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飛利浦iU22/iE33是2004年出廠(chǎng)的高端彩超，它具有多種優(yōu)點(diǎn)，在國內使用的數量相當大。了解和掌握其原理、故障分析和預防維護措施，對維修其它高端彩超有一定參考意義。 1. 彩超的結構原理 一般彩超系統按照功能屬性，大致可分為：前端(超聲波的發(fā)射與接收)、計算處理、顯示、控制和電源等五大部分。 由于隨著(zhù)計算機技術(shù)的快速發(fā)展和個(gè)人計算機(PC)越來(lái)越多地應用于超聲等醫療系統中，現在越來(lái)越多的新機型中的控制部分、處理部分和顯示部分正在被PC所替代。 iU22彩超也由這五部分組成，下面做簡(jiǎn)單介紹。 1.1前端部分 硬件由五個(gè)功能板快組成:Front End Controller ( FEC)前端控制，Channel Boards (CB)通道板，New Analog Input Module (NAIM)模擬電壓調制板，Acquisition Flat Panel Mod-ule ( AFP)前端采集板，Scanhead Select Module (SHSEL)探頭選擇板。 (1)前端板FEC 主要任務(wù)：向前端機箱內其它電路板發(fā)送控制信號和控制數據，實(shí)時(shí)監控超聲電壓和能量強度，前端機箱內溫度的監控；從通道板實(shí)時(shí)接收射頻超聲信號，發(fā)送給后端等待處理；完成生理心電信號的處理，它是整個(gè)前端部分的主控板。 (2)前端采集AFP（相當于前端母板） 連接所有前端電路板，并向各板分配電壓、時(shí)鐘信號，提供數據總線(xiàn)，地址總線(xiàn)，控制總線(xiàn)等。 (3)模擬電壓調制板NAIM 提供前端320MHz主時(shí)鐘，提供激勵探頭的脈沖電壓，調節和校準高壓脈沖，還產(chǎn)生TGCI，TGC2波形，同時(shí)監查過(guò)流、過(guò)壓、前端溫度，管理前端所有電源供應。 (4)通道板CBS 共四塊，每塊板上有帶四個(gè)專(zhuān)用集成芯片，專(zhuān)用芯片功能是發(fā)射脈沖控制，波形發(fā)生，波形加權，波形變形；十六個(gè)DAC模數轉換器，起A/D，D/A模數轉接和功率放大作用；有32個(gè)接收通道，每個(gè)都和FEC總線(xiàn)和TIM總線(xiàn)、主時(shí)鐘連接。 (5)探頭選擇板SHSEL 其為探頭和前端之間的接口板，除了能識別和選擇切換探頭外，還提供探頭和通道板以及NAIM板之間多種控制驅動(dòng)和反饋回輸信號的緩沖通道，其中NAIM給探頭的有：CW多普勒發(fā)射信號、陣列信號，控制和放大信號、探頭馬達驅動(dòng)信號、以及各種直流電壓，還有經(jīng)過(guò)通道板的TGC電壓等；探頭反饋給予NAIM板的有：探頭溫度傳感器信號。CW/PW回波信號、探頭特性信號等，還有通道放大板與探頭之間的信號交換。 另外，前端每個(gè)通道板和NAIM板的頂部和底部，都有溫度傳感器，根據溫度情況可調整冷卻風(fēng)扇的速度，以降低風(fēng)扇噪聲。 1.2后端硬件 相對于前端，控制和處理部分又可叫后端，主要由主計算機HOST，圖像處理計算機SIP，音、視頻輸入輸出接口板AVID等組成（注：早期版本后端有兩個(gè)計算機HOST+SIP。后期合二為一）。 (1)主計算機HOST 主計算機主要功能是響應用戶(hù)操作指令，管控整個(gè)超聲系統，同時(shí)與前端和SIP保持通訊并參與全部超聲處理任務(wù)。它由雙數據分配板DSC、視頻加速卡AGP、圖像輸出處理板IEP、音視頻輸人輸出板、PCI橋式連接電路組成。