将三个单轴高精度加速度计组装实现三个方向的加速度信号测量，该方案的优点是三个方向精度高，对单轴加速度计的敏感方向没有要求，并且三个方向的敏感结构可以采用完全相同的工艺加工，因此一致性好、对微机电敏感结构的加工工艺要求不高，可以采用任何一种工艺路线；缺点是体积和功耗大，对组装精度要求高，否则会导致各轴之间的交叉耦合系数很大，影响三轴加速度计的整体精度。典型产品包括Crossbow公司的TG和GP系列、Silicon Design公司的2470和2476系列等，如图1、图2所示。Crossbow公司的TG系列和GP系列三轴MEMS加速度传感器产品量程从±2g到±10g，噪声20μg/√Hz，交叉耦合1% 。
三轴组装的另一种途径是将采用不同加工工艺且敏感方向不同的三个单轴MEMS加速度计在平面内组装到一起，用于敏感三个方向的加速度信号。和前一种组装方案相比，该方法显著降低了组装的复杂性，但由于不同敏感方向的加速度计通常采用不同的工作原理和加工工艺，各轴之间的一致性很难保证，所以通常不被高精度三轴MEMS加速度计所采用。
对于单片集成三轴MEMS加速度计，实现途径主要有两种：
一种方案是采用一个敏感质量来敏感三个方向的加速度信号。该方案的优点是芯片体积小；缺点是各轴之间的交叉耦合大、器件精度较低。主要用于振动、冲击和倾角测量等工业领域。
另一种方案是将三个分立结构制作在一个芯片上，三个芯片在工作中是相互独立的，分别用于敏感X向、Y向和Z向的加速度信号，相当于三个单轴加速度计。该方案的优点是三个轴向之间的交叉耦合小; 缺点是三个结构制作在一个芯片上，芯片体积偏大，若减小芯片体积则会导致每个敏感结构的尺寸都很小，导致加速度计整体精度较低。这种方法制作出三轴加速度计产品尺寸非常小，可以达到2mm×2mm×1mm，但技术指标很低，分辨力超过10mg，主要用于消费领域，如手机、玩具、无人机等。
目前，产量较大的是性能较差的MEMS加速度计，开发低成本、低噪音、长期稳定性好、低温度灵敏度的高精度加速度计仍然是一个挑战。其难点之一是开发低应力、低漂移的高精度封装技术；另一个主要难点是接口电路，其中需要高灵敏度、低噪声和大动态范围的低漂移读出/控制电路。
2、MEMS陀螺仪
自20世纪80年代以来，对角速率敏感的MEMS陀螺仪受到越来越多的关注。根据性能指标，MEMS陀螺仪可分为速率级、战术级和惯性级。速率级陀螺仪可用于消费类电子产品、手机、数码相机、游戏机和无线鼠标；战术级陀螺仪适用于工业控制、智能汽车、火车、汽船等领域；惯性级陀螺仪可用于卫星、航空航天的导航、制导和控制。
根据不完全统计，研究MEMS陀螺仪的机构如下：斯坦福大学、密歇根大学、加州大学伯克利分校、欧文、洛杉矶、中东技术大学、弗莱堡大学、南安普敦大学、首尔国立大学、根特大学、清华大学、北京大学、东南大学、上海交通大学、浙江大学、博世、ST、InvenSense、NXP、ADI、TI等。目前，对MEMS陀螺仪的研究主要集中在以下几个方面：①新材料、新制备技术和新工艺；②ASIC单片集成电路；③高真空度封装；④新的结构和工作原理；⑤模式匹配控制，噪声抑制和耦合信号抑制；⑥驱动模式的闭环控制；⑦自校准和温度补偿；⑧可靠性测试、失效分析和可靠性设计。
MEMS陀螺主要有线振动型陀螺和谐振环型陀螺，前者工艺简单，利于大批量、低成本生产；后者具有更高的理论精度但结构及原理更为复杂。
线振动型MEMS陀螺采用了两个机械结构：一个构件谐振并耦合能量到第二个构件，同时对第二个构件的运动进行测量。尽管该方法能满足很多场合的要求，但要达到导航级的要求还须进一步提高其性能。
环形结构，由于采用高度对称的设计，所以能方便地考虑轴间耦合，而且对干扰振动不敏感，因此陀螺仪的敏感度得到有效提高。
环形MEMS陀螺谐振子经历了单环环形、实心盘和多环环形的发展过程，测控电路经历了角速率开环模式、力平衡模式和全角模式的发展过程，加工工艺经历了SOG到SOI的发展过程，其输出性能逐步提高。
美国加州大学欧文分校A.M.Shkel团队利用多环环形谐振子锚点设计灵活、电极摆放自由的优势，设计了锚点在外、电极在内的多环环形陀螺，工作在3θ模态下，Q值达到10万以上。角度随机游走为0.047（°）/√h，短期零偏不稳定性为0.65（°）/h。
