CN104094328A - 用于检测离子室中的烟雾的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

一种烟雾检测传感器离子室(012a、102b)具有电容，且所述电容电介质(所述室中的经离子化空气)的电容率的改变可用以检测烟雾在所述烟雾检测传感器离子室中的存在。来自典型火情的烟雾主要由扩散于周围空气中且随着火的热而上升的未燃的碳组成。所述碳粒子的电容率为清洁空气的电容率的约10倍到15倍。所述碳粒子添加到所述离子室中的空气中会改变空气的电容率，所述改变足够大到通过测量所述离子室的电容的改变来进行测量。明确地说，使用微控制器(330)中的电容性感测模块(208)来测量所述电容。

Description

用于检测离子室中的烟雾的方法及设备
相关专利申请案
本申请案主张本杰明T·库克(Benjamin T.Cooke)、约瑟夫·朱立策(Joseph Julicher)及基斯·爱德温·柯蒂斯(Keith Edwin Curtis)在2011年12月14日申请的标题为“用于检测烟雾的方法及设备(Method and Apparatus for Detecting Smoke)”的共同拥有的第61/570,418号美国临时专利申请案的优先权；且为约瑟夫·朱立策、基斯·柯蒂斯(KeithCurtis)及保罗N·卡茨(Paul N.Katz)在2012年10月2日申请的标题为“在存在泄露电流的情况下确定离子电流的差分电流测量(Differential Current Measurements to DetermineIon Current in the Presence of Leakage Current)”的第13/633,686号美国专利申请案的部分接续申请案；所述两案出于所有目的特此以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及烟雾检测装置，且更明确地说涉及使用当烟雾被引入于离子室中时会影响离子室的电容值的电容率的改变的烟雾检测装置。
背景技术
烟雾检测器一股使用含有放射性离子源的离子化室，所述放射性离子源耦合到高输入阻抗运算放大器。图1展示用于烟雾检测器中的典型离子化室，所述典型离子化室用以产生在存在烟雾粒子时减小的极小电流(nA)。运算放大器用以将此电流转换为电压，所述电压接着经测量以确定烟雾的存在。高温在烟雾检测器中的运算放大器的输入上引起增大的漏电流。此情形影响了离子化室烟雾检测功能的总体性能。因此，漏电流的所述增大可引起多种问题，例如，不准确性等，所述多种问题在设计烟雾检测器时可需要另外补偿电路且因此可增大装置的成本。
另外，离子室的阻抗极高，且任何漏电流(例如，印刷电路板漏电流)均会遮蔽离子室电流。烟雾检测离子室因此需要复杂的制造程序，在所述制造程序中感测集成电路运算放大器的接脚经弯曲且直接在空中熔接到离子室。如以上所提到，需要特殊的低泄漏电路以检测由离子室中的烟雾的存在所引起的通过离子室的小电流改变。
发明内容
因此，存在对于既不需要敏感且昂贵的组件也不需要复杂制造程序的用以检测烟雾检测器的离子室中的烟雾的方式的需要。
根据一实施例，一种用于检测烟雾的方法可包含以下步骤：将离子化室耦合到电容性感测模块(CSM)；使用所述CSM确定所述离子化室的电容的改变；及通过检测所述电容的预定改变而检测烟雾的存在。
根据本方法的另一实施例，所述确定所述离子化室的所述电容的所述改变的步骤可进一步包含以下步骤：在所述离子化室可处于第一极性下时确定所述离子化室的所述电容的第一改变；在所述离子化室可处于第二极性下时确定所述离子化室的所述电容的第二改变；确定所述第一改变与所述第二改变之间的差；及将所述差用于确定所述离子化室的所述电容的所述改变。根据本方法的另一实施例，所述电容的所述预定改变可为所述电容在特定时间内的改变。
根据本方法的另一实施例，所述确定所述离子化室的所述电容的所述改变的步骤可包含以下步骤：通过第一恒定电流源对所述离子化室的所述电容充电，直到所述电容上的电荷可处于第一电压为止，接着通过第二恒定电流源使所述离子化室的所述电容放电，直到所述离子化室的所述电容上的所述电荷可处于第二电压为止，且接着重复对所述电容充电；对所述离子化室的所述电容上的所述电荷在一特定时间周期内可处于所述第一电压或所述第二电压下的次数进行计数；及比较后续时间周期的计数数目以确定所述后续时间周期中的任何一者或一者以上的所述计数数目是否已改变了特定数目的计数。
