在电容式加速度传感器里,通常都包含了一个半导体材料(多晶硅)形成的机械结构。其制作工程采用类似于mask和etch工艺,在完全密封的环境里将器件进行气密焊接,以形成真空或者稀有气体的器件。这个器件的内部称为g-cell。在g-cell里,形象一点说,就好比一系列的横梁(beam),在横梁之间有一个可移动的模块(mass)。在加速度的影响下,移动模块可以从静止状态产生位移。当移动模块与一边的横梁距离缩短,同时会与另外一边的横梁的距离增大。加速度测量的原理就是根据这个位移而得到的。
g-cell位移和加速度之间的关系为:当中间的移动模块在加速度的作用下产生位移的时候,它与固定横梁的距离产生变化,每个电容数值也会随之变化。具体的:
C = NAε/D
其中,A是横梁的作用面积,是介电常数,D是横梁之间的距离,N是横梁的数量。
在X-Y轴的器件里包含了彼此间对应角度的两种结构。除此之外,器件的ASIC部分将两个电容的差异信号进行转换和滤波,输出大信号的电压供后面的电路进行运用。