本论文主要有三个方面的研究内容：一是体硅微机械关键加工技术研究；二是微机械电子隧穿加速度传感器研究；三是微机械热对流加速度传感器研究。 本论文首先阐述了微电子机械系统(MEMS)和微机械加工技术的概况和发展趋势，总结了微机械隧穿传感器和微机械热对流传感器方面的研究进展，明确了论文的研究目标。 通过大量工艺实验研究了体硅各向异性腐蚀技术、浓硼扩散自停止腐蚀技术、低应力薄膜技术、硅/硅直接键合技术和硅/玻璃静电键合技术等体硅微机械关键工艺技术，掌握了工艺机理和工艺技巧，并提出了一些新的工艺方法、工艺途径和工艺配方。 建立了隧穿加速度传感器闭环系统的理论模型。从检验质量的运动方程入手，通过静电驱动分析和噪声分析，创建了一套闭环隧穿加速度传感器系统的设计方法。结合计算机有限元仿真，设计了一种三明治结构的隧穿加速度传感器。通过噪声分析，发现决定隧穿加速度传感器分辨率的主要因素是机械热噪声。 开发出一套玻璃/硅/玻璃三明治结构的微机械隧穿加速度传感器加工工艺。设计并研制了隧穿加速度传感器的闭环控制电路；研究了自检测技术，并将其应用于隧穿加速度传感器的测试；研制出了量程为2g，分辨率为1μg/平方根Nz，灵敏度为5V/g，带宽为2KHz，具有自检和保护功能的闭环微机械隧穿加速度传感器原理样机。 研究分析了热对流加速度传感器的工作原理；通过计算机数值分析，明确了热对流加速度传感器的线性工作条件和线性误差范围以及工作气体、加热器尺寸、工作温度、腔体尺寸和温度传感器位置等因素与灵敏度的关系。获得了热对流加速度传感器优化设计的方法。 开发出一套只需要3块光刻掩模版的正面体硅微机械热对流加速度传感器加工工艺。设计制作出了单轴半桥、单轴全桥、单敏感元件双轴全桥等多种抗高冲击高灵敏度热对流加速度传感器和双轴全桥抗高冲击高g值热对流加速度传感器。通过可靠性试验，研究分析了微机械加速度传感器的可靠性和失效机理，验证了热对流加速度传感器的高可靠性。研制出的高灵敏度热对流加速度传感器(单轴/双轴)分辨率为0.18mg，量程为±30g，灵敏度为200mV/g，线性度<5‰，带宽>75Hz，抗冲击能力>5万g；高g值热对流加速度传感器测量范围>5万g，响应时间<1ms。