利用微机电系统(MEMS)技术研发出来的微惯性传感器，由于其具有寿命长、成本低、可靠性高、体积小等优点，在军事装备和工业产品领域具有广阔的应用前景。微加速度计和陀螺仪是惯性传感器的两种典型结构，虽然目前国内外有不少单位从事此方面研究，但在多轴测量、高过载、大量程等方面都存在着很多的技术难点。本文以电容式加速度计和振动式陀螺仪为研究对象，通过对不同类型、结构的加速度计和陀螺仪进行优劣比较，最终确定了内端固定三轴梳齿电容式加速度计和振动环式陀螺仪两种结构，对这两种结构进行了理论计算和结构参数优化，确定了最终优化尺寸。利用有限元分析软件ConventorWare对该加速度计模型进行了静态学分析、过载分析、线性度分析、机电耦合分析、pull_in分析、瞬态分析和模态分析，从理论上说，该加速度计在满量程（10万g）状态下能够安全工作，在Z轴向过载达到19万g，在X、Y轴向过载高达34万g；对陀螺仪模型进行了静态学分析、过载分析和模态分析，该陀螺仪结构三轴向过载能力可以达到4万g。本文对加速度计和陀螺仪的分析，可为以后研制同类型加速度计和陀螺仪提供依据。