CN111579054A - 基于mems的振动传感器及振动频率的测量方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于MEMS的振动传感器和振动频率的测量方法，该振动传感器包括MEMS谐振单元阵列、振动检测单元阵列和信号调理电路阵列；MEMS谐振单元阵列中每个MEMS谐振单元用于与待测物体发生谐振，生成振动参数；振动检测单元阵列中每个振动检测单元用于检测MEMS谐振单元生成的振动参数，以生成电信号；信号调理电路阵列中每个信号调理单元用于接收每个振动检测单元发送的电信号，并对电信号进行计算分析，以得到待测物体的振动频率。本申请提供的振动传感器可以对待测物体的微小振动有更好的响应，测量灵敏度高。

Description

基于MEMS的振动传感器及振动频率的测量方法

技术领域

本发明一般涉及传感器技术领域，具体涉及一种基于MEMS的振动传感器及振动频率的测量方法。

背景技术

机械振动是日常生活中非常普遍的物理现象，对机械振动的振动频率的检测广泛的应用于各种工程领域中，例如在设计运载火箭的过程中，检测火箭发动机的燃烧不稳定形成的推力扰动频率，可防止其与火箭箭体的固有频率接近时产生共振而导致的箭体结构发生破坏；当在卫星平台上采用光学相机对地进行观测时，测量卫星平台自身的微振动频率，以避免影响相机分辨率；以及利用摆钟的振动频率特性产生时间基准等。因此，为了更好的克服振动或利用振动，对振动频率的测量研究十分重要。

现有技术中，一般是通过加速度计在一定时间内以高于待测频率数倍的采样频率测量物体的加速度数据，并通过对加速度数据进行频率特性分析获得振动频率等测量数据。

但是，该测量方式是在时域内进行测量，得到的是机械振动的加速度随时间的变化，若要分析频域振动特性，还需要将测量数据进行数据处理，从而转换为频域，该操作过程复杂，且测量机械振动的适用范围有限，尤其是在测量微弱振动信号时灵敏度低。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足的至少之一，期望提供一种基于MEMS的振动传感器和振动频率的测量方法，能够直接测量待测物体的振动频率，并能够对待测物体的微小振动有更好的响应，其测量灵敏度高。

第一方面，本发明提供了一种基于MEMS的振动传感器，包括：MEMS谐振单元阵列、振动检测单元阵列和信号调理电路阵列；

MEMS谐振单元阵列包括至少一个MEMS谐振单元，振动检测单元阵列中的每个振动检测单元与每个MEMS谐振单元一一对应，每个谐振检测单元位于MEMS谐振单元的内部；信号调理电路阵列包括与每个所述谐振检测单元对应的信号调理单元，每个振动检测单元分别与其对应的MEMS谐振单元、信号调理单元电连接；

每个MEMS谐振单元用于与待测物体发生谐振，生成振动参数；

每个振动检测单元用于检测MEMS谐振单元生成的振动参数，以生成电信号；

每个所述信号调理单元用于接收每个振动检测单元发送的电信号，并对电信号进行计算分析，以得到待测物体的振动频率。

在其中一个实施例中，每个MEMS谐振单元的固有谐振频率互不相同或间隔不同。

在其中一个实施例中，固有谐振频率是基于MEMS谐振单元内结构部件的结构参数确定的。

在其中一个实施例中，每个MEMS谐振单元的结构部件包括质量块和弹性支撑架，弹性支撑架呈平面盘旋式结构位于MEMS谐振单元内部，质量块安装于弹性支撑架的上方，质量块用于与待测物体发生谐振，以产生振动幅度。

在其中一个实施例中，结构参数包括以下至少一项：结构部件的尺寸、材料、形状、质量。

在其中一个实施例中，振动检测单元位于所述弹性支撑架的底部，振动检测单元用于检测质量块产生的振动幅值，以生成电信号并发送电信号至与振动检测单元对应的信号调理单元。

在其中一个实施例中，信号调理单元包括滤波器、放大器和处理器，滤波器的一端与其对应的振动检测单元电连接，滤波器的另一端与放大器的一端电连接，放大器的另一端与处理器电连接，滤波器用于对接收的电信号进行滤波，得到滤波后的信号；放大器用于对滤波后的信号进行放大处理，得到放大后的信号；处理器用于对放大后的信号进行计算分析，得到待测物体的振动频率。

