临床医学工程师处理医疗设备故障的常用方法

王修品 宋庆国 牟强善

根据多年来的医疗设备故障处理工作的实际经验，结合专业维修培训班工程师讲解的具体内容，提出符合实际故障处理工作要求的一般指导性步骤和9种常用维修方法。

1 医疗设备故障处理的过程

医疗设备故障处理过程的一般指导性步骤为问、看、查。

(1)问：当医疗设备出现故障后要问故障现象，故障发生的具体相关原因(如：电压、电流是否异常？有无雷电？温度、湿度为多少？有无打火、冒烟、异味、异响等)。

(2)看：在不通电的情况下看电源线、保险丝、传感器、各旋钮位置、运动部件、限位点、大电阻外壳有无烧焦、大电容有无漏液(电解电容内有白色液体化学物质,漏出后电容急剧变小,而且腐蚀线路板引发多种故障);主板电池有无漏液；电线间有无短断线; 机柜内有无鼠患。通电情况下,看有无打火、冒烟、焦糊味、特殊声音。

(3)查：包括故障分析和仪器检查。故障分析要根据逻辑推理的方法，分析具体仪器故障现象，缩小并力争最终确定故障范围，还可以利用机器本身的外部旋钮，通过调整仪器设备工作状态从而确认故障发生的范围。仪器检查，根据仪器设备中故障率较高的部分多为高电压、大电流、常动作、运转时间长的运动部分或者执行部分的原理，检查是否有常见的分立元件如功率管会因大电流击穿短路直至断路，电容会出现高压击穿(瓷片电容最容易击穿)或者电容漏电，电阻会出现断路、烧焦、电位器接触不良等诸多性能变化，电感会出现变形或者烧断等异常情况。

一般的维修检查顺序原则为：①“先大后小”，测量关键点电压，利用断路、短路进行故障分割；②“先静”(静态工作点)“后动”(动态工作点)；③从后级电路(板)往前级电路(板)检查；④必要时应急替换元件或去掉故障部分功能而使机器能部分功能运转。

2 维修医疗设备常用的9种基本方法

2.1 电阻法

电阻法是最常使用的维修方法。用于检查电路或元器件通断情况,判别元器件质量如电阻、电容、三极管，还可测量未知模块的输入输出对地电阻，集成电路的正负电源间电阻和放大输入输出端的对地电阻，其中特别要注意uF级的电解电容用电阻档充电过程明显。

2.2 电压法

测量电压也是维修工作的基础方法之一，在维修实践中经常用到。它主要是测量电路和元器件的工作电压，以此来对故障部位和元器件进行判定。测电压又可分直流电压用与交流电压两种类别,元器件的数据表(datasheet)中很多标有电压数据,可供参考。电压测量法是在大致确定了故障部位之后，为进一步缩小故障范围所进行的工作。电压测量法主要通过用万用表测量元器件的在路直流工作电压与交流电压，从而确定故障部位，排除故障。尤其要注意测量“关键点”的电压，所谓“关键点”，是指对判断电路工作是否正常具有标志作用的哪些点。通过对”关键点”电压的测量，可很快地判断出故障的部位，缩小查找范围,从而事半功倍。

2.3 电流法

电流法既可测总电流，也可测各支路电流，也可分别测试进行比对。流法检测可分直接测量法和间接测量法两种。电流法的间接测量实际上是用测电压来换算电流或用特殊的方法来估算电流的大小,其好处是无需在印刷电路板上制造测量口。另外有些电器在线路板上留有短路环,必要时可以取下短路环测量回路中实际电流。还可以通过测量关键电路上温度保险电阻上的电压降，再应用欧姆定律，可估算出各电路中负载的电流的大小。若某路温度保险电阻烧断，可直接用万用表的电流档测电流大小，来判断故障原因.遇到屡烧保险或局部电路有短路时，采用电流法检测效果明显。电流测量是串联测量，而电压测量是并联测量，实际操作时往往先采用电压法测量，在必要时才进行电流法检测。

2.4 信号注入法

专用信号发生器人体感应市电50 Hz信号万用电表内部1.5 V或9 V(直流电压或断续方波脉冲(串联限流电阻后，在数字电路可用于计数或触发信号)。

2.5 示波法

在仪器设备维修工作中，凡是有交流信号的场合都可以使用示波器观察信号的各项参数。例如频率(周期)、电压电流的幅度、信号的失真(直流电压的偏离、规律性交流波形的失真等)、脉冲信号前后沿变化及幅度(如CPU的总线信号SCL和sDA)等。这些参数的变化或异常，用万用表测量是无能为力的。又如电路产生自激振荡或异常干扰、电源滤波不良导致纹波干扰、元器件的不稳定或失效如电位器接触不良、瓷片电容无规律漏电、PN结软击穿、电解电容的容量减少等所产生的故障，这也都是用万用表无法准确判断或无法在路分析的。使用示波器对这些电路各项参数及元器件产生的故障，就可以通过观察、在路分析快捷地处理故障，排除故障。

2.6 替代法

替代法就是以好代坏，或怀疑性能不稳定的元器件，用相同型号工作正常的机器内部的线路板与坏的里面的线路板进行线路板交换替代法测试。

2.7 开路/短路法

目的是为了压缩缩小故障范围。若不允许直流短路，可用大电容跨接电阻两端。

2.8 故障诱发法(加热与冷却法、升压与降压法)

针对罕见不规律的隐性故障,可以采取人为制造故障发生环境的方法,用来证实环境因素与隐性故障之间的必然的联系规律[4]。

2.9 虚拟软件模拟电路法

利用计算机仿真技术，在计算机网络平台上，学习电路分析、模拟电路、数字电路、嵌入式系统(单片机应用系统、ARM应用系统)、微机原理与接口技术等课程，并进行电路设计、仿真、调试等通常在相应实验室完成的实验。一个计算机网络硬件平台(或一台计算机)、一套电子仿真软件以及一本虚拟实验教程可相当于一个设备先进的实验室。以虚代实、以软代硬，即为虚拟电路实验室的本质。使用虚拟电路实验室等软件,可以对在修的电路原理进行分析，了解信号流程，估算关键点电压，极大方便实际临床医学工程维修工作。

[1]秦曾煌,电工学[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]康华光,电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1988.

[3]葛先雷,谈谈高职生如何用示波器检修彩电[J].科技信息(学术版),2008(27):165-166.

[4]陈仕德.彩显维修思路与方法概述[J].科技广场,2010(9):134-136.

[5]佚名.电脑显示器维护经验技巧及常见问题排解[J].电脑编程技巧与维护,2007(6):94-95.

[6]宋振强.电子设备维修常用的检测方法[J].科技信息(学术研究),2007(30):55.

[7]靳光明.基于Proteus仿真实验室的建设[J].数字技术与应用,2010(1):123-127.

[8]严明良.ROTEUS实验室的特点与构建方案[J].南京工业职业技术学院学报,2008,8(4):68-70.