CN113702663B - 一种mems谐振式加速度传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种MEMS谐振式加速度计，MEMS谐振式加速计包括MEMS谐振式加速度传感器以及闭环驱动电路；MEMS谐振式加速度传感器包括衬底结构、加速度感受单元以及温度补偿单元，加速度感受单元包括第一MEMS谐振器以及感力结构，温度补偿单元包括第二MEMS谐振器以及频率调制结构；闭环驱动电路包括第一锁相环系统，第一锁相环系统电性连接至第一MEMS谐振器上，第一锁相环系统包括MEMS压控振荡器，MEMS压控振荡器电性连接至第二MEMS谐振器上。由于第一MEMS谐振器与第二MEMS谐振器产生的温漂相同，将第一MEMS谐振器与第二MEMS谐振器的输出信号进行相应差分运算，即可消除温漂的影响。

Description

一种MEMS谐振式加速度传感器
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种MEMS谐振式加速度传感器。
背景技术
微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)中最具有代表性的器件就是MEMS谐振式加速度器，因其测量动态范围大、灵敏度高、精度高等特点而被广泛使用。常见的MEMS谐振式加速度器由谐振器、敏感质量块、支撑结构、微杠杆等组成，是通过检测谐振器固有频率的变化而得到加速度的大小。在传统测控技术中，MEMS谐振式加速度器的驱动电路需使该系统满足巴克豪森相位与幅度条件，此时系统就能够产生稳定的自激振荡。驱动电路通常采用自激振荡电路或锁相环(PLL)模块，以实现MEMS谐振器的闭环驱动。
硅的杨氏模量会随着温度而变化，所以MEMS谐振器最大的问题之一在于其温度依赖性较强，在典型的温度范围内，其频率误差高达0.5％。为了解决这一问题，通常可以从两个方面入手：一是在器件方面通过设计合理的MEMS谐振器结构或者在谐振器表面沉积频率温度系数相反的材料，以降低与温度相关的有效频率漂移，但是上述方法对加工或封装工艺的要求较高，会提高工艺实现的难度。二是在电路方面通过外部电路实时监测MEMS谐振器所处温度，并以此补偿其谐振频率的温度漂移。或者通过提取谐振器驱动电路信号来控制微加热系统以保持MEMS谐振器所处温度的稳定。还可以通过合理设计电路，处理多个频率温度系数不相等的谐振器输出信号，滤除其中与温度相关的频率漂移。以上这些方法均可抑制温漂，但会提高测控电路的复杂度以及整体系统功耗。
发明内容
本发明提供了一种高温漂抑制型MEMS谐振式加速度传感器，利用与加速度敏感谐振器具有相同温度特性的MEMS VCO作为PLL闭环MEMS谐振式加速度传感器系统中的负反馈单元，从而抑制MEMS谐振式加速度传感器的温度漂移，实现高稳定高性能MEMS谐振式加速度传感器。
为实现上述目的，本发明提出一种MEMS谐振式加速度传感器，包括：
衬底结构，具有多个锚点；
加速度感受单元，通过所述锚点固定于所述衬底结构上，所述加速度感受单元包括第一MEMS谐振器以及感力结构，所述感力结构用以向所述第一MEMS谐振器上传递惯性力；以及，
温度补偿单元，通过所述锚点固定于所述衬底结构上，所述温度补偿单元包括第二MEMS谐振器以及频率调制结构，通过调节所述第二MEMS谐振器的谐振频率，以使得所述第二MEMS谐振器与所述第一MEMS谐振器的谐振频率相等；
其中，所述加速度感受单元与所述温度补偿单元电性连接，所述第一MEMS谐振器与所述第二MEMS谐振器固定于同一衬底结构上，使其处于同一温度梯度下。
可选的，第一MEMS谐振器与第二MEMS谐振器固定于同一衬底结构上，位置距离较近，使其处于同一温度梯度下。
可选的，所述第一MEMS谐振器包括第一谐振梁，所述第一谐振梁具有一受力端；
所述感力结构包括：
质量块，所述质量块连接至所述受力端；以及，
