Обоснована целесообразность использования нелинейных процессов в сложных динамических системах с целью повышения эффективности измерительных устройств на их основе. Приведен анализ чувствительности и избирательной способности резонансных методов измерения, в том числе с использованием связанных колебаний в пьезорезонансных структурах. Показано, что существуют определенные частоты колебаний, при которых одновременно могут обеспечиваться режимы высокой чувствительности к изменению одних параметров колебательной системы датчика и низкой чувствительности — к изменению других ее параметров. На основании этого сделан следующий вывод: оптимизируя конструкцию и режим работы измерительного преобразователя, можно обеспечить не только высокую чувствительность, но и эффективность (избирательность) измерительного процесса. Показано, что в системах с одной степенью свободы высокая эффективность измерения емкости конденсатора достигается при использовании в качестве выходного сигнала датчика напряжения на индуктивности, а измерение индуктивности — по напряжению на конденсаторе эквивалентной схемы замещения измерительного преобразователя. В системах с двумя степенями свободы режимы высокой чувствительности и эффективности измерения обеспечиваются при возбуждении колебаний на соответствующих нормальных частотах синхронизации системы.