智能医疗仪器的分析与故障判断
智能医疗仪器的分析与故障判断经历了模拟式仪表、数字式仪表后，现已发展到智能仪器。所谓智能仪器就是以微处理器CPU为核心，具有信息采集、显示处理、传输及优化控制等功能，甚至具有进行推理、分析与决策能力的仪器。它是20世纪80年代后医疗仪器设备的发展方向。
1 智能医疗仪器的基本结构
智能医疗仪器是以微处理芯片CPU为核心，CPU与总线结构与其它大规模集成器件ROM、RAM、I／O、CTC、CT－IB等相联，又通过I／O接口与其它控制、采样、何服、GP－IB，专用键盘等单元相联。CPU经总线完成控制系统内的信号传递?系统的运行速度是如此之快?一个完整的程序在极短的时间内即可完成?从而实时监测系统或元件的任何功能几乎是不可能的，因此系统故障检修中对系统功能和单个元件用信号跟踪的测试方法是困难的。虽然智能医疗仪器控制原理与结构复杂，但最终必须通过接口电路与键盘输入操作，检测采样，执行伺服机构等配合完成仪器的功能。
这样?对智能医疗仪器的故障?一切从接口入手?把仪器分为内与外。通过专用键盘与控制开关输入控制系统指定的信号，这时检测相应的运行输入与输出接口有没有响应，有正确的响应，说明不属微控系统本身故障。如没有响应就要检查与相应检测单元相联的接口有没有信号，不正确说明接口外部控制单元有问题。对于接口以外的电子线路用常规信号跟踪的办法。本文重点讨论接口以内微处理数控系统的分析与检查。
2 智能医疗仪器的故障判断
对于微控系统首先对照方框图和电路图，弄清电路原理和找出主要单元与元件的所在位置。由于电路更新换代比较快，应尽可能查找资料?识别出这些芯片的基本功能。
对于大型智能化程度高的医疗仪器设备，如大型X线机、DSA、CT、MR、B超、r照像机等，要充分利用设备的自检软件TSW，找出故障出现的方向和大体位置，充分利用故障指示，根据流程图、检修故障方框等，利用各种方法，分析板的接口电平状态与时序的关系。
大型智能仪常见故障的判断方法有以下几种：
(1)插拔法。通过将插件板“拔出”或“插入”来寻找故障原因的方法。如仪器在某时刻出现“停机”现象，特别是采用“总线”结构的医疗智能仪，出现“停机”现象时很难确定故障原因。采用“插拔法”能迅速找到故障原因。依次拔出插件板，每拔一块插件板，测试一次机器状态，一旦拔出某块插件板后，机器工作正常了，那么故障原因肯定出在那块插件板上。“插拔法”不仅适用于插件板、而且也适用于中、大规模集成电路芯片，因这些芯片是插在电路座上的。
(2)试探法。用正常的插件板(如备用板)或好的组件替换有固障疑点的插件板或组件来试探故障的一种方法。这种方法在调试和维修中常采用。尤其是一时还搞不清故障在那儿时采用此方法更方便。
与此类似的是把相同的插件或器件互相交换，观察故障变化的情况，判断、寻找故障。
(3)比较法。用正确的特征(波形或电压)与错误的特征相比较来帮助寻找故障原因的方法。
(4)静态特征测量法。使仪器暂停在某一特定状态，根据逻辑原理，用电表测量所需考察的各点电平，分析判断故障原因的一种方法，以上3、4两种方法检查仪器接口更为方便。
(5)动态分析法。因为有些故障在静态时不出现，只有在连续工作状态情况下才出现。所谓“动态分析法”就是设置某些条件，从键盘式开关输入仪器内，然后用示波器或万用表观察有关的接口?组件的电平或波形与正常的电平和波形进行比较的方法。对于不同的情况，可采用不同步骤的条件。
(6)“升”或“降”温法。有的仪器因环境温度的变化出现故障，而关仪器检查时却是正常的，再工作一段时间或停机时间过长又发现故障?这时可用“升”或“降”温法来检查。正常仪器在15℃～18℃工作最好(不可将温度升得太高，以致于将正常工作的器件烧坏)?此法可加速一些温度参数比较差的元件“死亡”。