根据本方法的另一实施例，所述确定所述离子化室的所述电容的所述改变的步骤可包含以下步骤：通过第一恒定电流源对任由烟雾进入的第一离子化室的电容充电，直到所述第一离子化室的所述电容上的电荷可处于第一电压为止，接着通过第二恒定电流源使所述第一离子化室的所述电容放电，直到所述第一离子化室的所述电容上的所述电荷可处于第二电压为止，且接着重复对所述第一离子化室的所述电容充电；对所述第一离子化室的所述电容上的所述电荷在特定时间周期内可处于所述第一电压或所述第二电压下的次数进行计数；通过所述第一恒定电流源对经封闭而不使烟雾进入的第二离子化室的电容充电，直到所述第二离子化室的所述电容上的电荷可处于第一电压为止，接着通过所述第二恒定电流源使所述第二离子化室的所述电容放电，直到所述第二离子化室的所述电容上的所述电荷可处于所述第二电压为止，且接着重复对所述第二离子化室的所述电容充电；对所述第二离子化室的所述电容上的所述电荷在特定时间周期内可处于所述第一电压或所述第二电压下的次数进行计数；及从所述第二离子化室的计数数目减去所述第一离子化室的计数数目且将所述第一离子化室的所述计数数目除以所述第二离子化室的所述计数数目。
根据本发明的另一实施例，在第一测量中，所述离子化室的外壳可耦合到所述CSM；且在第二测量中，所述离子化室的收集板可耦合到所述CSM。
根据本方法的另一实施例，另外步骤可包含如下步骤：从所述第二测量的测量值减去所述第一测量的测量值，接着将所述第一测量的所述测量值除以所述第二测量值；及比较后续时间周期的计数数目以确定所述后续时间周期中的任何一者或一者以上的所述计数数目是否已改变了特定数目的计数。根据本方法的另一实施例，另外步骤可包含通过来自温度传感器的温度信息来补偿温度改变的步骤。根据本方法的另一实施例，另外步骤可包含通过来自相对湿度传感器的相对湿度信息来补偿相对湿度改变的步骤。根据本方法的另一实施例，另一步骤可包含通过来自电压传感器的电压信息来补偿电压改变的步骤。
根据另一实施例，一种用于检测烟雾的设备可包含：耦合到电容性感测模块(CSM)的离子化室，所述电容性感测模块(CSM)用于确定所述离子化室的电容；其中所述离子化室的所述电容的预定改变指示所述离子化室中烟雾的存在。
根据另一实施例，可提供电路，所述电路用于交替地在第一极性下耦合到所述离子化室以用于确定所述离子化室的第一电容，且在第二极性下耦合到所述离子化室以用于确定所述离子化室的第二电容，借此所述第一电容与所述第二电容之间的差可用于确定所述离子化室中烟雾的所述存在。
根据另一实施例，所述CSM可为微控制器中的外围装置。根据另一实施例，数字处理器与存储器可耦合到所述CSM及警报电路。根据另一实施例，温度传感器可耦合到所述数字处理器及温度补偿查找表，所述温度补偿查找表存储在耦合到所述数字处理器的所述存储器中且用以补偿所述离子化室的所述电容的由温度所诱发的改变。根据另一实施例，湿度传感器可耦合到所述数字处理器及湿度补偿查找表，所述湿度补偿查找表存储在耦合到所述数字处理器的所述存储器中且用以补偿所述离子化室的所述电容的由湿度所诱发的改变。
根据另一实施例，电压传感器可耦合到所述数字处理器及电压补偿查找表，所述电压补偿查找表存储在耦合到所述数字处理器的所述存储器中且用以补偿所述离子化室的所述电容的由电压所诱发的改变。根据另一实施例，可听警告可由所述离子化室中烟雾的所述存在致动。根据另一实施例，视觉警告可由所述离子化室中烟雾的所述存在致动。
根据又一实施例，一种用于检测烟雾的设备可包含：耦合到电容性感测模块(CSM)的第一离子化室，所述电容性感测模块(CSM)用于确定所述第一离子化室的电容，其中所述第一离子化室可任由烟雾进入；耦合到所述CSM的第二离子化室，所述CSM用于确定所述第二离子化室的电容，其中所述第二离子化室可经封闭而不使烟雾进入；其中所述第一离子化室及所述第二离子化室的所述电容的预定差指示所述第一离子化室中烟雾的存在。
附图说明
可通过参考结合随附图式进行的以下描述来获得对本发明的更完整理解，其中：
图1说明具有辐射源且用作烟雾检测传感器的离子室的示意图；
图1A说明具有辐射源的离子室的示意图，且所述离子室展示了在不同极性电压源连接到所述离子室的情况下流过所述离子室的电流；
