片处理与远距离传送。高分辨力谐振式质量传感器要求谐振器具有极高的共振频率,即极小的物理尺寸和高品质因数测试系统,对传感器加工工艺和检测技术提出了大的挑战。本文提出了双闭环反馈质量测试系统,同时调整系统等效质量与阻尼系数,在微米级谐振子上获得原子/分子级别分辨力与极高的品质因数。研制出纳米间隙谐振传感器。利用微细电铸加工技术在金属基板上沉积镍材,完成具有7μm间隙的悬臂梁式谐振气敏传感器加工。设计了单晶硅湿法腐蚀工艺,完成了微米尺寸悬臂梁与底座的加工,通过精密控制的台阶差,实现了具有200nm间隙的微型谐振式传感器的制作。提出调整系统等效质量以改变系统谐振频率的闭环反馈原理。在质量检测系统中设置一个180°反馈增益,以减小系统等效质量,提高系统谐振频率。以逆锁定放大器代替高频带通滤波器,将有用频率进行频谱迁移,较好的滤除了噪声干扰。分别研制出能够精密控制原子/分子沉积量的闭环运动控制系统,保证原子/分子逐个沉积。质量传感器系统具有极高的谐振频率,在真空环境中完成了单个原子/分子质量测定。提出具有原子/分子分辨力的双闭环反馈质量检测系统。在180°反馈系统的基础上,增加一路90°相位反馈,以减小系统等效阻尼,获得高品质因数与分辨力。测得双闭环反馈增益参数对系统频率、品质因数、分辨力和噪声的影响规律。求得特定状态下双闭环反馈系统最佳特性点,利用双闭环反馈系统在真空状态进行的金属原子测试噪声明显小于单反馈系统,并在常压状态下测得单个氢气分子质量。在气体传感器检测系统上应用双闭环反馈原理,提高气体传感器分辨力。研制出低频与中频闭环测试系统,利用电铸与湿法腐蚀的气敏传感器,完成了常温常压状态下氢气、乙醇和氨气的浓度测试。在气敏传感器闭环测试系统上设置180°和90°双闭环反馈,大幅度提高了系统品质因数与分辨力,并明显减小系统噪声,证明了双闭环反馈系统的通用性。