石英挠性加速度计以其精度高、体积小、稳定性好等优点被广泛应用在高精度惯性导航领域。传统的模拟式石英挠性加速度计通过开环模数转换电路将数字加速度信息传给导航计算机的过程中易引入噪声,导致性能急剧下降;现有的数字伺服回路技术方案都是采用表头与伺服回路分离的方式,远距离传输电容信号易受干扰。因此,高精度、高集成度、数字化输出是石英挠性加速度传感器发展的必然趋势。针对上述问题,本论文在研究精度提升技术的基础上兼顾集成度,设计了数字式伺服回路,并针对回路中作为噪声主要来源的电容检测电路进行进一步的优化设计,最终完成加速度计样机的研制和测试。主要研究内容如下:1)数字闭环伺服回路方案研究与误差分析。根据高精度加速度计的使用需求,完成电容检测模块、数字控制器模块、反馈驱动模块的方案设计,并完成数字伺服回路的电路设计及调试。理论分析各模块误差,并进行系统噪声分级测试,确定电容检测电路噪声是影响系统精度最主要的因素。2)石英挠性加速度计电容检测方案分析与性能对比。根据差动电容传感器的工作特性,选取适用于石英挠性加速度计的几种电容检测方案进行详细的原理介绍。建立了不同方案的噪声模型,进行噪声的理论推导和计算,最终确定单载波调制解调法是性能最好的电容检测方案。3)单载波调制解调型电容检测精度提升方法研究。深入分析影响单载波调制解调电路性能的主要因素,在兼顾精度和方案实现复杂度的情况下对各部分拓扑进行优化设计。提出了使用采样保持器进行相敏解调的新方法,有利于抑制高频载波的影响、提高电容检测电路的增益、降低器件供电电压和静态功耗。4)石英挠性加速度计精度提升实验验证与分析。完成石英挠性加速度计的一体式样机研制,搭建实验平台,对加速度计各项性能指标进行测试。实验结果表明,本课题设计的石英挠性加速度计性能优越,原本湮没在电容检测电路噪声中的加速度敏感值都得到了体现。本课题研制的石英挠性加速度传感器具有高集成度、高精度、直接数字输出的优势,证明了本文精度提升关键技术研究的有效性。