医疗设备电路故障的判断方法与维修措施探究

孙锐

（昆明市儿童医院设备科，云南 昆明 650034）

世界正进入一个人工智能化的时代，医疗设备也向着人工智能、超大规模集成电路和便携小型化方面发展，医疗设备集聚了现代高精尖的科学技术，医疗的发展在很大程度上取决于医疗设备的发展，医疗设备在医疗诊断和治疗中的介入和运用，已经是必备的手段和装置。在医疗设备技术飞速发展的同时，设备在使用中出现的故障，给医院的设备维护工作带来了许多问题，设备是否需要维修或更新，主要依据对医疗设备故障进行的分析和判断，以决定维修方式或判断设备是否具有维修价值。因此，设备维护人员需要具备正确的判断方法、维修步骤及维修技能。

1 医疗设备故障维修的步骤

医疗设备是由无数的元器件和电路构成的，如：电阻、电容、晶体管、各种医用传感器和各种集成电路等。对于构成异常复杂的医疗设备的故障，就需要有一定的维修方法和步骤。有些机器设置有自检程序，可以对故障进行自检并显示故障代码，依据代码提示和故障现象及仪表检测数据，可对故障单元的电路板进行更换。有些故障，则要通过专用的仪器和检测设备对电路进行检测和分析判断，对故障的电路板和元器件进行维修或者更换，达到修复设备的目的。

设备的维修有两种方式，一是板级维修，二是元器件级的维修。

板级维修是依据设备自检提示的故障代码或仪器仪表检测的数值，将疑似故障的功能电路板用好的电路板采用替换法进行整体替换，以判断该电路板是否存在故障，板级维修是一种较为简单便捷的维修方式。

元器件级的维修是利用检测仪器仪表，对故障电路进行观察和对电压、电流、电阻值及其它电学参量的检测，根据观察结果和仪表测量提供的数据进行分析判断，找出故障的元器件予以更换，这是一种较为繁杂和技术要求较高的维修方式。具体的维修步骤如下。

1.1 观察和检查故障设备

对于有故障的设备电路，目测是一个十分重要的判断步骤，主要的观察内容为：设备的清洁维护状况(是否遭到电解质溶液及药液的侵蚀和污染)；元器件、印刷电路板和集成电路的外观是否正常；印刷电路板上的铜箔连接，是否有断箔、起箔、短路和烧蚀的现象；检查元器件与铜箔电路的连接是否有假焊、漏焊、焊点氧化以及元器件或接插件未正确插接的情况；询问设备使用人员故障发生前对设备的操作和故障发生时的情况，了解和掌握故障设备的详细资料。

1.2 用仪器仪表检测故障电路

目测完毕故障设备后，对目测中发现的可疑故障点使用仪表对电压、电流、电阻值和其它维修所需的数据进行检测，认真记录故障设备的故障现象和仪器仪表测量的数据。对故障设备的工作原理、电路原理以及元器件构成也要进行分析和研究，根据故障设备检测的各项数据以及设备维修经验对故障设备电路进行分析和判断，确定故障部位和器件并予以维修。

2 医疗设备电路故障的判断方式

2.1 万用表测量法

万用表是医疗设备维修必备的测量仪表，有数字式和表式(指针)万用表。万用表一般以电阻、电流和电压的数值为主要测量对象，利用万用表除了可测量电压、电流、电阻外，还可测量电感、电容、晶体管的电极及PN结的好坏和电路上的一些电学参数等。万用表测量法，主要是通过万用表对故障医疗设备电路上的相关数据进行测量，通过选择档位开关的变换,可方便地对多种电路数据进行测量。带电测试时，应注意仔细选择万用表的档位开关和切换，以确保测量数值的精确度，避免发生触电和烧毁仪表等事故。万用表测量的主要特点是辨别率高、精确度较高、测量速度快，数据显示直观，万用表的过滤能力很强，方便快捷。

2.2 替换判断法

替换法是用其他好的电路板或元器件替换怀疑有故障的电路板或部件位置，以判断故障是否存在的一种判断方法。通过替换法判断医疗设备电路是否存在故障，这是检验和判断故障电路板、故障部位最简单的方法。替换法一般有三种方式：（1）功能区域电路的替换，例如故障率较高的电源电路的替换。（2）插接电路板的替换(板级替换)，例如监护仪血压计气路控制板的替换。（3）元器件的替换，例如软击穿大功率晶体管的替换。如果多处存在问题，那么应当首先考虑故障指数较高的因素部分，将其先行替换，如：电源电路部分，大功率、大电流和易损部件等。

2.3 比较法

比较法是将两个同类型同型号的设备进行比较，比较的设备一为故障设备，另一为正常的设备。对两台设备的工作状况，电路数据等进行观察和测量对比，参照正常设备的工作状况、测量数据，从而比对确定故障设备的故障点。需要注意的是：进行比较的设备的型号和参数，比较的外部设施，相比较的两台仪器设备的设置和操作条件等必须相同。通过比较法找出故障的电路板和元器件，通过维修或者更换故障部件之后，测量修复设备的各项技术参数和指标是否与正常设备相似。如未发现问题，应模拟设备的工作环境，开机工作运行一段时间，反复确认设备故障是否排除，这是确保医疗安全和设备维修后运行安全的重要保障。

