扭矩是反映回转动力传输系统工作状况的重要参数之一，是实现各种机械产品开发、质验、工况监测及优化控制等必不可少的参数。扭矩测试在汽车、船舶、飞机等领域中拥有广泛应用。随着现代科学技术的不断发展，非接触、无源化、小型化、适应复杂测试环境等已成为扭矩测量的发展趋势。本论文提出了一种基于声面波技术的扭矩测试系统，该系统具有无源、精度高、稳定性好、适用范围广等优点。论文就该系统所涉及的敏感结构以及无线测量系统信号提取方法进行了讨论分析，测试系统具有如下特点：在欧拉角为（0°，134°，45°）切型的石英晶体上激发出高性能的声表面波；采用两个单端口SAWR构成差分结构，增加一个SAW温度传感器用来修正温度补偿效果；针对不同量程采用不同尺寸的弹性体轴，以获得足够的应变灵敏度。文中利用ANSYS有限元分析软件对弹性体轴进行静力分析，并且着重讨论了多层结构的应力传递效果，这些工作为将来进一步对传感器整体进行系统分析奠定了重要基础，并服务于传感器的优化设计。针对声表面波回波信号信噪比低、数据存续时间较短的特性，通过离线仿真的形式使用MATLAB对FFT、周期图以及插值算法（包括二次插值和Rife算法）进行了对比分析，最终确定Welch与M-Rife结合算法作为频率估计方案，该算法利用Welch对频率作预估计，采用M-Rife算法对预估结果进行插值调整，克服了由于FFT量化精度带来的估计偏差，具有较高的频率估计精度。