图2说明用作烟雾检测传感器的典型离子室的示意性正视图；
图3说明根据本发明的特定实例实施例的烟雾检测器的示意性框图；
图4说明图3中所展示的电容性感测模块的示意性框图；及
图5说明根据本发明的另一特定实例实施例的图3中所展示的电容性感测模块的一部分的示意性框图，其展示用于去除共模漏电流的切换装置。
尽管本发明易受各种修改及替代形式影响，但其特定实例实施例已在图式中展示且在本文中详细描述。然而应理解，本文中对特定实例实施例的描述无意将本发明限于本文中所揭示的特定形式，相反，本发明意在涵盖如由所附权利要求书界定的所有修改及均等物。
具体实施方式
离子室中的放射性源使得室中的气体(例如，空气)中的一些离子化。结果为归因于高于正常电极化(离子化)气体分子数目的电极化(离子化)气体分子数目而导致气体的高于正常电容率的电容率。当烟雾进入离子室时，烟雾与经离子化气体分子反应，借此改变其电容率ε。离子室可表征为具有由离子室的经充电板102及104(图1)之间的离子流所确定的量的漏电流的泄漏电容器。由板102及104形成的电容器的电容C根据如下公式为导电板102及104的面积A、板102及104之间的距离d及板102及104之间的电介质(空气)的电容率ε的函数：C＝εA/d。因此，离子室中的气体的电容率的改变也改变了离子室的电容值。因此，通过使用电容测量功能(例如，微控制器中的电容性感测模块(CSM))，可检测由此泄漏电容器的气体电介质的电容率改变所引起的电容值改变以确定离子室中烟雾的存在。
根据本发明的教示，使用周期方法及电容性感测模块(CSM)的电容性感测更完整地描述于在www.microchip.com处可获得的应用笔记AN1101、AN1171、AN1268、AN1312、AN1334及TB3064及基斯E·柯蒂斯等人的标题为“具有噪声抗扰性的电容性触摸系统(Capacitive Touch System With Noise Immunity)”的共同拥有的第US 2011/0007028 A1号美国专利申请案中；其中所有所述文献出于所有目的特此以引用的方式并入本文中。还经考虑且在本发明的范围内，具有必要分辨率的任何类型的电容测量电路可用于确定离子室的电容值及/或电容值的改变，且电子装置领域且受益于本发明的人士可实施此电容测量电路。
温度及电池电压变化可引起气体(空气)的电容率的明显差异连同第一离子室的电容测量的对应变化。通过提供经密封而不使烟雾进入的第二离子室，可使用第一离子室及第二离子室中的每一者的经测量电容值的比较来补偿这些变化且提供检测烟雾粒子的敏感方式。举例来说，从第二离子室电容值减去第一离子室电容值且接着将第一离子室电容值除以第二离子室电容值去除了温度及电池电压影响，进而剩下主要受第一离子室中烟雾的存在影响的合成值。
可将温度传感器、相对湿度(RH)传感器及/或电池电压传感器并入到烟雾检测系统中，用于确定针对用于烟雾检测的离子室的电容测量所必要的补偿。相比于离子室电容器的板之间的空气中的污染物(碳粒子，等等)的量的突然改变，归因于温度、RH及/或电压改变的电容率变化大体在较长时间周期上发生。用以忽略归因于温度、RH及/或电压改变的电容率变化的另一较不敏感的方式将为使用包络检测或平均程序以忽略离子室电容归因于电压及/或温度改变的缓慢漂移，但辨识出空气的电容率归因于碳粒子在离子室中突然显现的更突然(迅速)改变。可使用用于测量电容的改变的各种技术且其出于所有目的而在本文中考虑。电容器测量电路领域且受益于本发明的人士可容易地将那些电容器测量电路应用于烟雾检测设备中。混合信号(模拟及数字功能)微控制器可用于电容测量(例如，CSM)，进行用以确定烟雾是否存在于离子室中且补偿及/或平均归因于温度、RH及/或电池电压改变的电容率改变所必要的计算。
现参看图式，示意性地说明特定实例实施例的细节。图式中的相似组件将由相似数字表示，且类似组件将由具有不同小写字母字尾的相似数字来表示。
