伺服式加速度測量是一種按力平衡反饋原理構成的閉環(huán)測試系統(tǒng)。圖1（a）是其工作原理圖，圖（b）是其原理框圖。它由檢測質量m、彈簧k、阻尼器c、位置傳感器sd、伺服放大器ss、力發(fā)生器sf，和標準電阻rl，等主要部分組成。當殼體固定在載體上感受被測加速度后，檢測質量m相對殼體作位移z，此位移由位置傳感器檢測并轉換成電壓，經伺服放大器放大成電流i，供給力發(fā)生器產生電恢復力，使檢測質量返回到初始平衡位置。系統(tǒng)的運動方程為
（1）
式中，sf為力發(fā)生器靈敏度（n／a），對于常用的由永久磁鐵和動圈組成的磁電式力發(fā)生器，sf=bl，b為磁路氣隙的磁感應強度（t），l為動圈導線的有效長度（m）。
圖1 伺服加速度計
由于電流i為
（2）
式中，sd為位置傳感器的靈敏度（v／m），ss為伺服放大器的靈敏度（a／v）。
將式（3）代入式（2）得關系式
（3）
式中，ωn為系統(tǒng)無阻尼固有圓頻率；ζ為系統(tǒng)阻尼比。它們分別為
（4）
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由式（4）和式（5）可以看出，伺服式加速度計的ωn和ξ不僅與機械彈簧的剛度和阻尼器阻尼系數(shù)有關，還與反饋引起的電剛度sdsssf有關。因此便可通過選擇和調節(jié)電路的結構和參數(shù)來進行調節(jié)，具有很大的靈活性。
當系統(tǒng)處于加速度計工作狀態(tài)時，
因此，電壓靈敏度sa為
（6）
如選用剛度小的彈簧，使其滿足sdsssf>>k，則
即sa僅決定于m、rl、b和l等結構參數(shù)，而與位置傳感器、伺服放大器、彈簧等特性無關。若能采取措施使這些參數(shù)穩(wěn)定，不受溫度等外界環(huán)境的影響，便可達到很高的性能。
由于有反饋作用，增強了抗干擾能力，提高了測量精度，擴大了測量范圍，伺服加速度測量被廣泛應用于慣性導航和慣性制導系統(tǒng)中，在高精度的振動測量和標定中也有應用。