放大装置，设于所述质量块与所述受力端之间，所述放大装置用以放大所述质量块的惯性力。
可选的，所述放大装置包括传力杠杆，所述传力杠杆的通过所述锚点固定于所述衬底结构上，所述传力杠杆的两端分别连接至所述质量块与所述受力端上。
可选的，所述传力杠杆包括多个连接杠杆，多个所述连接杠杆呈相邻设置的一端依次驱动连接，处于两端的两个所述连接杠杆的端部分别连接至所述质量块与所述受力端上。
可选的，所述感力结构还包括支撑杆，所述支撑杆通过所述锚点固定于所述衬底结构上，且对应所述受力端设置，所述支撑杆穿设于所述质量块上。
可选的，所述MEMS谐振式加速度传感器还包括：
闭环驱动电路，包括第一锁相环系统，所述第一锁相环系统电性连接至所述第一MEMS谐振器上，所述第一锁相环系统包括MEMS压控振荡器，所述MEMS压控振荡器电性连接至所述第二MEMS谐振器上。
可选的，所述闭环驱动电路还包括：
第一跨阻放大器，电性连接至所述第一MEMS谐振器的检测端，用以转换得到电压信号；
其中，所述第一锁相环系统电性连接至所述第一跨阻放大器的输出端与所述第一MEMS谐振器的驱动端之间。
可选的，所述第一锁相环系统还包括依次电性连接的鉴频鉴相器、低通滤波器以及PID控制器；
其中，所述鉴频鉴相器电性连接至所述第一跨阻放大器的输出端，所述MEMS压控振荡器电性连接至所述PID控制器以及所述第一MEMS谐振器的驱动端之间，且电性连接至所述鉴频鉴相器上。
可选的，所述MEMS压控振荡器包括：
第二跨阻放大器，电性连接至所述第二MEMS谐振器的检测端；以及，
第二锁相环系统，电性连接至所述第二跨阻放大器的输出端、所述第二MEMS谐振器的驱动端、所述第一MEMS谐振器的驱动端以及所述鉴频鉴相器上。
可选的，所述频率调制结构包括电压施加装置，所述电压施加装置电性连接至所述第二MEMS谐振器电压加载端。
在本发明提供的技术方案中，在衬底结构上同时设置第一MEMS谐振器与第二MEMS谐振器，使得第一MEMS谐振器与第二MEMS谐振器的谐振频率以及产生的温漂相同，在测量加速度时，第一MEMS谐振器受到感力结构传递的惯性力，进而改变谐振频率，通过调节第二MEMS谐振器的谐振频率，使得两个谐振器谐振频率相等，由于第一MEMS谐振器与第二MEMS谐振器产生的温漂相同，将第一MEMS谐振器与第二MEMS谐振器的输出信号进行相应比对运算，即可消除温漂给第一MEMS谐振器带来的影响；而该控制电压与外界待测加速度存在一一对应的关系，因此最终可以测量出不受温度影响的待测加速度，即实现高温漂抑制型MEMS谐振式加速度传感器。
对于本申请而言，利用相同的工艺步骤实现两个尺寸相同的MEMS谐振器是易于实现且经济有效的，同时相同工艺下也易于匹配两个MEMS谐振器的谐振频率以及频率温度系数；本申请利用稳定低噪声频率源锁相环系统实现加速度敏感谐振器的驱动，并且利用高Q值的温度敏感谐振器实现MEMS压控振荡器，该压控振荡器可以等效为一个高Q值的带通滤波器，因此该申请具有良好的噪声性能、信噪比以及长期稳定性；同时避免了工艺以及封装方面的实现复杂度，且无需使用微加热器来保持MEMS谐振器所处环境的温度稳定性，所以该方法的系统功耗相对较小。
同时避免了工艺以及封装方面的实现复杂度，且无需使用微加热器来保持MEMS谐振器所处环境的温度稳定性，所以该方法的系统功耗相对较小。
附图说明
图1为本发明提供的MEMS谐振式加速度传感器的一实施例的平面结构示意图；
图2为本发明提供的闭环驱动电路的原理示意图；
图3为本发明提供的MEMS压控振荡器的原理示意图；
图4为本发明提供的MEMS谐振式加速度传感器的连接结构示意图；
图5为本发明提供的MEMS谐振式加速度传感器的谐振频率仿真假设变化曲线；
图6为本发明提供的MEMS谐振式加速度传感器的输入控制电压仿真曲线。
附图标号说明：
Figure BDA0003238252030000041
Figure BDA0003238252030000051