参看图1，其描绘具有辐射源且用作烟雾检测传感器的离子室的示意图。离子室102可表征为具有在电容器板104及106之间的一些经离子化气体分子的电容器。所述气体分子通过辐射源离子化，且当在两个电容器板104及106之间施加电压时，电流将流过经离子化气体及与电容器板104及106串联连接的电阻器108。此电流产生跨越电阻器108的电压。通过测量跨越电阻器108的电压，可确定气体的电容率ε。离子室中的烟雾将引起电容率ε的突然改变，从而导致电流及跨越电阻器108的电压的突然改变。此电压是通过极高阻抗的运算放大器(未图示)进行测量，所述极高阻抗的运算放大器需要复杂电路及制造程序。根据本发明的教示，较佳方式为在烟雾进入离子室中之前及在烟雾进入离子室中之后测量离子室的电容值。当经离子化气体电容率ε改变时，离子室的电容值也改变。通过使用具有足够高的电容值测量分辨率的电容性测量模块，由于烟雾进入到离子室中所引起的电容的改变可被检测到，且用以产生烟雾检测警报。
参看图1A，其描绘具有辐射源的离子室的示意图，且所述离子室展示了在不同极性电压源连接到所述离子室的情况下流过所述离子室的电流。离子室102可表征为在其间具有一些经离子化气体(例如，空气)分子的三个电极(例如，电极104、106及210)。气体分子由辐射源108离子化。当在第一极性下(电极106为正且电极104为负)在两个电极104及106之间施加电压电位112时，正偏压的离子化电子电流116，Ichamber，将流过经离子化气体。当在第二极性下(电极104为正且电极106为负)在两个电极104及106之间施加电压电位112时，实质上将无负偏压的离子化电子电流116a流过经离子化气体，因为现在电极104将排斥经离子化气体电子。然而，漏电流114，Ileakage(例如，印刷电路板污染物、油脂、灰尘，等)将无关于电压电位112的连接极性而流动。
因此，当跨越室102电极104及106在第一极性下连接电压电位112时，通过电流计110的总电流为经离子化电子电流116，Ichamber，加上漏电流114，Ileakage。且当跨越室102电极104及106在第二极性下连接电压电位112时，通过电流计110的总电流实质上为无经离子化电子电流116a加上漏电流114，Ileakage，这导致实质上仅有漏电流114，Ileakage。因此，通过从总电流减去漏电流114，Ileakage，可确定实际的经离子化电子电流116，Ichamber。这允许对经离子化电子电流116，Ichamber的任何改变的更敏感测量而不会使这些改变被不当漏电流114，Ileakage遮蔽。考虑且在本发明的范围内，可由离子源108离子化的任何流体(例如，气体或液体)将如上文所描述起作用。
参看图2，其描绘具有辐射源的典型双室烟雾检测传感器的示意性正视图。离子室102包含两个室102a及102b。顶部室102a任由烟雾进入其中，且底部室102b封闭而不使烟雾进入。导电屏栅210位于两个室102a及102b之间。邻近于离子室102或在离子室102中的辐射源108使得室102a及102b中的气体中的一些气体离子化。室102a及102b内的气体的此离子化使得通过两个室102a及102b的离子化电流116，Ichamber在离子室102的电极104及106之间增大。
当烟雾存在于顶部室102a中时，烟雾与经离子化气体组合，从而中和离子化电流116，Ichamber的电流路径中的经离子化气体中的一些。因此，顶部室102a的电容率小于下部室102b中的电容率。离子化电流116，Ichamber连续流过室102a及102b且因此当烟雾存在于室102a中时将较低。当跨越室102a及102b的电压反向时，实质上将无反向离子化电流116a流动，且在电极104及106之间流动的仅有电流将为漏电流114。漏电流114的存在减小了测量离子化电流116的改变方面的敏感性。通过从室102a中的烟雾确定去除此共模漏电流114，得到更敏感的烟雾检测器。
参看图3，其描绘根据本发明的特定实例实施例的烟雾检测器的示意性框图。大体上由数字300表示的烟雾检测器可包含电容性感测模块208、烟雾检测传感器离子室102a、数字处理器与存储器314、警报驱动器316及可听/视觉警告318。电容性感测模块208、数字处理器与存储器314及警报驱动器316可设在集成电路微控制器330中。烟雾检测传感器离子室102a耦合到电容性感测模块208，在电容性感测模块208中测量烟雾检测传感器离子室102a的电容值的表示且接着每一代表性电容值由数字处理器与存储器314读取且在数字处理器与存储器314中进行处理。当在特定时间存储器在电容值表示的改变时，数字处理器314将启用警报驱动器316，所述警报驱动器316接通可听/视觉警告318以指示在烟雾检测器300的位置存在烟雾。
