采用微机械加工技术制造出的MEMS器件不但具有体积微小化、功能集成化的特点;而且提高了使用的可靠性,降低了成本,这对于许多高新技术领域的发展具有重要意义。加速度传感器就是MEMS技术应用的一个重要领域之一。MEMS惯导加速度传感器是微惯性测量组合(MIMU)的核心部件,在军用航空和民用相关领域有重要的发展前景,研究高性能的MEMS惯导加速度计已成为世界各国的研究热点。本论文来自电子科技大学机械电子工程学院的课题“MEMS惯性组合的设计与研究”。该课题希望通过对MEMS技术和MEMS惯性传感器的研究,研制和设计出一系列能够应用于火箭和导弹制导的MIMU系统。主要进行了一下工作:研究了目前较为成熟的MEMS加工工艺,提出了一种结构简单,基于各向异性体硅微加工技术的电容式加速度传感器。阐明了电容式加速度传感器的工作原理,对重要的公式进行了详细的理论推导,并重点研究了电容式加速度传感器的力学和电学性能。设计了一种全新的四梁中心悬臂结构并进行了优化设计。利用有限元软件ANSYS对加速度传感器敏感元件结构进行了计算机模拟仿真,通过静力学分析、模态分析和谐响应分析得出了加速度传感器的敏感元件结构尺寸对量程、线性度、抗冲击性能和响应频率等性能的影响规律,为结构的优化设计提供理论参考。讨论了静电力对系统性能的影响,合理利用静电力可以设计出开环和闭环控制系统。选择合适的反馈系数和偏置电压建立闭环控制系统,可以大大提高传感器的量程和稳定性。依据优化后的设计参数,设计出的加速度传感器有以下特性量程大于70g,能够承受400g纵向冲击和5000g横向冲击,频率响应范围在0~2000KHz之间,理论上满足了大量程惯导加速度传感器实现的基本要求。