第二方面，本发明提供了一种振动频率的测量方法，该测量方法是基于MEMS的振动传感器执行的，MEMS谐振单元阵列包括至少一个MEMS谐振单元，振动检测单元阵列中的每个振动检测单元与每个MEMS谐振单元一一对应，每个谐振检测单元位于MEMS谐振单元的内部；信号调理电路阵列包括与每个谐振检测单元对应的信号调理单元，每个振动检测单元分别与其对应的MEMS谐振单元、信号调理单元电连接；该方法包括：

MEMS谐振单元阵列与待测物体发生谐振，生成振动参数；

振动检测单元阵列对振动参数进行检测，确定电信号；

信号调理电路阵列对电信号进行计算分析，得到待测物体的振动频率。

综上所述，本申请提供的基于MEMS的振动传感器，包括MEMS谐振单元阵列、振动检测单元阵列和信号调理电路阵列，振动检测单元阵列中的每个振动检测单元位于MEMS谐振单元阵列中每个MEMS谐振单元的内部，每个振动检测单元分别与对应的每个MEMS谐振单元、信号调理电路阵列中的信号调理单元电连接，MEMS谐振单元阵列包括至少一个MEMS谐振单元，MEMS谐振单元用于与待测物体发生谐振生成振动参数，振动检测单元用于检测MEMS谐振单元生成的振动参数，以生成电信号，信号调理单元用于接收每个振动检测单元发送的电信号，并对该电信号进行分析以确定待测物体的振动频率。该基于MEMS的振动传感器能够直接通过MEMS谐振单元阵列、振动检测单元阵列和信号调理电路阵列测量待测物体的振动频率，其测量操作过程简单，且通过MEMS谐振单元阵列中的不同MEMS谐振单元与待测物体产生谐振的方式测量待测物体的振动频率，能够对待测物体的微小振动有更好的响应，测量灵敏度高，且该基于MEMS的振动传感器尺寸小，能够方便安装于系统中。

本申请提供的振动频率测量方法，MEMS谐振单元阵列与待测物体发生谐振生成振动参数，并通过振动检测单元阵列对振动参数进行检测，确定电信号，以及通过信号调理电路阵列对电信号进行分析，确定待测物体的振动频率。该方法能够通过振动检测单元阵列中的振动检测单元检测MEMS谐振单元阵列中每个MEMS谐振单元产生的振动参数，从而得到电信号，并使用信号调理电路阵列对电信号进行分析，进而获取到被测物体的振动频率，该操作方法简单，且对微小振动的测量灵敏度高。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的基于MEMS的振动传感器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的基于MEMS谐振单元和对应的振动检测单元的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的基于MEMS的振动传感器俯视的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的基于MEMS的振动传感器剖面的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的基于MEMS的振动传感器的结构示意图；

图6为本发明一个实施例提供的振动频率的测量方法流程示意图；

图7为本发明一个实施例提供的振动频率的结构示意图；

附图标记说明：

10-MEMS谐振单元阵列；11-MEMS谐振单元；20-振动检测单元阵列；21-振动检测单元；30-信号调理电路阵列；110-质量块；111-弹性支撑架；301-滤波器；302-放大器；303-处理器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如背景技术中提到的，机械振动存在于各个不同领域中，对机械振动的测量十分重要，现有技术中使用加速度计在一定时间内以高于待测频率数倍的采样频率测量物体的加速度数据，并通过对加速度数据进行频率特性分析从而获取到振动频率。但是该方法是在时域内进行测量，获得的是机械振动加速度随时间的变化，若要分析物体振动的频域振动特性，还需将得到的测量数据进行数据处理从时域转变为频域，该操作过程复杂，且如果待测振动频率范围较宽，则对测量装置加速度计的采样频率要求较高，同时由于分辨率高的加速度计量程范围较小，量程范围大的加速度计难以达到较高分辨率，该方法对机械振动的适用范围有限，尤其是对于某些频率点的微小幅值振动，测量灵敏度低。