烟雾检测器300可进一步包含第二离子室102b，所述第二离子室102b经封闭而不使可含有烟雾的外部空气进入。第一离子室102a及第二离子室102b可用于进行第一离子室102a及第二离子室102b中的每一者的经测量电容值的比较，且补偿这些变化，借此提供检测烟雾粒子的更敏感方式，如上文中更完整地描述。
烟雾检测器300可进一步包含温度传感器320、相对湿度传感器322及/或耦合到电源供应器(例如，电池(未图示))的电压传感器324。其中数字处理器314可(例如)使用含有用于烟雾传感器离子室102的校准及补偿数据的查找表来补偿可在不同温度、湿度及/或电压条件下改变的电容测量。另外，数字处理器314可执行平滑、时间平均、噪声抑制、过取样及/或数字信号处理以增强电容改变检测敏感性及/或减少噪声拾取。
参看图4，其描绘图3中所展示的电容性感测模块的示意性框图。电容性感测模块(CSM)208基于弛豫振荡器方法来测量电容。CSM208在视离子室102的电容而定的频率下产生供频率确定电路测量的振荡电压信号。当烟雾被引入到离子室102a中时，CSM208产生振荡电压信号的频率将改变。此频率改变指示烟雾存在于离子室102a中。并且，为了实现更可靠烟雾检测的另一增强为要求频率的改变在小于或等于特定时间周期的时间中发生以便去除由于温度、相对湿度及/或供应电压(例如，电池，未图示)的改变所引起的缓慢频率改变。
电容性感测模块(CSM)208可包含离子室选择开关440、电流源选择开关442、内部或外部电容器444、第一恒定电流源446、第二恒定电流源448、第一电压比较器450、第二电压比较器452、RS触发器454、波形计数器456、锁存器458及周期定时器460。选择开关440可受数字处理器314控制以在离子室102a及102b之间进行选择。电容器444可经添加而与离子室102的电容并联以用于降低振荡频率。电流源选择开关442将第一恒定电流源446或第二恒定电流源448耦合到离子室102(及电容器444(如果使用了电容器444))的电容。比较器450及452监视离子室102(及电容器444(如果使用了电容器444))的电容上的充电/放电电压。
振荡三角电压波形由第一恒定电流源446产生从而对离子室102(及电容器444(如果使用了电容器444))的电容充电，且振荡三角电压波形由第二恒定电流源448产生从而使离子室102(及电容器444(如果使用了电容器444))的电容放电。RS触发器454如下来控制电流源选择开关442：当离子室102(及电容器444(如果使用了电容器444))的电容上的电压(充电)达到电压VH时，第一电压比较器450的输出变为逻辑1且将RS触发器454的Q输出“设定”为逻辑1，借此使得电流源选择开关442选择第二恒定电流源448，借此离子室102(及电容器444(如果使用了电容器444))的电容开始经由第二恒定电流源448放电。当离子室102(及电容器444(如果使用了电容器444))的电容上的电压(放电)达到电压VL时，第二电压比较器452的输出变为逻辑1且将RS触发器454的Q输出“复位”为逻辑0，借此使得电流源选择开关442选择第一恒定电流源446，借此离子室102(及电容器444(如果使用了电容器444))的电容开始经由第一恒定电流源446充电。开关440及442可为固态场效晶体管(FET)开关。
分别在所述两个充电及放电恒定电流源450及452之间的此切换振荡具有视离子室102(及电容器444(如果使用了电容器444))的电容值而定的振荡频率。如果离子室102电容值增大，那么振荡频率减小，且如果电容值减小，那么振荡频率增大。通过准确地测量此振荡频率，可确定对电容改变(例如，烟雾)的检测。
波形计数器456可用以计数在特定时间周期内振荡波形的循环(例如，来自RS触发器454的Q输出的正向逻辑电平)的数目。如果计数的时间周期及在所述时间周期内的循环的数目已知，那么可确定波形的频率。然而，因为仅关注电容值的改变，所以仅仅比较在不同时间周期内的循环的数目为确定在离子室102a中是否存在烟雾时所必要的所有工作。波形计数器456a及456b可串接及/或高分辨率计数器(定时器)可为(例如但不限于)24个或32个位。高分辨率周期定时器460提供准确时间周期以用于确定振荡波形在所述时间周期中的每一者中的循环的数目。锁存器458检索在波形计数器456中针对每一时间周期所计数的循环的数目，且数字处理器可接着从锁存器458读取振荡波形的每时间周期的循环计数。
