MEMS加速度计技术持续升级，传统的机械摆式加速度计市场份额将被进一步压缩

加速度计是MEMS领域最早研究、最成熟、最常见的器件之一，主要用于测量物体线加速度，通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。加速度计的理论基础是牛顿第二定律，传感器在加速过程中，可通过对质量块所受惯性力的测量计算出加速度值。如果初速度已知，就可以通过加速度对时间积分得到线速度，再次通过线速度对时间积分可计算出直线位移。按照基本技术原理，加速度计可划分为悬移/平移质量位移/再平衡加速计、谐振元件加速度计、热能加速度计三大类，并可进一步细分为悬吊式再平衡加速度计（特别是PIGA）、力平衡加速度计、谐振元件加速度计、热加速度计、MEMS加速度计。就微加速度计而言，微机电系统（MEMS）和微光机电系统（MOEMS）技术快速发展使得微加速度计日趋成熟，按照敏感原理微加速度计可以进一步划分为压阻式、压电式、电容式、隧道式、热敏式、谐振式、光学式等多种类型。

加速度计基本分类概述

资料来源：Yole

微加速度计分类情况概述

资料来源：公开资料

不同类型的微加速度计均有各自的优缺点，其中电容式MEMS加速度计是目前应用最多的类型。各类MEMS加速度计在探测灵敏度、精度、测量范围、稳定性等性能指标上，以及在加工成本、器件质量和体积、环境适应性等方面有着各自的优缺点，且相互制约：①压阻式微加速度计结构简单，制作相对简易，但其对温度敏感，且灵敏度较低、蠕变和迟滞效应较大；②压电式微加速度计工作频带宽、功耗低、抗摔性好、温度稳定性高，但低频噪声性能差；③电容式微加速度计结构简单、漂移率低、温度敏感性低，但抗电磁干扰性差；④隧道式微加速度计灵敏度高，但温度依赖性高，制造工艺复杂、工作电压高；⑤热敏式微加速度计不需要大体积的运动质量块，但灵敏度较低、工作带宽较窄；⑥谐振式微加速度计测量谐振频率信号的准确度和精度高，但只能应用于随时间缓慢变化的加速度量值测量；⑦光学微加速度计结合光学测量和微机电系统的优点，可实现高精度、高灵敏度、小体积和抗电磁干扰的加速度测量；⑧腔光力微加速度计灵敏度高、精度高、稳定度高、动态范围大，但也存在散粒噪声、量子反作用噪声等噪声源影响探测精度的问题。目前，电容式MEMS加速度计仍是应用最多的类型，被广泛应用于消费电子、汽车、工业、高可靠等各个领域。

目前MEMS加速度计已经是主流加速度计产品之一，随着技术持续升级，MEMS/集成光学微加速度计的市场份额还将继续扩大。根据不同的精度范围，加速度计可以划分为消费级、战术级、导航级、战略级四大类：①机械摆式加速度计及高精度石英谐振加速度计按照性能主要归类为战略级和导航级，主要应用于航天、航海陆地巡航等领域；②MEMS加速度计和石英加速度计主要属于战术级和导航级加速度计，主要用于航空、长航时无人系统及高端工业领域。目前MEMS加速度计已经是主流加速度计产品之一，并且其精度范围及应用场景与石英加速度计重合度较高。未来，MEMS/集成光学微机械陀螺仪有望主导绝大部分市场，伴随原子加速度计等新技术涌现，传统的机械摆式加速度计市场份额将被进一步压缩。

MEMS加速度计将逐步占据机械摆式加速计现有市场份额

资料来源：INS/GPS Technology Trends