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)中最具有代表性的器件就是MEMS谐振式加速度器，因其测量动态范围大、灵敏度高、精度高等特点而被广泛使用。常见的MEMS谐振式加速度器由谐振器、敏感质量块、支撑结构、微杠杆等组成，是通过检测谐振器固有频率的变化而得到加速度的大小。在传统测控技术中，MEMS谐振式加速度器的驱动电路需使该系统满足巴克豪森相位与幅度条件，此时系统就能够产生稳定的自激振荡。驱动电路通常采用自激振荡电路或锁相环(PLL)模块，以实现MEMS谐振器的闭环驱动。
硅的杨氏模量会随着温度而变化，所以MEMS谐振器最大的问题之一在于其温度依赖性较强，在典型的温度范围内，其频率误差高达0.5％。为了解决这一问题，通常可以从两个方面入手：一是在器件方面通过设计合理的MEMS谐振器结构或者在谐振器表面沉积频率温度系数相反的材料，以降低与温度相关的有效频率漂移，但是上述方法对加工或封装工艺的要求较高，会提高工艺实现的难度。二是在电路方面通过外部电路实时监测MEMS谐振器所处温度，并以此补偿其谐振频率的温度漂移。或者通过提取谐振器驱动电路信号来控制微加热系统以保持MEMS谐振器所处温度的稳定。还可以通过合理设计电路，处理多个频率温度系数不相等的谐振器输出信号，滤除其中与温度相关的频率漂移。以上这些方法均可抑制温漂，但会提高测控电路的复杂度以及整体系统功耗。
本发明提供一种MEMS谐振式加速度传感器，旨在解决如何抑制MEMS谐振器温漂的问题，其中，图1至图6为本发明提供的实施例。
请参阅图1，本发明提供一种MEMS谐振式加速度传感器100，包括衬底结构、加速度感受单元以及温度补偿单元；衬底结构具有多个锚点31；加速度感受单元通过锚点31固定于衬底结构上，加速度感受单元包括第一MEMS谐振器11以及感力结构12，感力结构12用以向第一MEMS谐振器11上传递惯性力；温度补偿单元通过锚点31固定于衬底结构上，温度补偿单元包括第二MEMS谐振器21以及频率调制结构，通过调节第二MEMS谐振器21的谐振频率，以使得第二MEMS谐振器21与第一MEMS谐振器11的谐振频率相等；其中，加速度感受单元与温度补偿单元电性连接，第一MEMS谐振器11与第二MEMS谐振器21固定于同一衬底结构上，使其处于同一温度梯度下。
在本发明提供的技术方案中，在衬底结构上同时设置第一MEMS谐振器11与第二MEMS谐振器21，使得第一MEMS谐振器11与第二MEMS谐振器21的谐振频率以及产生的温漂相同，在测量加速度时，第一MEMS谐振器11受到感力结构12传递的惯性力，进而改变谐振频率，通过频率调制结构调节第二MEMS谐振器21的谐振频率，由于第一MEMS谐振器11与第二MEMS谐振器21产生的温漂相同，将第一MEMS谐振器11与第二MEMS谐振器21的输出信号进行相应比对运算，即可消除温漂带来的影响；而该控制电压与外界待测加速度存在一一对应的关系，因此最终可以测量出不受温度影响的待测加速度，即实现高温漂抑制型MEMS谐振式加速度传感器。
对于本申请而言，利用相同的工艺步骤实现两个尺寸相同的MEMS谐振器是易于实现且经济有效的，同时相同工艺下也易于匹配两个MEMS谐振器的谐振频率以及频率温度系数；本申请利用稳定低噪声频率源锁相环系统实现加速度敏感谐振器的驱动，并且利用高Q值的温度敏感谐振器实现MEMS压控振荡器，该压控振荡器可以等效为一个高Q值的带通滤波器，因此该申请具有良好的噪声性能、信噪比以及长期稳定性；同时避免了工艺以及封装方面的实现复杂度，且无需使用微加热器来保持MEMS谐振器所处环境的温度稳定性，所以该方法的系统功耗相对较小。
同时避免了工艺以及封装方面的实现复杂度，且无需使用微加热器来保持MEMS谐振器所处环境的温度稳定性，所以该方法的系统功耗相对较小。