基于上述缺陷，本申请提供了一种基于MEMS的振动传感器，包括MEMS谐振单元阵列，振动检测单元阵列和信号调理电路阵列，振动检测单元阵列中的每个振动检测单元位于MEMS谐振单元阵列中每个MEMS谐振单元的内部，每个振动检测单元分别与对应的每个MEMS谐振单元、信号调理电路阵列中的信号调理单元电连接，MEMS谐振单元阵列包括至少一个MEMS谐振单元，MEMS谐振单元用于与待测物体发生谐振生成振动参数，振动检测单元用于检测MEMS谐振单元生成的振动参数，以生成电信号，信号调理单元用于接收每个振动检测单元发送的电信号，并对电信号进行分析，以确定待测物体的振动频率。与现有技术相比，该基于MEMS的振动传感器能够直接通过MEMS谐振单元阵列、振动检测单元阵列和信号调理电路阵列测量待测物体的振动频率，该过程操作简单，且通过MEMS谐振单元阵列中不同的MEMS谐振单元与待测物体产生谐振的方式测量待测物体的振动频率，能够对待测物体的微小振动有更好的响应，测量灵敏度高。

为了便于理解和说明，下面通过图1至图7详细说明本申请实施例提供的基于MEMS的振动传感器和振动频率的测量方法。

图1为本申请实施例提供的基于MEMS的振动传感器的结构示意图，如图1所示，该振动传感器包括：MEMS谐振单元阵列10、振动检测单元阵列20和信号调理电路阵列30；MEMS谐振单元阵列10包括至少一个MEMS谐振单元11，振动检测单元阵列20中的每个振动检测单元21位于MEMS谐振单元阵列中对应的每个MEMS谐振单元11的内部，每个振动检测单元21分别与对应的每个MEMS谐振单元11、信号调理电路阵列30中的信号调理单元电连接；MEMS谐振单元11用于与待测物体发生谐振，生成振动参数；振动检测单元20用于检测MEMS谐振单元11生成的振动参数，以生成电信号；信号调理单元用于接收每个振动检测单元20发送的电信号，并对电信号进行分析，以确定待测物体的振动频率。

具体的，上述MEMS谐振单元阵列可以包括多个MEMS谐振单元，每个MEMS谐振单元具有不同的固有谐振频率，例如MEMS谐振单元阵列中可以有4个MEMS谐振单元，其中每个MEMS谐振单元的固有谐振频率可以分别为1kHz、10kHz、100kHz和1MHz，每个MEMS谐振单元内部设置有对应的振动检测单元。

需要说明的是，微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，简称MEMS)是将微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。该MEMS谐振单元阵列内部结构一般在微米甚至纳米量级，具有微型化、高集成度，且方便安装于系统等特点。

其中，MEMS谐振单元用于与待测物体发生谐振，从而发生振动并生成振动参数，该振动参数可以包括振动幅度。可选的，振动检测单元可以采用电容检测方式检测谐振单元生成的振动参数，也可以采用压电检测方式检测MEMS谐振单元生成的振动参数，还可以是采用电感检测方式检测MEMS谐振单元生成的振动参数。当MEMS谐振单元为多个时，每个MEMS谐振单元对应一个振动检测单元，每个振动检测单元用于将MEMS谐振单元生成的振动参数转换为电信号，并发送至信号调理电路阵列中的信号调理单元。信号调理单元用于对接收到的每个振动检测单元发送的电信号进行分析，得到待测物体的振动频率。

作为一种可实现方式，图2为本申请实施例提供的MEMS谐振单元和对应的振动检测单元的结构示意图。如图2所示，上述MEMS谐振单元11的内部包括质量块110和弹性支撑架111，弹性支撑架111呈平面盘旋式结构位于MEMS谐振单元11内部，质量块110安装于弹性支撑架111的上方，质量块110用于与待测物体发生谐振，以产生振动幅值。

具体的，MEMS谐振单元阵列中的每个MEMS谐振单元具有对应的固有谐振频率，该固有谐振频率可以基于质量块和弹性支撑架的结构参数确定，其结构参数可以包括质量块和弹性支撑架的尺寸、材料、形状和质量，固有谐振频率可以在振动传感器中标定中进行修正，并且能够在振动传感器使用时在线校准。

可选的，上述质量块材料可以是石英晶体，也可以是压电陶瓷。如图3所示，上述弹性支撑架111可以呈方形盘旋式结构位于MEMS谐振单元11的内部，也可以呈圆形盘旋式结构位于MEMS谐振单元11的内部。

需要说明的是，MEMS谐振单元阵列中的每个MEMS谐振单元的固有谐振频率可以根据振动传感器测量频率范围以及关注的频率特征点来确定，其中，MEMS谐振单元的固有谐振频率的测量频率范围和分布，决定了振动传感器的频率测量范围和测量精度。其中，待测物体的振动是由几种频率的振动合成的，这些不同频率的振动产生的惯性力会激发振动传感器中具有相应固有谐振频率的MEMS谐振单元产生相应幅度的振动。

