電容式加速度傳感器又稱變電容式加速度傳感器，它的結構原理如下圖所示，一個質量塊固定在彈性梁的中間，質量塊的上端面是一個活動電極，它與上固定電極組成一個電容器C1；質量塊的下端面也是一個活動電極，它與下固定電極組成另一個電容器C2。
當被測物的振動導致與其固連的傳感器基座振動時，質量塊將由於慣性而保持靜止，因此上、下固定電極與質量塊之間將會產生相對位移。這使得電容C1、C2的值一個變大、另一個變小，從而形成一個與加速度大小成正比的差動輸出信號。
隨著微機電技術的發展，如今的電容式加速度傳感器普遍採用MEMS技術製造。MEMS電容式加速度計具有高精度、低溫度敏感係數、低功耗、寬動態範圍、微機械結構等優點，在市場上得到了廣泛應用。
電容式加速度傳感器力學模型
電容式加速度傳感器從力學角度可以看成是一個質量—彈簧—阻尼系統，加速度通過質量塊形成慣性力作用於系統，如下圖所示：
根據牛頓第二定律,對於該力學模型,可以列寫出下列二階微分方程：
其中
將上式進行零初始條件下的拉普拉斯變換，得
由此可得以加速度作為輸入變量a，質量塊相對殼體位移s為輸出變量；傳遞函數為
可見,如果將傳感器的殼體固定在載體上,只要能把質量塊在敏感軸方向相對殼體的位移測出來,便可以把它作為加速度的間接度量。由上式可見，傳感器無阻尼自振角頻率為
傳感器阻尼比為
從上式可以看出，當處於常加速度輸入下的穩態時，其質量塊相對殼體位移趨於如下穩態值：
由上式可見，質量塊越大，彈性係數越小，即系統無阻尼自振角頻率越低，則電容式加速度傳感器靈敏度越高。穩態靈敏度為：
MEMS電容式加速度計的三種常見結構
1、蹺蹺板擺式電容加速度計
蹺蹺板擺式電容加速度計又稱扭擺式硅微加速度計（Pendulous Micromachined Silicon Accelerometer，PMSA），因敏感質量繞著彈性梁扭轉形似蹺蹺板而得名。
其典型代表是美國Draper實驗室於1990年研製的微機械加速度計，其敏感質量與下面的玻璃基片之間形成差動檢測電容。由於質量片分別位於承扭梁兩邊的質量和慣性矩不相等，所以當存在垂直於質量片的加速度輸入時，質量片將繞著支撐梁旋轉，從而使相應的一對差動電容一個增大一個減小，測量差動電容值既可得到沿敏感軸輸入的加速度。
2、梳齒式電容加速度計
梳齒式硅微機械加速度計(Finger-shaped Micromachined Silicon Accelerometer，簡寫為FMSA)因活動電極形似梳齒而得名，又稱叉指式電容加速度計，是微加速度計的一種典型結構。
梳齒式微加速度計具有靈敏度高、溫度穩定性好、結構相對簡單、功耗比較低、直流特性好等特點，但是容易受到電磁干擾。該類型的加速度計可以通過把若干極板面積較小的電容並連起來形成相對較大的電容以提高分辨率，而且可以製作反饋結構實現閉環控制，利於精度的提高。
3、三明治擺式電容加速度計
三明治擺式電容加速度計又稱為懸臂樑式硅微機械加速度計(CMSA)，是一種夾層結構的微機械加速度計，因動極板被夾在固定極板中間形似三明治（Sandwich）而得名。
該結構相對比較簡單，電容可動極板由中間的敏感質量硅擺片的上下兩面用電鍍的方法制成，與相對應的固定極板組成一組差動電容來敏感輸入加速度的大小。當質量塊受到加速度激勵上下運動時，電容極板間距隨之變化，差動電容大小發生改變，理論推導可知差動電容的大小和加速度在質量塊位移較小的情況下成近似線性比例關係。
美新MEMS電容式加速度計
美新（MEMSIC）是全球領先的慣性MEMS傳感器及解決方案提供商，在擁有全球獨家專利的熱式MEMS加速度傳感器技術之後，日前和mCube公司達成合作，獲得mCube獨家授權其所有慣性傳感器芯片技術，至此，正式擁有了6億片量產經驗、成熟的電容式加速度計技術。
美新的電容式加速度計產品涵蓋業界最小尺寸、最低功耗等豐富組合，比如1.1×1.3mm WLCSP封裝電容式加速度計，被YoleDéveloppement確認為世界上最小的產品，也是業界功耗最低的產品之一。
技術優勢
以最新的MC3419和MC3479三軸電容式加速度計為例，其擁有專用的運動模塊，它實現了支持“任何運動”和震動檢測、傾斜/翻轉和傾斜35位置檢測的算法。通過在高達1KHz的輸出數據速率（ODR）下支持完整的16位分辨率，並針對高性能應用進行了優化。應用包括用戶界面控制、遊戲運動輸入、手機電子羅盤傾斜補償、遊戲控制器、遙控器和便攜式媒體產品。
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