加速度传感器在地震预警,人体动作识别,汽车运动传感等领域有着广泛的应用。基于其物理原理可以把传统的商用加速度传感器分为电容式、压阻式和压电式的加速度传感器。然而,电容式和压阻式的加速度传感器需要额外的电源才能够工作;压电式的加速度传感器是自驱动的但输出较小,这些不足限制了它们在物联网时代的应用。本文提出了一种基于光栅结构独立层式摩擦纳米发电机（grating-structured freestanding triboelectric nanogenerator,GF-TENG）的自驱动加速度传感器。实现了对于加速度的实时传感,完整组装的器件能够实现对于汽车运动的传感和碰撞的预警。论文的主要研究内容如下:（1）为了实现对于加速度的实时传感,制作了由有着一套平行的电极的滑子和有着两套平行电极的定子组成的GF-TENG。滑子在定子上滑动,利用摩擦起电效应和静电感应耦合效应形成较大的自驱动交流电压信号。通过分析电压信号峰值间隔的数量和变化趋势,可以得到位移、速度和加速度的值,对于位移的最小分辨值为0.4 mm。经过对电极宽度和电极间隙进行仿真和实验上的优化之后,可以实现在0.8 mm的尺度上对加速度进行传感,并且能够良好传感随时间变化的加速度。此外,虽然GF-TENG的电学输出会随着湿度变化,但是其波形不会改变,因而并不会对它的传感能力造成影响。（2）为了拓展加速度传感范围,将GF-TENG与弹簧组合成基于光栅结构独立层式TENG的加速度传感器。它能够通过调节弹簧常数和质量块的质量,以拓展至期望的加速度传感范围,例如4-45 m/s~2。对于加速度传感器来说,需要传感加速度方向和加速度大小两个重要的参量。传感加速度的方向是通过两个弹簧与质量块连接起来作为传感电压信号的开关。对于不同方向的加速度,信号会在不同的通道出现,以此实现加速度方向的区分。传感加速度的大小则是利用反应时间与加速度的大小为对数关系,可以通过加速度传感器的反应时间来计算加速度的大小。（3）为了展示加速度传感器在实际中的应用,将其安装在模型小车上进行实验,证明了其能够较好的对模型小车的运动进行传感。由于反应时间能够满足车辆约束系统的要求,加速度传感器也被证明了在发生碰撞时能够及时开启安全气囊保护乘客的安全。本研究工作拓宽了基于TENG的自驱动传感器的应用场景,为自驱动加速度传感器的制作提供了新的思路。在将来的研究中,通过提高电路制造工艺,加速度传感的精度能够进一步提高。此外,可以对加速度传感器的维度进行拓展,在机器人、人体运动识别等方面得到应用。