线性加速度计，英文全称Linear Accelerometer Unit ，简称LAU，它是惯性导航、惯性制导和控制检测设备的惯性敏感元件,其输出与运载体(飞机、导弹、汽车等)的运动加速度成比例或成一定函数关系,广泛用于航空、航海、宇航及武器的制导与控制中。

加速度计是惯性测量和导航系统的主要惯性元件之一,它的输出与运载体的运动加速度成比例。其作用原理是基于牛顿的经典力学定律。加速度计测量出运载体的线加速度,经一次积分可获得运动速度,经两次积分便获得位置数据。因此,在惯性测量和导航系统中,对加速度计的精度指标要求相当高，通常要求加速度计的灵敏度极高,各种性能系数的稳定性也极高。

线加速度计的种类很多,由发展时间的先后依次为:三四十年代的摆式积分陀螺加速度计和宝石轴承摆式加速度计;60年代中期开始发展起来的液浮摆式加速度计、挠性加速度计、压电加速度计、电磁加速度计等,以后是静电加速度计、激光加速度计;70年代以后,除了上述各类加速度计不断改进提高之外,多功能传感器和其他基于新支承形式、新材料、新工艺的加速度计蓬勃发展。尤其是硅基集成式微加速度计,近10年来成为竞相研制的热点,近期国内外关于加速度计方面的论文大部分是在探讨硅基加速度计。

测量加速度的方法很多 ,对应每种测量方法可以制造出几种不同形式的加速度计。种类繁多的加速度计有各种分类方法 ,按检测质量的运动方式可分为线位移加速度计和摆式加速度计 ,前者是测量检测质量沿导轨方向的直线位移量 ,后者是测量检测质量绕支承摆动而产生的角位移量。 按测量系统形式分 ,有开环式和闭环式两类。开环式加速度计又称为简单加速度计 ,被测的加速度值经敏感元件、信号传感器、放大器变成电信号直接输出。 这种加速度计构造简单、体积小、成本低、但精度较低。闭环式加速度计又称为力平衡式加速度计 (又称力反馈加速度计或伺服加速度计 ) ,被测的加速度变成电信号后 ,加到力矩器上 ,使活动机构恢复平衡位置。由于采用了力反馈回路 ,该加速度计精度高 ,抗干扰能力强。 按输出信号分 ,有加速度计、积分加速度计和双重积分加速度计 ,分别提供加速度、速度和距离信息。按测量的自由度分 ,有单轴、双轴、三轴加速度计。按测量加速度的原理分 ,有压电、振弦、振梁、光学和摆式加速度计。 按支承方式分 ,有液浮、挠性和静电加速度计。

目前,力平衡式加速度计占据了加速度计的主要市场,这不仅是因为它体积较小、结构简单、牢固可靠,还因为可以通过不同设计以满足不同性能和应用的要求。力平衡加速度计可以按照捷联式或框架式两种模式工作,输出可以数字化。美国贝尔实验室、利顿公司、基尔福特公司、森德斯坦公司等均生产力平衡线加速度计最精确的力平衡加速度计是脉冲积分摆式加速度计(PIPA),它是一种悬浮单自由度且基本无约束力的器件,采用数字方法控制扭矩产生脉冲保持摆处于零位。PIPA现在用于潜艇发射的战略导弹,其精度受非线性误差的限制。

现在性能最好的加速度计是摆式积分陀螺加速度计(PIGA),用于战略导弹制导。PIGA是一种非常稳定的线性器件,在宽的动态范围内有很高的分辨率,并且是迄今为止唯一能够满足战略导弹推进轴要求的加速度计。美国霍尼威尔公司、利顿公司,法国Sagem公司和俄罗斯均生产PIGA。

开环变电容式加速度计,振梁式石英加速度计目前也得到越来越多的应用。发展中的微硅加速度计正逐渐展示出自身的优势。

线加速度计有广泛的用途,如飞行器的制导和导航系统、各种基准台和平台的调平系统、地质探矿钻孔测斜系统、建筑物基础和路桥监测系统、车辆调平和防撞系统,可见其市场需求很大

(1)力平衡摆式加速度计几乎占领了高精度加速度计的全部市场。因此,应该继续改进液浮摆、挠性摆和石英摆式加速度计的性能,以满足对高精度加速度计的需求。

(2)由于对输出数字化以及大动态范围、高分辨率的迫切要求,石英振梁式加速度计的发展非常迅速。预计未来在几微克到1mg的应用领域将有广泛的应用。

(3)微机械加速度计采用了固态电子工业开发的加工技术,能象制造集成电路那样来生产加速度计,并且可以把器件和信号处理电路集成在同一块硅片上,实现了真正意义上的机电一体化,因而使其具有成本低、可靠性高、尺寸小、质量轻和可大批量生产的优点,在军用和民用中有巨大的潜力,是加速度计发展的一个重要方向。

回顾线性加速度传感器的发展历程,可以清晰地看出其由结构复杂、成本高力求向结构简单、成本低而性能却不断提高发展的脉络。从当前的发展状况来看,除了继续改进已有的液浮摆,挠性摆和石英摆式加速度计等外,人们对没有力反馈的直接数字化输出和小型化感兴趣。

随着微电子技术的迅猛发展,单晶硅成为当代信息社会最重要的工业原料之一用硅来制造加速度计是近10年来加速度计的研究热点,由于硅的独特品质,其良好的可加工性,适于批量生产,因而加速度计的成术将大为降低,使得它在多种领域必将得到广泛应用。各国研究人员尝试了多种结构,取得一定成果,但微硅加速度计的性能近期仍处于中档水平,采用更好的结构和信号处理电路.提高微硅加速度计的性能,是今后加速度计研究领域的重要课题。