(7)敲击法。若机器出现时好时坏不正常的现象，很可能是接触不良、虚焊、金属化孔接触电阻增加，对于这种情况可用橡皮榔头轻轻敲击插板或组件，当敲击到某一块板或组件时出现故障?那么故障很可能在这块板或组件上或此板和组件的接口上。
(8)分割法。即设法将故障范围分割开，逐步缩小范围?由插件板缩小到某条线或某条线缩小到某个点这样的一种方法。
此外，电源是许多仪器中故障较多的地方，同时也容易测试观察?当电压超过特定范围时会导致电路性能的不稳定?先检查电源是维修仪器的原则。温度条件也是重要的?太高时会出现大量的软故障或击穿元件。
3 不具备自检软件显示医疗仪器的故障判断
如前文所述，智能仪器是以CPU为核心，依赖于数据总线连系ROM、RAM、I／O等的工作是一个反馈过程，所以可用打开反馈环的办法来检查。
(1)检查时钟和复位电路。在打开反馈环之前，用示波器检查每一个元件上是否有正确的时钟脉冲，正确的幅度、宽度、频率，如果有两个或多个时钟，彼此之间应有一定的位移。复位启动时，微处理复位端应加上＋5V电位，这时监测地址总线以检查复位功能，正确时地址总线上各线出现零电平。
(2)打开反馈环路。把ROM与I／O芯片拔去，如不是插座而是已成型在板上?就要设法打开它们的电源线。当复位信号加入CPU后?计数值地址为0000，然后撤去复位信号，计数值应从0000起顺序达到FFFF，多数CPU会不停地执行操作指令，证明CPU地址信号能被正确地传递给ROM。如地址不能形成连续计数，应检查地址线是否有短路或开路、阻塞等相关元件。如地址相关元件与地址无阻塞断路，应检查数据总线上与控制总线有无阻塞和短路，有无噪声脉冲等。
(3)确定CPU功能正常后就把ROM接入，同时也把输入键(特定开关)相关的I／O接入。正常时，当从键盘输入控制信号，ROM地址同期就被访问，ROM的数据输出线上应有数据变化，可用示波器或逻辑笔等观察到，如没有变化，应检查与ROM相关的元件和电路。一般讲医用智能仪的软件是厂家编写好的，EPROM的损坏率是很低很低的。
(4)确认ROM能顺序选址并输出信号指令就接入RAM。要准确地确认RAM是否正确，对于大多数低智能是比较困难的?因为我们不知道EPROM上写的程序内容；但对有通用语言与专用语言的高智能仪，设计一个程序写入RAM内的单元，同时读出程序数据来检查RAM的正确性。最好是用一块好的RAM换件来判断原来的RAM的正确性。一旦确定原来的RAM不坏，就要检查相关的电路与元件。用于图像存储的RAM可以通过显示图像上的条纹点阵来找出坏的芯片。
(5)将输入口I／O芯片与D／A或A／D芯片接通，使仪器处于工作状态?当传感器有输入信号的情况下检查输入D／A或I／O口有没有相应的出入信号反应。特别指出I／O、D／A的工作量是最大的，因此损坏率最高。如发现有问题，应检查相关的控制信号与出入信号、相关元件、电路。
(6)如I／O(有的还有D／A、A／D等)入口没有信号反应，就要着重检查接口以外的相关伺服放大、传感器与放大系统?可用信号跟踪法检查。
以上6点基本能查出低智能仪器接口以内的故障。
最后应该指出?随着可靠性技术的发展，智能仪器接口以内的故障率越来越低。作为我们医院维修技术人员?检查医用智能仪的重点，一开始要放到电源电路、接口或接口以外的控制部分。 谢谢lz分享，德才兼备 宏观分析，不错 写得非常精辟 学习学习ing
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