醫療器械維修-ECG-651l型心電圖機的維修技巧
來源：昌昇自動化時間：2022-01-22
ECG-651l型心電圖機是目前國內各級醫院使用量最多的一款機型。我院有四臺此型機器，經過多次的維修，發現該機走紙控制電路是最易發生故障的部分之一，現將本機型的走紙控制電路原理的詳細分析呈給同行。
該電路由紙速轉換電路馬達轉速控制脈沖產生電路和鎖相環穩速控制電路組成。
醫療器械維修紙速轉換電路
走紙速度轉換電路由轉換開關SW213、SW214和RS觸發器IC208A、IC208B以及控制門IC205B、IC205D組成。當整機通電后，初始化電路送出一個正脈沖首先加在IC208的輸入端第8腳上，將觸發器IC208A的輸出端第9腳觸發置零。此時IC205B或非門的第8腳也為低電平，使IC209第6腳送來的脈沖信號能順利通過這個或非門，然后和IC209的4腳送出的脈沖相與后由IC205第11腳輸出作為紙速25mm／s的馬達轉速控制脈沖，脈沖頻率為256Hz。由于初始化電路將IC208第9腳置零，第6腳輸出必然為高電平，通過非門IC21le的反相啟動發光二極管LED224工作，使紙速顯示在25mm／s的狀態。當將50mm／s的紙速開關按下后，RS觸發器被觸發翻轉；IC208第9腳輸出高電平，此時將IC205B或非門封閉使其輸出端第10腳輸出IC205D門的第12腳為低電平控制由IC209第4腳送來的脈沖信號通過IC205D的反相，由第11腳輸出作為紙速50mm／s的基準控制脈沖，脈沖頻率為512Hz IC208第6腳輸出的高電平還通過反向門IC211A驅動IED223點亮使紙速顯示在50mm／s的狀態。
2、 馬達轉速控制脈沖產生電路 ZD201、R233、X20l、Q204和IC209組成控制脈沖產生電路，晶振器X20l產生上限頻率32.768kHz的振蕩信號，由穩壓二極管ZD20和R233組成的穩壓電路是為X201提供一個恒定的電壓，以穩定振蕩頻率，這個振蕩信號經Q204放大整形后送到分頻器IC209 10腳作128或64分頻后得到一個頻率為256Hz或512Hz的基準頻率方波脈沖由IC209第6腳輸出，作為走紙速度為25mm／s或50mm／s的控制脈沖。
3、 鎖相環穩速控制電路 由于臨床對心電圖診斷的特殊要求，心電圖機在記錄信號時要求走紙速度十分精確，這就要求心電機必須采取特殊的電路措施，以保證對走紙馬達的轉數進行精確的控制。該機記錄紙驅動電機為永磁或直流電機，體積小。該機采用鎖相穩速控制電路，主要由脈沖反饋，相位比較，轉速設整電路組成。
在這個電路中IC210為一鎖相器集成電路，它在鎖相環路中起著關鍵的作用，IC210是一種多功能多用途的集成電路，其內部包括：線性自舉電路2個相位比較器，一個壓控振蕩器，一個場效應源極跟隨器和穩壓二極管。鎖相環路由IC210與馬達驅動電路Q20l、Q202以及轉換反饋回路組成，這是一個閉合的反饋環，它是通過輸入脈沖與反饋脈沖的相位比較來穩定馬達轉速的。
其過程如下：當256Hz的脈沖信號加到IC210輸入端第14腳時，開始瞬間，其輸出端13腳輸出一個直流驅動電壓，這個直流給Q201、Q202提供基極偏置電流使其導通，為馬達提供驅動電流，馬達開始轉動。轉速傳感器把檢測到的馬達轉速感應信號經電容C212、C213耦合到轉速反饋回路中，經IC211對反饋脈沖放大整形，再送回相位比較器的另一個輸入端3腳，與14腳輸入的脈沖進行相位比較，如果相位差為零，則IC210輸出的直流電壓不會變化，如果輸入脈沖與反饋脈沖相位不一致，那么經相位比較后輸出的直流電壓就要產生變化、當馬達轉速變慢時，14腳輸入的脈沖，要比3腳反饋的脈沖相位超前，其結果是使輸出直流電壓升高；激勵Q20l、Q202為馬達提供更多的驅動電流使馬達加快。如果轉速太快，反饋3腳的脈沖頻率就會升高使輸入脈沖的相位比反饋脈沖的相位滯后，其結果使輸入直流電壓下降，使馬達減速，經過相位的比較，使輸出電壓達到穩定馬達轉速趨于恒定狀態。
結合在維修中遇到的問題進行原理分析。
醫療器械維修故障一：走紙速度為25nun／s和50mm／s時心電圖形不規則。根據馬達控制電路原理分析：該故障一般發生在馬達轉速反饋回路中，IC210的14腳為PCA端是基準脈沖輸入端，由IC209送來的256Hz或512Hz的脈沖分別對應25mm／s或50mm／s，IC210的3腳為PCB端，是工作脈沖輸入端，13腳是電壓輸出端輸出電壓到馬達驅動，驅動馬達轉動。當14腳的基準脈沖與3腳的輸入脈沖相位不一致，會使13腳的輸出電壓發生相應的變化，IC210的作用是維持走紙馬達能夠恒速運轉。IC211的作用是把速度傳感器檢測到方波信號脈沖輸入到I210的3腳，與IC210的14腳基準脈沖相比較，經過IC210的相位比較，最終使馬達轉速趨于恒定。因此設定走紙速度為25mm/s用示波器測定IC210的相位比較的14腳的基準脈沖頻率及幅度，在記錄速度不恒定時，該脈沖信號也十分穩定，說明基準脈沖正常：用示波器測量IC210的3腳同步脈沖時，發現信號微弱，用示波器測量傳感器的輸出脈沖頻率為256Hz，其工作正常，測量IC211的9、10腳正常，而7腳無信號，故判斷R224壞，更換R224后故障排除。
醫療器械維修故障二：在記錄心電圖時走紙時走時停。
根據故障現象判斷是由于馬達走紙控制部分電路元件接觸不良引起的，用數字萬用表進一步檢查測量，X201、IC209、IC210等直流電壓均正常，用示波器觀察各點波形也正常。測量馬達驅動電路Q20l、Q202輸出電壓時發現，時高時低，更換Q20l、9202后故障現象消失。
從以上故障可見，只有弄清了電路原理，分析清楚各部分的作用及功能，故障現象就比較容易排除了。
上一篇：FANUC機械手電路板維修之電阻法測試 下一篇：如何做好注塑機的潤滑保養