当使用基于MEMS的振动传感器测量待测物体的振动频率时，可以将该振动传感器安装在待测物体上，使得振动传感器随待测物体进行振动，振动传感器的振动将使得MEMS谐振单元阵列中每个MEMS谐振单元的质量块受到相应的激励并产生受激振动，以产生振动幅度。其中，振动幅度与基于MEMS的振动传感器本体的振动频率有关，当基于MEMS的振动传感器本体的振动频率接近MEMS谐振单元的固有谐振频率时，MEMS谐振单元的质量块的振动幅度增大；同理，当基于MEMS的振动传感器本体的振动频率偏离MEMS谐振单元的固有谐振频率时，MEMS谐振单元的质量块的振动幅度减小，从而建立了振动传感器本体与质量块产生的振动幅度的对应关系。

进一步地，可以参见图4所示，振动检测单元21位于弹性支撑架111的底部，用于检测质量块产生的振动幅度，以生成电信号并发送电信号至信号调理单元。

如图5所示，信号调理单元包括滤波器301、放大器302和处理器303，滤波器的一端与每个振动检测单元电连接，滤波器的另一端与放大器的一端电连接，放大器的另一端与处理器电连接，滤波器用于对接收的电信号进行滤波，得到滤波后的信号；放大器用于对滤波后的信号进行放大得到放大后的信号；处理器用于对放大后的信号进行处理计算，确定待测物体的振动频率。

具体的，当振动传感器随待测物体进行振动时，基于MEMS的振动传感器的振动使得MEMS谐振单元阵列中的每个MEMS谐振单元的质量块受到外部激励发生受激振动，产生振动幅度后，振动检测单元检测每个MEMS谐振单元产生的振动参数，并生成对应的电信号。

当振动检测单元得到每个MEMS谐振单元对应的电信号后，将电信号发送至信号调理单元，信号调理单元对电信号进行分析处理，可以对电信号经过滤波器的滤波，得到滤波后的信号，并将滤波后的信号发送至放大器，使得放大器对滤波后的信号进行放大，得到放大后的信号，并将放大后的信号发送至处理器，使得处理器对放大后的信号进行处理计算操作，确定待测物体在频域上各个频点的振动特征，该各个频点分别为每个MEMS谐振单元对应的固有谐振频率对应的振动特征，从而确定待测物体的振动频率。

本实施例提供的基于MEMS的振动传感器，包括MEMS谐振单元阵列、振动检测单元阵列和信号调理电路阵列，MEMS谐振单元阵列包括至少一个MEMS谐振单元，振动检测单元阵列中的每个振动检测单元位于MEMS谐振单元阵列中对应的每个MEMS谐振单元阵列中对应的每个MEMS谐振单元的内部，每个振动检测单元分别与对应的每个MEMS谐振单元、信号调理电路阵列中的信号调理单元电连接，MEMS谐振单元用于与待测物体发生谐振生成振动参数，振动检测单元用于检测MEMS谐振单元生成的振动参数，以生成电信号，信号调理单元用于接收每个振动检测单元发送的电信号，并对该电信号进行分析以确定待测物体的振动频率。该基于MEMS的振动传感器能够直接通过MEMS谐振单元阵列、振动检测单元阵列和信号调理电路阵列测量待测物体的振动频率，其测量操作过程简单，且通过MEMS谐振单元阵列中的不同MEMS谐振单元与待测物体产生谐振的方式测量待测物体的振动频率，能够对待测物体的微小振动有更好的响应，测量灵敏度高，且该基于MEMS的振动传感器尺寸小，使得在不同系统中安装方便。

图6为本申请实施例提供的振动频率测量方法流程示意图。如图6所示，该方法包括：

步骤S101、MEMS谐振单元阵列与待测物体发生谐振，生成振动参数。

步骤S102、振动检测单元阵列对振动参数进行检测，确定电信号。

步骤S103、信号调理电路阵列对电信号进行分析，确定待测物体的振动频率。

具体的，MEMS谐振单元阵列包括至少一个MEMS谐振单元，当需要测量待测物体的振动频率时，MEMS谐振单元阵列中的每个MEMS谐振单元与待测物体发生谐振，生成每个MEMS谐振单元对应的振动参数，该振动参数包括振动幅值。当MEMS谐振单元生成对应的振动参数后，可以将该振动参数发送至对应的振动检测单元，振动检测单元对振动参数进行检测，并确定出电信号。

