旋转式重力梯度仪可在航空航海等移动平台上对地球重力梯度场进行测量,在科学研究、国民经济和军事应用上有着重要意义。ng分辨率的高精度加速度计作为此类梯度仪的核心器件,需要在具有较大噪声的环境中检测亚ng的加速度变化,对其进行全面测试是研制此类梯度仪的重要内容之一。随着加速度计精度的提高,已有的测试方法受到测试设备精度、环境噪声干扰以及加速度计自身低频漂移等方面的限制,面临诸多挑战,亟需针对不足之处予以改进或发展新方法。鉴于此现状,本论文分析总结已有测试方法对于旋转式梯度仪用加速度计测试的适用性,在此基础上针对重难点问题展开研究,提出了一系列解决方案,并进行了详细的误差分析和实验验证。研究内容包含以下几方面:1.对已有基于重力场的多角度停留方法进行了系统的总结、验证和误差分析,针对测试仪器绝对精度受限的情况下,待测传感器量程较小导致相对误差快速增加的问题,利用多角度停留的较大量程的参考加速度计同步解算出当前的倾斜角度,修正了分度装置的倾角误差,将高精度加速度计标度因数的多次测量一致性提高一个量级,达到0.5‰;进而发展了绕加速度计输入轴进行多位置旋转的方法,激发并扩增交叉轴施加的加速度,对于二阶项中仅与两个交叉轴相关的系数,测试不确定度优于1 mg/g~2。2.为摆脱测试环境和仪器漂移对加速度计高阶项系数测试造成的负面影响,提出了连续转动结合重力场分量双重调制的原理性方案,以提高测量精度。首先给出了对所有二阶模型参数进行辨识的方案,在此基础上,针对交叉耦合系数的测试展开了系统分析和实验验证。该方案通过小角度倾斜且连续转动的精密单轴台对加速度计进行沿输入轴的重力加速度分量调制;通过一系列分步调节的转速,激发并增强交叉轴上的向心加速度,从而将交叉耦合系数Kio(或Kip)与其他效应进行有效分离。通过系统性评估潮汐、转台晃动、解调相位等多项误差,该参数测试不确定度优于0.01 g/g~2,与准静态的重力场多角度停留测试方法相比,提升了一个量级。3.针对ng水平加速度计温度模型测试干扰因素多的问题,分析了测试方案、设备和环境需要满足的要求,实验证实了对称位置法可将升降温过程中夹具热变形等主要误差项抑制三个量级。结果表明,高精度MEMS加速度计零偏温度系数的测试重复性可优于0.4μg/℃,标度因数温度系数的测试重复性优于30 ppm/℃。4.针对磁场响应模型,根据磁场作为矢量场的特点,提出了分离加速度计各模型参数沿磁感应强度不同方向上灵敏度的测试方案,并通过将磁场发生装置与分度装置固连和交变磁场调制的方式,控制磁场相对方向,抑制噪声干扰。实验结果表明,模型参数灵敏度对于磁场方向、频率均有依赖关系。磁灵敏度测试不确定度对零偏优于10 ng/Gs,对标度因数不超过6 ppm/Gs。在此基础上,分别结合MEMS和簧片两款不同类型加速度计,阐明了磁路对称性、检验质量的材料磁化效应和磁感应效应在磁灵敏度产生机制中所起的作用。上述工作重点给出了加速度计对外界加速度以及温度磁场等环境因素响应的测试方案,结合其它基于已有测试方法继承或发展的内容,为用于旋转式梯度仪的加速度计建立了初步的测试体系。本论文中的测试方法亦可部分适用于航天探索、微震探测等其他领域所用ng分辨率加速度计的测试。