石英振梁加速度计（QVBA）是一种基于石英的逆压电效应和谐振梁力频特性的谐振式加速度计。由于其检测机理与材料的优良特性,广泛运用于中高精度领域。具体来说,石英振梁加速度计具有准数字化输出,便于传输处理,温度特性好,长期可靠性高,工艺成本低,便于批量生产等优点。为了将石英振梁加速度计更好地应用到高精度领域,本文基于本课题组研发的一体式石英振梁加速度计,通过结构设计的优化与全数字测控系统的设计,对小量程高精度的QVBA进行了深入研究。在实现高精度的基础上,将铰链旋转角引入,详细分析了吸合现象对可控极板间距的影响。同时,为了克服能动部分与极板间距键合时的不导电性问题,设计了一批测试片,验证工艺的可行性。本文首先介绍了石英振梁加速度计的工作原理,优化了表头能动部分的力学分析,首次考虑了铰链旋转角。将理论分析同ANSYS仿真相结合,进一步细化表头厚度、质量块尺寸、以及谐振梁尺寸等因素对标度因数的影响。从仿真结果看,敏感元件的标度因数可达到657.5Hz/g,量程可达±8g。随后对自检静电极板建立了两套模型,通过理论分析与仿真相结合的方式,明确了可控极板间距、吸合电压和实际施加加速度三者之间的关系,证实105μm为该款加速度计的极板安全间距。紧接着,针对极板电极制作工艺与二者之间的装配问题,设计了一批测试片,验证了掩模工艺以及H20E导电胶的可行性。最后,提出了一种基于FPGA-TDC的高精度频率测量系统,通过Modelsim验证了设计的可行性。