图1：MEMS惯性传感器传感部分模型但是在像Σ-Δ环路中那样的动态电压激励情况下，上述表达式不能精确地表示Vp的实际值。在基于Σ-Δ的传感器中，MEMS用作环路滤波器，会形成一个二阶电子-机械式Σ-Δ系统。
将MEMS引入Σ-Δ环路可以提高阶数，并进一步抑制量化噪声。图2显示了基于Σ-Δ的传感器框图，其中的MEMS与特殊应用集成电路(ASIC)连接在一起组成了一个完整的传感器。这个系统还集成了一个额外的Hcomp块，用于补偿环路并保持其稳定性。
图2：基于Σ-Δ的闭环传感器框图
这种闭环传感器的系统级设计将确定各个MEMS和ASIC参数的最优值，比如刚度(k)、间隙距离(X0)、阻尼系数(D)、激励电压(VACT)和 ASIC噪声。为了确保Σ-Δ环路的稳定工作，传感器的输入信号不能超过反馈信号。因此激励电压值VACT定义了给定MEMS参数集条件下允许的最大输入信号。然而，为了允许大的输入信号范围而产生大的VACT会导致功耗加大，而且有时要求采用特殊的ASIC技术才能允许高压工作。ASIC技术的选择将影响到传感器的总体成本。更重要的是，VACT允许的最大值受MEMS吸合电压Vp的限制。
MEMS间隙距离(X0)是系统能否实现低噪声工作的一个关键参数。减小X0会产生更高的Cd和Kx/c，并因此增加MEMS前向增益(灵敏度)。高灵敏度可以减少ASIC噪声对以传感器输入为参考的噪声的影响。另一方面，MEMS的布朗噪声功率直接正比于阻尼系数(D)。总的传感器噪声由MEMS噪声和 ASIC噪声组成。