其中DSC板主要是從FEC板接收RF數據資料，并進(jìn)行標準化，采用雙數據流分道方式送到計算機PCI總線(xiàn)進(jìn)、行處理，同時(shí)完成一系列如動(dòng)態(tài)范圍控制、對比度增強、回波探測、自動(dòng)增益控制、時(shí)間增益補償等處理功能；圖像輸出板IEP對靜態(tài)圖像做JPFG壓縮后輸出，同時(shí)完成幀頻優(yōu)化RGB轉換等功能；音視頻輸人輸出板AVIO完成音視頻輸入輸出外，還向觸摸屏提供視頻VGA信號，對前端電壓溫度進(jìn)行檢測和分析，對冷卻風(fēng)扇速度進(jìn)行調控等；圖形加速卡AGP進(jìn)行實(shí)時(shí)二維、三維顯示；DVI接口板提供數字視頻輸出(1680 x 1050)。 (2)圖像處理計算機 主要功能是，處理HOST送來(lái)的所有超聲數據，并轉換成本機數據；將多普勒頻移信號處理成可以顯示的頻譜圖像數據、數字多普勒聲音數據和彩色血流圖像數據；處理M型圖像數據；實(shí)現電影回放功能，圖像存儲、圖像回顧等與圖像有關(guān)的功能。后端的溫度傳感器位于計算機主板的CPU上。 1.3電源系統部分 (1)前端電源(APS) 主要給予前端采集部分硬件供、電； (2)后端電源(PPS) 主要給控制與處理部分硬件供電； (3)前端電源分配板(APDB)(B、C、D Carts) 主要對前端電源電壓進(jìn)行分配供給前端各板，同時(shí)也參與開(kāi)關(guān)機過(guò)程。 (4)電池溫度管理板(BTM) (E Carts) 主要是監控系統溫度和調整風(fēng)扇轉速。 (5)信號電源分配板SPD 位于后端部分，功能較多，除了連接前端和控制面板的信號線(xiàn)和電源線(xiàn)到計算機母板上，還參與系統開(kāi)關(guān)機控制，提供+5.01VDC、參考電壓，產(chǎn)生+5VDC和+3.3VDC電壓并用于監控+12VDC，還提供過(guò)壓關(guān)機保護，提供-12VDC跟隨+12VDC等。 (6)交流電源盒 除了交流濾波、交流電壓變壓匹配作用外，還產(chǎn)生一個(gè)+12VSB(50A)送給SPD板，接收APD板上的+5VSB點(diǎn)亮一個(gè)LED顯示電源狀態(tài)等。 (7)高壓開(kāi)關(guān)電路 主要是把APS送來(lái)±15VDC和+48VDC轉變?yōu)?/-30VDC和+/-120VDC供前端采集電路用。 (8)電源和電池控制板PSBC(E版本) 功能相當于SPD加BTM加高壓開(kāi)關(guān)及電源故障診斷和控制功能。 1.4操作控制部分 (1)控制面板組件CPM 支持使用輸人設備，包括USB鍵盤(pán)，軌跡球，雙觸模屏圖形板，TGC/LGC滑動(dòng)電阻旋轉編碼器按鍵，備用USB連接口等；輸出設備如觸模屏圖形板，LED指示燈、鍵盤(pán)燈、峰嗚器等，此外還完成系統CPU與USB部件、顯示部分之間通訊、TGC信號的模數轉換、24MHz時(shí)鐘等。 (2)控制面板連接板接口 作為控制面板組件和外設之間的接口板。 (3)控制面板用戶(hù)接口板 連接旋轉編碼器和按鍵開(kāi)關(guān)到CPM板。 (4)背景燈電壓變換器 提供600V,供觸摸屏用。 (5)觸摸屏 (用一層薄薄抗壓透明薄膜覆蓋在800 x 600 LCD顯示器上)供使用者選擇成像參數和控制參數。 (6)藍牙收發(fā)器 用作聲音無(wú)線(xiàn)遙控超聲系統。還有硬盤(pán)和DVD驅動(dòng)器等。 1.5顯示部分 由三部分電路板及顯示器組成，主要形成供顯示用的超聲信息，送給予顯示器和其它外設。 (1) UAVIO板（D版本及更高的版本） 主要完成將多普勒信號轉換或模擬格式并與其它聲音信號混合后發(fā)送；接收來(lái)自母板線(xiàn)路輸出、系統麥克風(fēng)、藍牙裝置或USB麥克風(fēng)等發(fā)來(lái)的聲音信號；將聲音信號送給母板的線(xiàn)路輸人口和本機喇叭；調整聲音放大增益，進(jìn)行低頻放大、音量控制、靜音控制；還將各種復合視頻信號分配到各輸出端；將PCI總線(xiàn)視頻卡提供的DVI-D數據供給內外監示器等�？傊�，起到聲音信號的緩沖、混合、放大，視頻信號的緩沖、分配、路由以及USB信號路由功能。另一個(gè)更主要的功能是，除了前端的超聲RF信號，所有的對前端的控制信號、控制參數和前端反饋到后端主機的實(shí)時(shí)檢測數據全都由UAVIO負責發(fā)送、接收和編譯。