根据各种实施例，在一个测量中，离子室102a的外壳106(图2)可与内部电容器444并联耦合，且相应所得频率可经测量。在另一测量中，离子室102a的内部收集板(collectorplate)104可与内部电容器444并联连接。从离子室102b电容值减去离子室102a电容值且将离子室102a电容值除以离子室102b电容值去除了温度及电池电压影响，从而剩下主要受离子室102a中的烟雾的存在影响的电容值。
参看图5，其描绘根据本发明的另一特定实例实施例的图3中所展示的电容性感测模块的一部分的示意性框图，其展示用于去除共模漏电流的切换装置。开关550及552以及554及556分别改变室102a及102b的极性连接。对室102a及102b中的每一者取两个取样计数：在第一极性下的一个取样计数，及在与第一极性相反的第二极性下的第二取样计数。这些取样计数值存储在数字处理器314的存储器中以用于进一步计算处理(例如，从每一室102a及102b的较高取样计数值减去较低取样计数值，借此消除由漏电流114引起的影响，结果为仅存在室离子化电流116的表示)。因为每一室102a及102b是独立地进行测量，所以两个室的离子化电流116的任何差异将指示烟雾对室102a中的气体的离子化的影响。相对于表示烟雾离子化室102b的计数值确定表示经封闭离子化室的离子化电流116的计数值借此允许获得基本值，所述基本值可用以追踪室102a的基本计数参考值或使室102a的基本计数参考值“浮动”，使得可更容易地将基本值的小改变辨识为指示检测到室102a中的烟雾。
尽管已通过参考本发明的实例实施例而描绘、描述且界定了本发明的实施例，但所述参考不暗示对本发明的限制，且不应推导出所述限制。所揭示的标的物能够在形式及功能上具有相当多的修改、变更及均等物，所述修改、变更及均等物为所属领域且受益于本发明的人士易想到的。所描绘且描述的本发明的实施例仅为实例，且并非为详尽无遗的本发明范围。

Claims (20)

1.一种用于检测烟雾的方法，其包含以下步骤：
将离子化室耦合到电容性感测模块CSM；
使用所述CSM确定所述离子化室的电容的改变；以及
通过检测所述电容的预定改变而检测烟雾的存在。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述离子化室的所述电容的所述改变的步骤进一步包含以下步骤：
在所述离子化室处于第一极性下时确定所述离子化室的所述电容的第一改变；
在所述离子化室处于第二极性下时确定所述离子化室的所述电容的第二改变；
确定所述第一改变与所述第二改变之间的差；以及
将所述差用于确定所述离子化室的所述电容的所述改变。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述电容的所述预定改变为所述电容在特定时间内的改变。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述离子化室的所述电容的所述改变的步骤包含以下步骤：
通过第一恒定电流源对所述离子化室的所述电容充电，直到所述电容上的电荷处于第一电压为止，接着通过第二恒定电流源使所述离子化室的所述电容放电，直到所述离子化室的所述电容上的所述电荷处于第二电压为止，且接着重复对所述电容充电；
对所述离子化室的所述电容上的所述电荷在特定时间周期内处于所述第一电压或所述第二电压下的次数进行计数；以及
比较后续时间周期的计数数目以确定所述后续时间周期中的任何一者或一者以上的所述计数数目是否已改变了特定数目的计数。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述离子化室的所述电容的所述改变的步骤包含以下步骤：
通过第一恒定电流源对任由烟雾进入的第一离子化室的电容充电，直到所述第一离子化室的所述电容上的电荷处于第一电压为止，接着通过第二恒定电流源使所述第一离子化室的所述电容放电，直到所述第一离子化室的所述电容上的所述电荷处于第二电压为止，且接着重复对所述第一离子化室的所述电容充电；