需要说明的是，第一MEMS谐振器11与第二MEMS谐振器21都设于衬底结构上，显而易见的是，第一MEMS谐振器11与第二MEMS谐振器21之间可视为处在相同的温度梯度下；同时，通过相同工艺制作的两个MEMS谐振器频率温度系数近似相同，所以可视为在相同温度梯度下两个谐振器产生的温漂相同。
进一步的，第一MEMS谐振器11包括第一谐振梁111，第一谐振梁111具有一受力端；感力结构12包括质量块121以及放大装置；质量块121安装至受力端；放大装置设于质量块121与受力端之间。在测量加速度时，MEMS谐振式加速度传感器100产生一个加速度，质量块12由于惯性的原因，在第一谐振梁111上产生一个惯性力，进而对第一谐振梁111产生应力变化，改变第一谐振梁111的谐振频率，通过检测谐振频率的变化量即可推导出加速度的大小；由于MEMS谐振式加速度传感器100用于精确测量，测量的加速度在质量块121上产生的惯性力会非常小，为了便于第一谐振梁111能够捕获质量块121的惯性力，放大装置用以放大质量块121的惯性力。以便于第一谐振梁111测量惯性力。
具体的，放大装置包括传力杠杆122，传力杠杆122通过锚点31固定于衬底结构上，传力杠杆122的两端分别连接至质量块121与受力端上。在本实施例中，质量块121产生惯性力时，通过传力杠杆122传递力至第一谐振梁111上，以将惯性力放大，便于测量，
需要说明的是，传力杠杆122为省力杠杆，质量块121设于动力端，阻力端连接至受力端。
更进一步的，在本实施例中，传力杠杆122包括多个连接杠杆，多个连接杠杆之间呈相邻设置的一端依次驱动连接，处于两端的两个连接杠杆的端部分别连接至质量块121与受力端上。通过设置多个连接杠杆，形成多级放大结构，以便于将力放大。
另外，多个连接杠杆形成一杠杆组，在本发明中，杠杆组设置多个，进一步放大质量块121的惯性力。
为了便于安装质量块121，感力结构还包括支撑杆123，支撑杆123通过锚点31固定于衬底结构上，且对应受力端设置，支撑杆123穿设于质量块121上。通过支撑杆123支撑质量块121，保证质量块121相对第一MEMS谐振器11的位置，避免由于质量块121的位置改变带来的干扰。
另一方面，在本实施例中，有多种方式调节第二MEMS谐振器21的频率，例如通过静电力负载进行应力调制，从而改变第二MEMS谐振器21的谐振频率，如改变平行板电容器产生的静电力以进行应力调制，具体的，在本实施例中，频率调制结构包括电压施加装置，电压施加装置电性连接至第二MEMS谐振器21电压加载端。通过第二MEMS谐振器21的非线性效应改变谐振频率，从而追踪第一MEMS谐振器11的谐振频率变化，通过改变施加在第二MEMS谐振器21上的电压的幅值以改变谐振频率；同样的，在另一实施例中，频率调制结构还包括驱动信号发生装置，通过改变施加在第二MEMS谐振器21上的驱动信号的幅值以改变谐振频率。
请参阅图2至图4，MEMS谐振式加速度传感器100还包括闭环驱动电路；闭环驱动电路包括第一锁相环系统，第一锁相环系统电性连接至第一MEMS谐振器11上，用以跟踪MEMS谐振式加速度传感器100的谐振频率的变化，产生相移后的跟踪信号反馈回第一MEMS谐振器的驱动端形成闭环回路。第一锁相环系统包括MEMS压控振荡器17，MEMS压控振荡器17电性连接至第二MEMS谐振器21上。
在本实施例中，闭环驱动电路还包括第一跨阻放大器13；第一跨阻放大器13电性连接至第一MEMS谐振器11的检测端，用以转换得到电压信号；其中，第一锁相环系统电性连接至第一跨阻放大器13的输出端与第一MEMS谐振器11的驱动端之间。第一MEMS谐振器11的检测端连接跨阻放大器13，将第一MEMS谐振器11输出的交流电流小信号转换为电压信号，经过第一锁相环系统跟踪跨第一阻放大器13输出的电压信号并产生相移后反馈回第一MEMS谐振器11的驱动端形成闭环回路。当系统正常工作时，第一锁相环系统的输出频率能够跟踪第一MEMS谐振器11谐振频率的变化。