它是前端與后端之間通訊、控制的橋梁。 (2)雙PCI總線(xiàn)圖形視頻卡 采用雙NX7600顯卡。其中一塊要完成圖像輸出處理器全部功能，包括對JPEG圖像的壓縮和輸出；對圖像的幀頻和大小最佳化；壓縮圖像數據高速傳給主機內存，提供獨立的系統顯示通道等。另一塊用來(lái)對顯示器提供視頻信號，提供RGB調整表供匹配多譜勒光譜數值成為RGB值，形成適合顯示尺寸的光譜數據，監控顯示溫度等。 2．彩超常見(jiàn)故障測試及排除 2.1常見(jiàn)故障類(lèi)型 (1)從故障表現的形式來(lái)看，主要有如下幾種情況： 第一種情況是機器開(kāi)機后不啟動(dòng)，或啟動(dòng)不完全，或啟動(dòng)完成后不能正常工作；第二種情況是在開(kāi)機或使用過(guò)程中出錯、并報錯；通常給出故障提示或故障代碼；第三種情況機器能用，不報錯，但部分功能失效，如：圖像不能傳輸，探頭不正常等，還有圖像質(zhì)量不好，有干擾、噪聲等。 (2)從故障產(chǎn)生的部位來(lái)看，主要集中在硬件的電源前端、后端和外設上，也有軟件故障。上述三種故障現象中，即有硬件故障，也有軟件故障。 2.2常見(jiàn)故障測試判斷方法 在機器能開(kāi)機、引導或具備一些基本功能前提下，針對不同的故障類(lèi)型，有不同的測試判斷方法。 (1)系統可靠性測試法 一般是在系統輕微出錯，局部有問(wèn)題時(shí)采用。它主要包括了許多系統輔助功性測試，如功能測試、元件更換后的性能測試、各個(gè)接口測試等，特點(diǎn)是即使其中某一個(gè)測試失敗，仍能完成其它測試，并顯示測試結果，同時(shí)存人機器日記中。測試步驟如下：開(kāi)機后，取下探頭(如有)；壓下Setup鍵，隨后分別用鼠標點(diǎn)擊Config/Test、System Test、RUN，程序開(kāi)始進(jìn)行，全部測試約巧分鐘，測試結果會(huì )顯示在屏幕上。 (2)最小環(huán)境測試法MTE 用來(lái)排除機器在開(kāi)機引導過(guò)程中，操作系統正確初使化，但還不能正確進(jìn)人應用程序的故障，一般只能由專(zhuān)職工程師來(lái)完成，它對硬件的基本要求是主控計算機和UAVIO板都正常，鍵盤(pán)、軌跡球硬盤(pán)、顯示器也都正常；對軟件要求是：硬件上系統軟件無(wú)故障，WINDOWS XP系統完整，內部文件管理和技術(shù)支持應用軟件完整等。因需要密碼才能進(jìn)人維修測試步驟，故對具體步驟不做詳細介紹。 (3) FE'- Debug輸出口測試法 用專(zhuān)用手提電腦接人，可測FM前端部分是否有硬件配置不當或出錯。步驟：關(guān)機，接人手提電腦，設置好程序，開(kāi)機，可讀出前端配置狀態(tài)。 (4)電路板指示燈提示法（只限D版本及更高版本的機器） 如計算機主板上有2個(gè)7段數碼管，啟動(dòng)正常時(shí)提示為AA，如果提示為85、86、87，表明BIOS有問(wèn)題，如提示FF，表示主板壞。 (5)還有一些方法，如通道測試法，需用專(zhuān)門(mén)的水模，可以測量噪聲干擾和圖像質(zhì)量下降是否由通道板引起，還是由于探頭本身或系統本身引起，步驟很簡(jiǎn)單，但需要用專(zhuān)用水模，通過(guò)評價(jià)各元件圖像是否一致來(lái)判定故障所在。 2.3常見(jiàn)故障的隔離排除 (1)開(kāi)機后不能引導，熒光屏上無(wú)顯示，是最常見(jiàn)的故障，造成故障的原因有很多，排除步驟如下： 為了說(shuō)明如何排除開(kāi)機不能引導的故障過(guò)程，先簡(jiǎn)介開(kāi)機引導過(guò)程；壓下電源開(kāi)關(guān)后，前端電源先開(kāi)啟，UAVIO板開(kāi)始檢測FEC板狀態(tài)；在IO0ms-200m，后后端電源開(kāi)啟，提供復位信號給主控計算機母板。母板復位成功后，BIOS工作并配置各種參數，并檢測各個(gè)硬件狀態(tài)，同時(shí)做一系列地址分配，在此過(guò)程中熒光屏上出現硬件初始化提示。