对所述第一离子化室的所述电容上的所述电荷在特定时间周期内处于所述第一电压或所述第二电压下的次数进行计数；
通过所述第一恒定电流源对经封闭而不使烟雾进入的第二离子化室的电容充电，直到所述第二离子化室的所述电容上的电荷处于第一电压为止，接着通过所述第二恒定电流源使所述第二离子化室的所述电容放电，直到所述第二离子化室的所述电容上的所述电荷处于所述第二电压为止，且接着重复对所述第二离子化室的所述电容充电；
对所述第二离子化室的所述电容上的所述电荷在特定时间周期内处于所述第一电压或所述第二电压下的次数进行计数；及
从所述第二离子化室的计数数目减去所述第一离子化室的计数数目且将所述第一离子化室的所述计数数目除以所述第二离子化室的所述计数数目。
6.根据权利要求1所述的方法，其中：
在第一测量中，所述离子化室的外壳耦合到所述CSM；且
在第二测量中，所述离子化室的收集板耦合到所述CSM。
7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包含如下步骤：从所述第二测量的测量值减去所述第一测量的测量值，接着将所述第一测量的所述测量值除以所述第二测量值；
及比较后续时间周期的计数数目以确定所述后续时间周期中的任何一者或一者以上的所述计数数目是否已改变了特定数目的计数。
8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含通过来自温度传感器的温度信息来补偿温度改变的步骤。
9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含通过来自相对湿度传感器的相对湿度信息来补偿相对湿度改变的步骤。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含通过来自电压传感器的电压信息来补偿电压改变的步骤。
11.一种用于检测烟雾的设备，其包含：
耦合到电容性感测模块CSM的离子化室，所述电容性感测模块CSM用于确定所述离子化室的电容；
其中所述离子化室的所述电容的预定改变指示所述离子化室中烟雾的存在。
12.根据权利要求11所述的用于检测烟雾的设备，其进一步包含电路，所述电路用于交替地在第一极性下耦合到所述离子化室以用于确定所述离子化室的第一电容且在第二极性下耦合到所述离子化室以用于确定所述离子化室的第二电容，借此所述第一电容与所述第二电容之间的差用于确定所述离子化室中烟雾的所述存在。
13.根据权利要求11所述的用于检测烟雾的设备，其中所述CSM为微控制器中的外围装置。
14.根据权利要求11所述的用于检测烟雾的设备，其进一步包含耦合到所述CSM及警报电路的数字处理器与存储器。
15.根据权利要求14所述的用于检测烟雾的设备，其进一步包含耦合到所述数字处理器及温度补偿查找表的温度传感器，所述温度补偿查找表存储在耦合到所述数字处理器的所述存储器中且用以补偿所述离子化室的所述电容的由温度所诱发的改变。
16.根据权利要求14所述的用于检测烟雾的设备，其进一步包含耦合到所述数字处理器及湿度补偿查找表的湿度传感器，所述湿度补偿查找表存储在耦合到所述数字处理器的所述存储器中且用以补偿所述离子化室的所述电容的由湿度所诱发的改变。
17.根据权利要求14所述的用于检测烟雾的设备，其进一步包含耦合到所述数字处理器及电压补偿查找表的电压传感器，所述电压补偿查找表存储在耦合到所述数字处理器的所述存储器中且用以补偿所述离子化室的所述电容的由电压所诱发的改变。
18.根据权利要求11所述的用于检测烟雾的设备，其进一步包含可听警告，所述可听警告由所述离子化室中烟雾的所述存在致动。
19.根据权利要求11所述的用于检测烟雾的设备，其进一步包含视觉警告，所述视觉警告由所述离子化室中烟雾的所述存在致动。
20.一种用于检测烟雾的设备，其包含：
耦合到电容性感测模块CSM的第一离子化室，所述电容性感测模块CSM用于确定所述第一离子化室的电容，其中所述第一离子化室任由烟雾进入；
耦合到所述CSM的第二离子化室，所述CSM用于确定所述第二离子化室的电容，其中所述第二离子化室经封闭而不使烟雾进入；
其中所述第一离子化室及所述第二离子化室的所述电容的预定差指示所述第一离子化室中烟雾的存在。
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