硅微谐振式加速度计是一种高精度的惯性传感器,它通过谐振梁刚度随惯性力的变化检测输入加速度的大小。为了得到较高的标度因数,国内外的研究机构普遍使用微机械杠杆机构来放大惯性力,但实验中微机械杠杆往往达不到理想的放大倍数,尤其是多级杠杆对力的放大作用非常有限。结合国内加工条件,微机械杠杆力放大机构的模型被合理简化,使用有限元分析运动模态的方法,分别计算微机械杠杆、检测质量支撑梁以及谐振梁的刚度,并按此仿真计算结果估算微机械杠杆的力放大倍数。通过理论推导、ANSYS仿真和对微机械杠杆实验的结果验证了这种方法的正确性。为分析微机械杠杆实际的力放大效果提供了一种实用方法,并基于此方法提出通过提高输出刚度来提高微机械杠杆力放大倍数的方法。通过对杠杆结构的优化,可将原有3.9倍的杠杆放大倍数提高到

方波激励下的环形二极管电容检测电路应用于微机械加速度计是一种新的尝试。根据实践，该方案可以很好地在闭环系统中工作。该文建立了这种解调电路的数学模型，进行了误差分析，给出了其参数对闭环系统的影响。该方案在将检测电容变化转换为电压变化的过程中会引入非线性因素，该文证明了这种影响在闭环后可以忽略。计算结果表明，较解调电容的变化，敏感结构电容的变化将对输出电压的变化起主要的影响作用。此外，推导出的静电力公式说明，较大的激励电压会减小系统的稳定裕量。

硅微谐振式加速度计多采用双端固定音叉（DETF）作为谐振结构,而传统的单根振梁结构也具有其独特优势。该文通过理论分析、有限元仿真和实验验证,给出了2种谐振结构的比较结果：单根振梁结构的标度因数约为DETF的1.76倍;随着工作环境气压的增大,DETF结构的机械品质因数Q从单根振梁结构的1.95倍（气压为0.01 Pa）减小至1.12倍（气压为86.8 Pa）。此外,由于国内现有微加工工艺限制,加工得到的DETF结构2根振梁的谐振频率存在一定误差,给外围电路的设计造成了一定困难。