可选的，振动检测单元对振动参数进行检测时，可以通过电容检测方式检测MEMS谐振单元的质量块对应的振动幅度，也可以通过压电检测方式检测MEMS谐振单元的质量块对应的振动幅度。

当振动检测单元将MEMS谐振单元对应的振动参数转化为对应的电信号后，可以将对应的电信号发送至信号调理电路阵列中的信号调理单元，使得信号调理单元对电信号进行滤波，得到滤波后的信号，并对滤波后的信号进行放大处理，得到放大后的信号，以及对放大后的信号进行计算分析，确定待测物体的振动频率。MEMS谐振单元阵列中的每个MEMS谐振单元的固有谐振频率可根据振动传感器测量频率范围以及频率特征点确定。

需要说明的是，在使用基于MEMS的振动传感器测量待测物体的振动频率时，将该振动传感器安装在待测物体上，使得振动传感器随待测物体进行振动，这些振动产生的惯性力会激发振动传感器中具有相应固有谐振频率的MEMS谐振单元产生相应幅度的振动，得到振动参数，MEMS谐振单元产生的振动参数会被振动检测单元转化为对应电信号，并发送至信号调理单元，使得信号调理单元接收到各个振动检测单元对应的电信号，进行滤波、放大和处理计算等操作，确定出待测物体在频域上各个频点的振动特征，从而得到待测物体的振动频率。

其中，振动传感器的振动使得MEMS谐振单元的质量块产生相应的激励并发生受激振动，质量块的振动幅值与振动传感器本体的振动频率有关，当振动传感器本体振动频率接近MEMS谐振单元的固有谐振频率时，MEMS谐振单元的质量块的振动幅值增大；当振动传感器本体的振动频率偏离MEMS谐振单元的固有谐振频率时，MEMS谐振单元的质量块的振动幅值减小。

示例性地，对待测物体的振动频率进行测量时，例如MEMS谐振单元阵列中MEMS谐振单元的固有谐振频率分别为1KHz、10kHz、100kHz和1MHz，MEMS谐振单元随待测物体的振动发生受激振动，产生振动幅值，使得振动检测单元阵列中的振动检测单元检测到每个MEMS谐振单元对应的振动幅度，并将该检测到的振动幅值转化为电信号，将多路电信号发送至信号调理电路阵列中的信号调理单元，使得信号调理单元对MEMS谐振单元阵列中的不同固有谐振频率的MEMS谐振单元的振动幅度进行分析，从而获取到振动传感器在1kHz、10kHz、100kHz和1MHz这几个特征点的振动特征，从而得到待测物体的振动频率。

本申请实施例提供的振动频率测量方法，MEMS谐振单元阵列与待测物体发生谐振生成振动参数，并通过振动检测单元阵列对振动参数进行检测，确定电信号，以及通过信号调理电路阵列对电信号进行分析，确定待测物体的振动频率。该方法能够直接通过振动检测单元阵列中的振动检测单元检测MEMS谐振单元阵列中每个MEMS谐振单元产生的振动参数，从而得到电信号，并使用信号调理单元对电信号进行分析，进而获取到被测物体的振动频率，该操作方法简单，克服了传统技术中采集加速度计信息再进行频率变换分析时对采样频率要求高的问题，且利用谐振单元阵列中不同固有谐振频率的谐振单元与被测物体产生谐振的方法测量待测物体的振动频率，从而能够对微小振动有更好的响应，使得测量灵敏度高，且该基于MEMS的振动传感器尺寸小，使得在不同系统中安装方便。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

图7为本发明实施例提供的基于MEMS的振动传感器的结构示意图。如图7所示，该系统可以实现如图6所示的方法，该振动传感器可以包括：

MEMS谐振单元阵列10，用于与待测物体发生谐振，生成振动参数；

振动检测单元阵列20，用于对振动参数进行检测，确定电信号；

信号调理电路阵列30，用于对电信号进行分析，确定待测物体的振动频率。

可选的，MEMS谐振单元阵列10，具体用于：每个MEMS谐振单元与待测物体发生谐振，生成每个MEMS谐振单元对应的振动参数，振动参数包括振动幅度。

可选的，信号调理单元阵列30，包括：

滤波器301，用于对从振动检测单元接收的电信号进行滤波，得到滤波后的信号；

放大器302，用于对滤波后的信号进行放大处理，得到放大后的信号；

处理器303，用于对放大后的信号进行计算分析，确定待测物体的振动频率。

本实施例提供的基于MEMS的振动传感器，可以执行上述方法的实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。