需要说明的是，第一跨阻放大器13有多种实施方式，例如使用传统电流放大电路、环路二极管电路或者模拟开关电容检测电路等。
具体的，在本实施例中，第一锁相环系统还包括依次电性连接的鉴频鉴相器14、低通滤波器15以及PID控制器16；其中，鉴频鉴相器14电性连接至第一跨阻放大器13的输出端，MEMS压控振荡器17电性连接至PID控制器16以及第一MEMS谐振器11的驱动端之间，且电性连接至鉴频鉴相器14上。以便于形成第一锁相环系统，第一MEMS谐振器11的检测端连接第一跨阻放大器13，将第一MEMS谐振器11输出的交流电流小信号转换为电压信号，经过基于第一锁相环系统跟踪跨阻放大器13输出的电压信号并产生相移后反馈回第一MEMS谐振器11的驱动端形成闭环回路。当系统正常工作时，MEMS锁相环的输出频率能够跟踪第一MEMS谐振器11谐振频率的变化。在本发明中，利用鉴频鉴相器14实现了两个MEMS振荡器输出信号的乘法运算；通过低通滤波器15可以消除高频分量只保留两个频率相减的成分；两个谐振器输出信号中因温度产生的频率漂移量通过鉴频鉴相器14以及低通滤波器15相互抵消，就可以降低温度的影响，提高整体系统的温度鲁棒性。
需要说明的是，鉴频鉴相器14有多种实施方式，例如使用乘法器、异或门鉴相器、JK触发型鉴相器或者鉴频鉴相器等，在本实施例中，使用乘法器；低通滤波器15同样具有多种实施方式，例如使用一阶或多阶有源、无源滤波器，在本实施例中，采用一阶无源滤波器；另外，PID控制器16也可以使用数字或模拟PID控制器、PI控制器，在本实施例中，采用模拟PI控制器。
另一方面，MEMS压控振荡器17包括第二跨阻放大器23以及第二锁相环系统；第二跨阻放大器23电性连接至第二MEMS谐振器21的检测端；第二锁相环系统电性连接至第二跨阻放大器23的输出端、第二MEMS谐振器21的驱动端、第一MEMS谐振器11的驱动端以及鉴频鉴相器上。利用MEMS谐振器的非线性效应改变第二MEMS谐振器21的谐振频率，从而追踪外部第一MEMS谐振器11的频率变化。用于跟踪锁定第二MEMS谐振器的谐振频率，并提供驱动第一MEMS谐振器与第二MEMS谐振器的驱动信号。第二锁相环系统与第二MEMS谐振器等组成MEMS压控振荡器17，电性连接至鉴频鉴相器等模块组成第一锁相环系统。
频率调制结构22包括电压施加装置，电压施加装置电性连接至所述第二MEMS谐振器21的电压加载端。以调节频率。
需要说明的是，第二锁相环系统同样包括依次电性连接的鉴频鉴相器、低通滤波器、PID控制器以及压控振荡器24；其中，鉴频鉴相器电性连接至第二跨阻放大器23的输出端，压控振荡器24电性连接至PID控制器上，且电性连接至鉴频鉴相器上。
需要说明的是，第一MEMS谐振器11还连接有Vdc电源。
基于上述MEMS谐振式加速度传感器100，本发明提供一具体实施例，本实施例中，加速度感受单元与温度补偿单元中的MEMS谐振器是由相同工艺步骤在同一硅片上制作而成，所以第一MEMS谐振器11与第二MEMS谐振器21的频率温度系数相差不大甚至相同。在相同的温差下，这两个MEMS谐振器产生的频率漂移量相同，我们认为在温差下，第一MEMS谐振器11的谐振频率为f1+ΔfT，第二MEMS谐振器21的谐振频率为f2+ΔfT。通过鉴频鉴相器14实现了两个信号的乘法运算，输出信号存在两种频率分量：f1-f2与f1+f2+2ΔfT，经过低通滤波器15滤除高频分量，只剩下两个频率相减的成分，从而消除温度漂移的影响，那么通过PID控制器16加快收敛速度后输出的控制信号就与温度无关，即实现了温度补偿，提高了整体系统的温度鲁棒性。
需要说明的是，两个谐振器的频率温度系数越接近，该测控系统对温度漂移的抑制作用效果越好。
根据以上原理，请参阅图5，利用MATLAB/Simulink进行仿真，建立仿真模型得到系统行为级仿真结果，第一MEMS谐振器11的谐振频率为200KHz，第二MEMS谐振器21的谐振频率为198KHz，本发明能够正常工作并在前0.05s内建立稳定状态。在0.15s给第一MEMS谐振器11施加加速度信号，第一MEMS谐振器11谐振频率产生1KHz的频率阶跃，第一锁相环系统能够正常跟踪其谐振频率的变化，即该系统能够识别出系统环境中的加速度信息。