2.4 排除法

排除法是根据类比、对比及可行性进行的判断，对事物存在的假命题的排除方式，适用于未能明确故障所在的情况。判断电路故障中使用排除法的步骤：仔细观察故障电路板是否存在明显的故障痕迹，例如：电路板或元器件的外形是否有异常，设备外观和线路板是否存在机械损伤的痕迹。其次掌握和分析故障电路板的功能与工作原理，列出疑似故障的电路位置和元器件，根据电路和元器件发生故障的几率进行排序。利用各种检测仪器仪表，用排除法逐一排除疑似的故障点，逐步缩小故障的范围，确定产生故障的电路部位和元器件，给予修理和更换故障部件。

3 医疗设备常见故障的维修

3.1 电源电路故障的维修

医疗设备的电源电路，是医疗设备电路中一个十分重要的组成部分，医疗设备发生故障时，电源的故障率是较高的。对于故障的设备，对电源的检查是维修的首要步骤，只有确认了电源电路的几组输出电压正常时，方可进行下一步的维修工作。

一般导致电源故障的原因为：（1）元器件损坏或参数的改变。（2）负载电路存在短路或断路。（3）PWM调制信号失控。（4）设备工作环境不佳等。

例：迈瑞PM-7000型监护仪，电源3.15A熔断丝熔断，经对电源电路检测，发现场效应开关管K2485击穿损坏，更换故障元件，对电源电路其它元器件进行排查，确认正常后，开机试机故障排除。

医疗设备的电源电路，大多采用控制芯片和开关电源组合的形式，通过脉宽调制(PWM)控制芯片的调节，达到电源的稳压、稳流和恒定功率的目的。所以，对于电源电路的故障，例如：熔断丝熔断、大功率管击穿、电压值不符、滤波电容鼓包等问题，不可轻易地只是更换故障元器件，而应根据电源的电路原理，排查PWM调制环路中的元器件和负载电路是否正常，只有确认正常后才可开机工作。

3.2 医用传感器件故障的维修

医用传感器是能感知多数为非电量的生物信息，并将生物信息转换成电学量的器件或装置。现代医疗设备中，医用传感器已是组成医疗设备的重要部件。

在医疗设备中，常见的医用传感器为：电阻式传感器、电容式传感器、压电式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。它们分别对人体的呼吸、心率、心电、血压、体温、血氧饱和度等生物信息进行转换，传感器如果发生故障，将导致医疗设备重要诊疗指标数据的消失。

例1：迈瑞PM-7000型监护仪，血压测量报错，检查气路无问题，查血压控制板，发现压力传感器NovaSensor1220放气阀控制脚脱焊，重焊后故障修复。

例2：迈瑞PM-9000型监护仪，血氧饱和度无显示，用一新血氧饱和度探头替换，氧饱和度显示恢复正常。用万用表的结压降档分别测量探头的红外和红光发射端及接收端，发现红外发射二极管因机械外力导致与接线断路，重焊后测量结压降为0.56V，用透明玻璃胶胶封后修复。

3.3 修复医疗设备的电气安全及隐患防范

医疗设备在使用中的电气安全，是关乎医护人员和病患人员生命安全的重要指标，医疗设备的电气安全也是医疗安全质量控制体系中的重要环节。因此，对于已修复的医疗设备，必须进行严格的电气安全检测，以保障设备使用人员和病患的人身安全。

医疗设备的电气安全检测，主要为保护接地阻抗、绝缘阻抗、对地漏电流、机壳漏电流。

对于修复的医疗设备，不能匆忙地投入诊疗使用，应用相关的仪器仪表对修复的设备进行以下检测：（1）保护接地点与设备裸露导体部分的检测。（2）对绝缘体加以高压交直流电压，测量设备绝缘是否符合规定。（3）保护接地点透过绝缘体对保护接地的漏电流。（4）设备机壳导体经非保护接地对保护接地点的漏电流。只有经充分和严格的电气安全检测，确认修复设备的电气安全时，方可使用修复设备。

例：一台理疗治疗仪，操作人员在使用时遭到电击，将该机送回返修，经检测机壳带有较高的交流电压，反复观察和查找，发现维修人员在修理该机时，没有将电源线固定卡卡固在绝缘体卡环中，安装时固定螺丝又刺破了电源线绝缘层，导致机壳带电，造成了极大的安全问题。

4 结语

在此次的研究中，探索了医疗设备的电路维修步骤、判断方式以及常见故障设备的维修方法。为提高医疗设备的维修效率和维修技能，提出了一些见解和建议，希望对医疗设备的正常安全运行能起到一定作用。

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