谐振式MEMS（Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统）传感器是一种将被测物理量变化转换为频率变化的传感器,由于其优异的性能,被广泛地应用在重力测量,地震测量,加速度计,温度计和磁力计等方面。而频率读出电路和闭环谐振电路是谐振式MEMS传感器的关键组成部分。因此,针对这两种接口电路的研究对于实现高性能谐振式MEMS传感器具有重要意义。本文提出了一种适用于谐振式MEMS传感器的低噪声频率读出系统。该频率读出系统由全数字锁相环,Sigma-Delta频率数字转换器以及降采样模块组成,并使用FPGA实现。为了对频率读出系统的性能进行测试,本文采用了一种开环测试方式,使用了基于边带激励的驱动方案来激发谐振器。相比于传统的驱动方案采用追踪谐振器一阶模态频率信号来驱动谐振器,边带激励方案使用一个频率为谐振器多个模态频率之和的交流信号来驱动谐振器。实验结果表明,频率读出系统能够跟踪谐振式MEMS传感器输出信号的频率变化。此外,还使用频率读出系统对该传感器进行了噪声本底测试,测得的本底噪声在10 Hz的带宽下可达380μHz/Hz1/2,与采用商用锁相放大器测得的结果基本一致,证明了频率读出系统的低噪声特性。本文还提出了一种适用于谐振式MEMS传感器的新型闭环系统,经过实验验证,该闭环系统可以提高谐振式MEMS传感器的灵敏度。提出的闭环系统也是基于边带激励方案实现,因此,闭环系统需要提供一个和频激励信号,该信号的频率随传感器输出信号频率实时变化,从而驱动谐振器持续振荡。与此同时,将该和频信号的频率作为系统输出。闭环系统主要由数字锁相放大器、全数字锁相环和边带激励控制模块组成,由于都是数字模块,也在FPGA中实现。实验结果初步表明,该系统具有实时跟踪谐振器两个模态频率之和的能力,即提高传感器灵敏度的潜力。为了进一步证明这种潜力,通过修改闭环系统关键参数,成功将闭环系统应用于经过真空封装的谐振式MEMS加速度计,最后实验结果表明加速度计的灵敏度被提高了166%。