在0.25s后改变系统温度，使温度对两个MEMS谐振器的谐振频率产生变化，请参阅图6，第二MEMS谐振器21的控制电压信号波形显示0.25s后该信号并无明显波动，表示本发明抑制了温度的影响并提高了整体系统的温度鲁棒性。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种MEMS谐振式加速度传感器，其特征在于，包括：
衬底结构，具有多个锚点；
加速度感受单元，通过所述锚点固定于所述衬底结构上，所述加速度感受单元包括第一MEMS谐振器以及感力结构，所述感力结构用以向所述第一MEMS谐振器上传递惯性力；以及，
温度补偿单元，通过所述锚点固定于所述衬底结构上，所述温度补偿单元包括第二MEMS谐振器以及频率调制结构，通过调节所述第二MEMS谐振器的谐振频率，以使得所述第二MEMS谐振器与所述第一MEMS谐振器的谐振频率相等；
其中，所述加速度感受单元与所述温度补偿单元电性连接，所述第一MEMS谐振器与所述第二MEMS谐振器固定于同一衬底结构上，使其处于同一温度梯度下；
第一MEMS谐振器与第二MEMS谐振器产生的温漂相同，利用第一MEMS谐振器与第二MEMS谐振器在系统当中的温度自补偿作用，进而消除温漂带来的影响；
所述MEMS谐振式加速度传感器还包括：
闭环驱动电路，包括第一锁相环系统，所述第一锁相环系统电性连接至所述第一MEMS谐振器上，所述第一锁相环系统包括MEMS压控振荡器，所述MEMS压控振荡器电性连接至所述第二MEMS谐振器上；
所述闭环驱动电路还包括：第一跨阻放大器，电性连接至所述第一MEMS谐振器的检测端，用以转换得到电压信号；
其中，所述第一锁相环系统电性连接至所述第一跨阻放大器的输出端与所述第一MEMS谐振器的驱动端之间；
所述第一锁相环系统还包括依次电性连接的鉴频鉴相器、低通滤波器以及PID控制器；
其中，所述鉴频鉴相器电性连接至所述第一跨阻放大器的输出端，所述MEMS压控振荡器电性连接至所述PID控制器以及所述第一MEMS谐振器的驱动端之间，且电性连接至所述鉴频鉴相器上；
所述MEMS压控振荡器包括：
第二跨阻放大器，电性连接至所述第二MEMS谐振器的检测端；以及，
第二锁相环系统，电性连接至所述第二跨阻放大器的输出端、所述第二MEMS谐振器的驱动端、所述第一MEMS谐振器的驱动端以及所述鉴频鉴相器上。
2.如权利要求1所述的MEMS谐振式加速度传感器，其特征在于，所述第一MEMS谐振器包括第一谐振梁，所述第一谐振梁具有一受力端；
所述感力结构包括：
质量块，所述质量块连接至所述受力端；以及，
放大装置，设于所述质量块与所述受力端之间，所述放大装置用以放大所述质量块的惯性力。
3.如权利要求2所述的MEMS谐振式加速度传感器，其特征在于，所述放大装置包括传力杠杆，所述传力杠杆通过所述锚点固定于所述衬底结构上，所述传力杠杆的两端分别连接至所述质量块与所述受力端上。
4.如权利要求3所述的MEMS谐振式加速度传感器，其特征在于，所述传力杠杆包括多个连接杠杆，多个所述连接杠杆呈相邻设置的一端依次驱动连接，处于两端的两个所述连接杠杆的端部分别连接至所述质量块与所述受力端上。
5.如权利要求2所述的MEMS谐振式加速度传感器，其特征在于，所述感力结构还包括支撑杆，所述支撑杆通过所述锚点固定于所述衬底结构上，且对应所述受力端设置，所述支撑杆穿设于所述质量块上。
6.如权利要求1所述的MEMS谐振式加速度传感器，其特征在于，所述频率调制结构包括电压施加装置，所述电压施加装置电性连接至所述第二MEMS谐振器电压加载端。
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