离子感烟探测器是目前应用最广泛的一种探测器。它是利用烟雾粒子改变电离室电离电流的原理制成的。如图4-4所示，两个极板分别接在电源的正负极上，在电极之间放有α粒子放射源镅-241，它持续不断的放射出α粒子，α粒子以高速运动撞击极板间的空气分子，使空气分子电离为正离子和负离子（电子），这样电极之间原来不导电的空气具有了导电性，实现这个过程的装置称为电离室。在电场作用下，正负离子有规则的运动形成离子电流。当火灾发生时，烟雾粒子进入电离室后，电离产生的正离子和负离子被吸附在烟雾粒子上，使正负离子相互中和的概率增加，这样就使到达电极的有效离子数减少；另一方面，由于烟雾粒子的作用，α射线被阻挡，电离能力降低，电离室内产生的正负离子的数量也减少，这两者都导致电离电流减少，因此只要能检测到离子电流的变化就可检测到火灾是否发生。

    图4-4 离子感烟探测器工作原理

                  图4-5 双源式感烟探测器电路原理和工作特性

    图4-5为双源式感烟探测器的电路原理和工作特性，开室结构的检测电离室和闭室结构的补偿电离室反向串联。当检测室因烟雾作用而使离子电流减小时，相当于该室极板间等效阻抗加大，而补偿室的极板间等效阻抗不变，则施加在两电离室上的电压分压U1和U2发生变化，见图4-5（b）。无烟雾时，两个电离室电压分压U1、U2都等于 12V，当烟雾使检测室的电离电流减小时，等效阻抗增加，U1减小为U1’，U2增加为U2’ , U1’+U2’=24V。开关电路检测U2电压，当U2增加到某一定值时，开关控制电路动作，发出报警信号，此信号传输给报警器，实现了火灾自动报警。

    上例中两个电离室各有一个α离子发射源，称为双源式离子感烟探测器。这种探测器在我国已大量生产并广泛应用。但目前一种单源双室式离子感烟探测器正在逐渐取代双源双室式感烟探测器。单源式离子感烟探测器的工作原理与双源式基本相同，但结构形式不同。图4-6为单源双室离子感烟探测器结构示意和工作特性图。单源双室感烟探测器的检测电离室与参考电离室比例相差较大，补偿室小，检测室大。两室基本是敞开的，气流互通。检测室与大气相通，而补偿室则通过检测室间接与大气相通。两室共用一个放射源，

     图4-6 单源双室离子感烟探测器电路原理与工作特性

    放射源发射的α射线先经过参考电离室，然后穿过位于两室中间电极上的一个小孔进入检测室。两室中的空气部分被电离，各形成空间电荷区。因为放射源的活度是一定的，中间电极上的小孔面积也是一定的，从小孔进入检测室的α离子也是一定的，在正常情况下，它不受环境影响，因此电离室的电离平衡是稳定的，图（b）中为检测电离室的特性曲线，为参考电离室的特性曲线。交点处的电压Uo为中间电极对地电压，Ui为内部电极与中间电极之间的电位差。Uo+Ui=US。当火灾发生时，烟雾粒子进入检测电离室，使检测室空气的等效阻抗增加，工作特性变为曲线，而参考电离室的工作特性不变。中间电极的对地电压变为与交点处对应的电压Uo1，显然Uo1增加，而Ui1减小，Uo1+Ui1=US。检测中间极板上的电压Uo的变化量ΔU，当其超过某一阈值时产生火灾报警信号。

    单源双室离子式感烟探测器与双源双室离子式感烟探测器相比，有以下几个优点：

     (1) 由于两个电离室同处在一个相通的空间，只要两者的比例设计合理，就既能保证在火灾发生时烟雾顺利进入检测室迅速报警，又能保证在环境变化时两室同时变化而避免参数的不一致。它的工作稳定性好，环境适应能力强。不仅对环境因素（温度、湿度、气压和气流）的慢变化有较好的适应性，对快变化的适应性则更好，提高了抗湿、抗温性能。

    (2) 增强了抗灰尘、抗污染的能力。当灰尘轻微地沉积在放射源的有效发射面上，导致放射源发射的α粒子的能量强度明显变化时，会引起工作电流变化，补偿室和检测室的电流均会变化，从而检测室的分压变化不明显。

    (3) 一般双源双室离子感烟探测器是通过调整电阻的方式实现灵敏度调节的，而单源双室离子感烟探测器则是通过改变放射源的位置来改变电离室的空间电荷分布，即源电极和中间电极的距离连续可调，这就可以比较方便地改变检测室的静态分压，实现灵敏度调节。这种灵敏度调节连续而且简单，有利于探测器响应阈值的一致性。

    (4) 单源双室只需一个更弱的α放射源，比双源双室的电离室放射源强度减少一半，而且也克服了双源双室两个放射源难以匹配的缺点。