如BIOS發(fā)現主機沒(méi)有響應或有故障還會(huì )重新啟動(dòng)引導程序；如計算機硬件正常，則開(kāi)始初始化軟件，屏幕上會(huì )指示裝入操作程序和一系列外設應用軟件，再進(jìn)一步進(jìn)人后臺監控程序。此時(shí)如有出錯會(huì )報錯，這時(shí)可以進(jìn)入最小環(huán)境測試程序，查找故障；如正常，再下一步則裝入飛利浦應用超聲軟件，這時(shí)會(huì )出現彩色畫(huà)面，直到最后引導完成。 ①開(kāi)機后是否有蜂嗚器“嘀聲”，如無(wú)，最大可能電源故障，需打開(kāi)后蓋觀(guān)察電源APDB和SPPD板上對應的指示燈情況，同時(shí)測量有無(wú)±5V、±12V、3.3V電壓來(lái)判定故障所在，E版本的PSBC板上每個(gè)LED指示燈的紅綠狀況都代表一種電源是否正常，能很好地判定電源故障情況。 ②如無(wú)蜂嗚聲，還有可能是FEC板不能正確配置UAVIO板，可用繞過(guò)FEC板的方法；先關(guān)掉電源斷路器幾秒鐘，然后打開(kāi)，用牙簽壓下AVID RIP或UAVIO板中右邊的小孔內的開(kāi)關(guān)，小孔內的白色LED燈亮。這時(shí)再按DVD旁邊的ON/Stand-By開(kāi)關(guān)，這時(shí)如果能聽(tīng)到嘀的聲音，或程序可進(jìn)一步往下引導，說(shuō)明FEC或前端（包括前端供電電源）有故障，可作進(jìn)二步排除查找。 ③如有蜂嗚聲，但不能進(jìn)人引導畫(huà)面（出現黑屏），則有可能是視頻故障，在顯示器VUA輸入端另接一個(gè)視頻信號，如果還是黑屏，則顯示器壞；如果有圖像，則可懷疑主控計算機UAVIO音視頻輸人輸出板有問(wèn)題，做進(jìn)一步排除。 ④如有蜂嗚聲，出現引導畫(huà)面，在硬件初始化過(guò)程(Ini-tializing Hardware)中死機，則先做一個(gè)繞過(guò)FEC板的嘗試，如有變化，則進(jìn)一步排除FEC或前端(包括前端供電電源)故障可能，如用專(zhuān)用手提電腦接人FMC Debug輸出口測試F EC部分故障所在。 ⑤在硬件初始化過(guò)程序中死機，始終出不來(lái)彩色畫(huà)面，還有一種可能是HOST母板或UMB上的BIOS出錯。這時(shí)可以重新設置BIOS后重啟，在無(wú)法判定的情況下，也可用專(zhuān)用硬盤(pán)應用程序中的硬盤(pán)初始化軟件重啟，同時(shí)查看是否有三個(gè)硬盤(pán)正常信息，如有，則硬盤(pán)驅動(dòng)器正常，則下一步考慮重裝軟件;如見(jiàn)不到三個(gè)，則有可能其中壞掉一個(gè)，必須更換后再查。同理，硬件初始化過(guò)程死機，還有一個(gè)辦法，斷開(kāi)(取下)UAVIO板，將DVI視頻線(xiàn)直接接到在A(yíng)GP板上，重啟后重新設置BIOS配置參數，觀(guān)察配置每次重啟是否有變化，如有變化，很有可能是主板上電池失效。 ⑥當程序引導進(jìn)人軟件初始化過(guò)程時(shí)死機，首先用硬盤(pán)引導程序檢查主控計算機硬盤(pán)工作是否正常，如果不正常，更換硬盤(pán)，并重裝軟件:重裝軟件后如能正常運行，則故障排除，如不行，則要懷疑UAVIO和DSC板，或者要更換計算機母板UMB。 ⑦最后，當程序進(jìn)入飛利浦彩色畫(huà)面時(shí)死機，表明超聲應用軟件在初始化過(guò)程中出錯，一般會(huì )報錯。軟硬件的可能性都有，只有根據錯誤提示來(lái)進(jìn)一步排除故障。 (2)電源故隔離判定方法 機器啟動(dòng)不起來(lái)，或2秒后自動(dòng)關(guān)機，可采用如下隔離方法判定：首先隔離前端元件，取下前端電源組件蓋板，斷開(kāi)里面兩個(gè)多芯白色塑料扁平插頭和兩個(gè)旋轉連接電纜頭，然后在開(kāi)關(guān)2的測試點(diǎn)上連接一個(gè)跳線(xiàn)，使PSBC板上保護電路邏輯失效（注意，如重新裝回電纜接頭時(shí)一定要取掉這根線(xiàn)，否則可能損壞電源），重新開(kāi)啟電源，看看是否能穩定，如不能穩定，則嘗試隔離后端元件：將前端電源恢復，打開(kāi)后蓋和后端電源蓋，在PS-ON和GND之間連接一根跳線(xiàn)，取下SPD板上的5、6、7多芯電纜插頭和幾傳感器插頭，重新開(kāi)啟電源斷路器，觀(guān)察電源是否穩定，如能穩定，則建議換UMB聯(lián)合母板元件；如不能穩定，則隔離SPD板供電的各路元件：首先斷開(kāi)電源，取下SPD板上多個(gè)電纜供電連接頭中的一個(gè)，但前面所提PS-ON跳線(xiàn)仍保留，重新開(kāi)機查看電源是否能正常工作，如果能夠正常，則說(shuō)明斷開(kāi)插頭的那一路元件有短路故障，予以更換即可排除；如果不能正常開(kāi)機，則將剛才斷開(kāi)的插頭插回，再斷開(kāi)另一個(gè)插頭再開(kāi)機；如果全部插頭都試過(guò)，則表明是后臺電源本身故障，更換即可排除。 (3)隔離(繞過(guò)UAVIO)板判定黑屏故障方法 取下后蓋，把UMB板延長(cháng)出來(lái)，把UAVIO板上視頻DVI接頭和其它所有供給UAVIO板的電源斷開(kāi)，將監視器直接接到AGP板上，然后開(kāi)機。如果有圖像，則更換UAVIO板；如果無(wú)圖像，用另一塊AGP板交換，交換后如無(wú)圖像，則是顯示器壞，如有圖像，則說(shuō)明有一塊AGP板故障，更換即可排除。 2.4彩超常見(jiàn)故障錯誤代碼分析排除 iU22/iU33彩超故障代碼有三百多條，一般有一定的含義和出錯條件，通過(guò)分析可以以幫助我們查找排除故障，簡(jiǎn)要介紹幾個(gè)經(jīng)常出現的錯誤代碼。 代碼EHA001：溫度過(guò)高報警，提示某處傳感器溫度太高，如不處理，30分鐘后會(huì )自動(dòng)關(guān)機。檢查步驟，查看工作日志中溫度傳感器讀數記錄，檢查環(huán)境溫度是否太高，風(fēng)扇是否不工作，過(guò)濾器是否堵塞等，造成本故障的硬件原因可能有傳感器失效，風(fēng)扇不工作，某些電路故障等，軟件出錯也有可能。 EHA200/207/211，一個(gè)不可預料無(wú)法恢復護出錯，一般要求重啟，但實(shí)踐中發(fā)現半數以上出錯與控制面板有關(guān)，有時(shí)與刻錄機、軌跡球、USB硬件有關(guān)等，本代碼出現多次往往需要更換控制面板，或者更換面板連接主機的電纜。 EHA607：提示USB設備出錯，首先要檢查所有USB設備的連線(xiàn)和元件，如軌跡球、鍵盤(pán)、CPM板、CDVD、藍牙等，最終可能要換掉其連接線(xiàn)，該故障常在早上開(kāi)機時(shí)出現。 EHA200/211：提示一個(gè)不可預料的出錯，如果一直報錯，常是SIP圖像處理器兩個(gè)硬盤(pán)之一有所損壞，或者系統崩潰，有時(shí)也與SIP的電纜有關(guān)。 EHA033：提示DSC低級故障，表明DSC檢測到一個(gè)錯誤，實(shí)踐中發(fā)現如是在開(kāi)機啟動(dòng)過(guò)程中報錯。很有可能是前端的FEC板和NAIM板中某一塊不好；如果在使用中報錯則可能是DSC板故障。 EHA201：提示前端出錯，掃描停止，表明前端控制板發(fā)現一個(gè)無(wú)法恢復的故障，多半可能是通道板、FEC板、SRC板、NAIM板損壞，也有可能是AFP板、高壓開(kāi)關(guān)損壞。 EHA005：提示前端電源故障，系統檢測到前端電源功耗太大，探頭等有可能損壞，或高壓開(kāi)關(guān)可能損壞。AFP板、APS/PSA電源、電纜線(xiàn)、探頭選擇板、NAIM板等故障排除比效困難。根據經(jīng)驗，高壓開(kāi)關(guān)和AFP板引起故障較多。建議更換探頭、高壓開(kāi)關(guān)、AFP、NAIM、CB、通道選擇板。 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