法拉第杯是一種設計成杯形狀的離子檢測器，圖1是使用法拉第杯接收離子的工作原理示意。離子進入法拉第杯后產生的電流信號經一個高精度、高阻值的電阻（1010Ω、1011Ω、1012Ω）及一個前置放大器轉換為與之信號強度相對應的模擬電壓信號，此信號再通過電壓頻率轉換器（UFC）或模/數轉換器（ADC）轉換成數字信號，最后由計算機進行信號的數據采集和計算。
為保證放大電路的穩定性、滿足對法拉第信號的準確測量，還需為放大器等電子器件提供良好的電磁屏蔽、恒溫和真空條件。通常要求UFC和頻率計的溫度漂移范圍小于1×10-6℃ -1.
圖1 使用法拉第杯接受離子的工作原理框圖