本文针对压电器件测试的应用需求,设计了一款以ARM Cortex-M3为控制核心、过零检测相位差和切换算法为主、带宽为1KHz～900KHz、步进精度O.1Hz的超声阻抗测试系统。基于压电器件的等效电路模型,利用导纳圆理论图测量压电器件阻抗特性参数及过零检测相位差测量原理,构建了一套完整的超声阻抗性能参数测试系统。通过单片机控制信号产生幅值固定、频率可变的正弦信号,经功率放大后驱动压电器件产生超声高频振动,并采集压电器件两端的电压、电流及相位差信号,通过RS232串口通讯传给上位机并绘制压电器件的阻抗特性曲线和导纳圆,得到压电器件相关特性参数。硬件方面,该系统主要由扫频信号生成模块(DDS)、功率放大模块、电阻切换模块、信号处理模块、电压和电流信号真有效值采集模块、控制单元模块六大模块组成。另外对光耦隔离、串口通讯等做了详细阐述。软件方面,在keilc下开发了控制系统的C程序下位机软件,控制各模块的有效运行；上位机采用基于Labview虚拟仪器的人机交互界面,实现压电器件频率-对数阻抗,频率-相位差,频率-导纳实部＼虚部,频率-阻抗实部＼虚部等五种阻抗特性曲线显示及其阻抗特性参数计算。最后,将上位机输出结果分别与国内阻抗分析仪PV70及国际标准Agilent4294A的测试结果比较异同。实验结果证明了该套设备硬件系统和软件系统的可行性,能够测量压电器件各主要相关参数,并动态显示阻抗特性曲线,可用于压电器件的参数测试与性能评估。同时针对本系统的不足,将混沌Duffing振子检测微弱信号方法进行介绍,检测强噪声中的微弱信号并估计其幅度值,只要估计值精度足够高,可以为我们进一步做信号处理提供新思路,也方便为该测试系统做下一步的优化及改进。