Claims (10)

1.一种基于MEMS的振动传感器，其特征在于，包括：MEMS谐振单元阵列、振动检测单元阵列和信号调理电路阵列；

所述MEMS谐振单元阵列包括至少一个所述MEMS谐振单元，所述振动检测单元阵列中的每个振动检测单元与所述每个MEMS谐振单元一一对应，每个所述谐振检测单元位于所述MEMS谐振单元的内部；所述信号调理电路阵列包括与每个所述谐振检测单元对应的信号调理单元，每个所述振动检测单元分别与其对应的所述MEMS谐振单元、所述信号调理单元电连接；

每个所述MEMS谐振单元用于与待测物体发生谐振，生成振动参数；

每个所述振动检测单元用于检测所述MEMS谐振单元生成的振动参数，以生成电信号；

每个所述信号调理单元用于接收每个所述振动检测单元发送的电信号，并对所述电信号进行计算分析，以得到所述待测物体的振动频率。

2.根据权利要求1所述的基于MEMS的振动传感器，其特征在于，每个所述MEMS谐振单元的固有谐振频率互不相同或间隔不同。

3.根据权利要求2所述的基于MEMS的振动传感器，其特征在于，所述固有谐振频率是基于所述MEMS谐振单元内结构部件的结构参数确定的。

4.根据权利要求3所述的基于MEMS的振动传感器，其特征在于，每个所述MEMS谐振单元的结构部件包括质量块和弹性支撑架，所述弹性支撑架呈平面盘旋式结构位于所述MEMS谐振单元内部，所述质量块安装于所述弹性支撑架的上方，所述质量块用于与待测物体发生谐振，以产生振动幅度。

5.根据权利要求4所述的基于MEMS的振动传感器，其特征在于，所述结构参数包括以下至少一项：所述结构部件的尺寸、材料、形状、质量。

6.根据权利要求4所述的基于MEMS的振动传感器，其特征在于，所述振动检测单元位于所述弹性支撑架的底部，所述振动检测单元用于检测所述质量块产生的振动幅值，以生成电信号并发送所述电信号至与所述振动检测单元对应的所述信号调理单元。

7.根据权利要求6所述的基于MEMS的振动传感器，其特征在于，所述信号调理单元包括滤波器、放大器和处理器，所述滤波器的一端与其对应的所述振动检测单元电连接，所述滤波器的另一端与所述放大器的一端电连接，所述放大器的另一端与所述处理器电连接，所述滤波器用于对接收的电信号进行滤波，得到滤波后的信号；所述放大器用于对所述滤波后的信号进行放大处理，得到放大后的信号；所述处理器用于对所述放大后的信号进行计算分析，得到所述待测物体的振动频率。

8.一种振动频率的测量方法，该测量方法是基于MEMS的振动传感器执行的，所述MEMS谐振单元阵列包括至少一个所述MEMS谐振单元，所述振动检测单元阵列中的每个振动检测单元与所述每个MEMS谐振单元一一对应，每个所述谐振检测单元位于所述MEMS谐振单元的内部；所述信号调理电路阵列包括与每个所述谐振检测单元对应的信号调理单元，每个所述振动检测单元分别与其对应的所述MEMS谐振单元、所述信号调理单元电连接；该方法包括：

MEMS谐振单元阵列与待测物体发生谐振，生成振动参数；

振动检测单元阵列对所述振动参数进行检测，确定电信号；

信号调理电路阵列对所述电信号进行计算分析，得到所述待测物体的振动频率。

9.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于，所述MEMS谐振单元阵列与待测物体发生谐振，生成振动参数，包括：

每个所述MEMS谐振单元与所述待测物体发生谐振，生成每个所述MEMS谐振单元对应的振动参数，所述振动参数包括振动幅值。

10.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于，所述信号调理电路阵列对所述电信号进行分析，确定所述待测物体的振动频率，包括：

对从所述振动检测单元阵列接收的所述电信号进行滤波，得到滤波后的信号；

对所述滤波后的信号进行放大处理，得到放大后的信号；

对所述放大后的信号进行计算分析，得到待测物体的振动频率。

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