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醫用X線機電路板維修技巧

作為醫學上六大成像設備之一,X線機在臨床醫學領域應用廣泛。目前,當新一代X線機采用計算機控制之后,由于計算機中央處理器(CPU)控制了X線機的全部工作,因此信號追蹤的方法受到了很大限制,相反必須充分利用計算機能自我診斷和快速診斷的優勢,用新的方法來維修設備,但同時又可能存在對計算機系統本身出現故障的判斷維修問

  一、如何判斷CPU系統的工作是否正常

  首先是CPU系統本身的判定,當計算機自檢程序不能通過時,一般先考慮檢查電源是否正常。若是電源的問題,則先修復電源。如果檢測電源供電均正常,則應考慮檢查其最小系統,即由CPU板、ROM(只讀存儲器)板或PROM(可編程只讀存儲器)板及I/O(輸入/輸出)板組成的系統(有些小型設備,如移動式X線機、C形臂等,其最小系統通常是集中在一塊板上的)。一般程序是先看更換EPROM(可擦除編程只讀存儲器)或ROM塊后能否恢復正常,都不行時再換CPU板,但從幾年來維修X線機的經驗來看,CPU板損壞的幾率極小,F以我們遇到的兩例加以說明。
例1         東芝Model KXO-850型胃腸機。
故障現象:開機后主機不工作,無自檢。分析檢修:檢查電源正常,CPU板上正負5V、正負15V電源都有,但CPU板上工作指示燈不正常,故懷疑故障在CPU板內部,首先考慮更換ROM塊,更換后恢復正常。
  例2 Philips Diagnost 92遙控診斷床。故障現象:開機后操作臺無任何顯示,CPU系統不自檢,無錯誤碼顯示。分析檢修:這時先考慮是否是CPU系統本身的故障。拔出所有外設電路板,只留下電源板、CPU板、PROM板、RAM板及I/O板組成最小系統,開機后發現自檢可以進行了,但仍出錯誤碼,這說明最小系統本身無問題,而故障在某一外設上。然后逐塊插回外設板,當插到Z178板時,發現又產生最初的故障現象,此板是keyboard interface(鍵盤接口)板,檢測此板并未發現問題,而最后發現是與其相連的操作臺控制板連線松動,修復后故障排除。
  二、利用錯誤碼維修設備
  如果開機后CPU工作正常,通常會有錯誤碼顯示。這時可以根據錯誤碼查找相關的信息,從而找到檢查的切入點,F以我院西門子Polydoros 50S X線機曾出現的故障為例加以說明。
  例3 故障現象:主機開機自檢后操作臺顯示“402” 錯誤碼,反復關開機試驗,故障碼可以重復,偶爾出現“408” 錯誤碼。故障分析:根據錯誤碼查找維修手冊,“error number 402 cause:minimum filament current on selected focus ”(產生錯誤碼402的原因為:選擇的焦點燈絲電流小于最小值)。“error number 408 cause:filament inverter is operated at maximum frequency”(產生錯誤碼408的原因為:燈絲逆變器控制脈沖頻率超過最大值)。由此,大致可判斷出故障點應該在燈絲加熱電路及其控制部分。其大小焦點燈絲是由2個高頻逆變電路提供電壓,其控制電路主要是1個8位CPU及相關的EPROM和定時器組成,燈絲電流實際值通過電流互感器T5、T6采樣,整流后反饋經數/模(A/D)轉換至CPU,CPU比較實際值與設定值后把此變化值輸入定時控制器,改變逆變器的觸發脈沖頻率以調整燈絲電壓符合給定值。若在開機或開始透視20 ms內,或在曝光準備開始6 ms內檢測不到正確的燈絲電流值,CPU就切斷輸入,輸出錯誤碼“402”。所以,所有測量必須在開機20 ms內進行,否則就檢測不到正常工作信號,這為檢修帶來相當難度。故障檢測:首先測量燈絲逆變器直流供電為315 V(正常),燈絲本身、高壓電纜及燈絲變壓器均正常。測逆變板上燈絲變壓器初級輸入無電壓,因此用40 MHz頻率示波器接到燈絲逆變觸發脈沖輸入端,當開機時發現大約有20 ms左右的脈沖,初步確定故障在觸發脈沖變壓器及逆變電路中,通過比較大小焦點相同的逆變電路,排除了逆變電路故障的可能,最后才確認T2脈沖變壓器有匝間短路,影響了正常輸出,更換后故障排除。分析“Error 408”產生的原因是因為采樣變壓器無電壓反饋至處理器中,促使處理器增加脈沖頻率,以致頻率超過允許范圍而報錯。
  三、如何切斷CPU的錯誤閉環找到“故障源”
  新一代X線機通過CPU監測和控制其外圍設備,形成了一個閉環系統,為確定此閉環中的某一環節是否為故障源,可用另外等效的單元或系統去逐一替換具有故障嫌疑的相應單元或系統,再觀察故障是否排除,以找出故障點。仍以西門子Polydoros 50S為例加以說明。
故障四:故障現象:開機自檢后顯示錯誤碼“402”。故障檢測:測量燈絲直流供電315 V,正常,開機時逆變器觸發脈沖有20 ms左右,懷疑逆變器及后面電路故障。斷開2個燈絲變壓器初級輸入端進行試驗,以2個60 W燈泡做為負載代換燈絲變壓器,發現燈絲發亮,錯誤碼不再顯示,說明供電正常。測量X線管燈絲正常,排除高壓變換閘引起的故障,故障點應在燈絲變壓器上。然后逐個接回燈絲變壓器,當接回小焦點燈絲變壓器時故障碼又出現,確認是此處故障,更換高壓發生器中的小焦點燈絲變壓器,恢復正常。
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