维普资讯 http://www.cqvip.com ２０ ０３年 第 １ ５卷 第 ２期 ３７ 超声换 能器激励 电路原理与维修 徐 新春 超声诊 断仪是利用 超声换 能器即探头发 射 超声波和接收回波来获取超声图像 ，因此探头性 能 的优劣 ，直接影响到超声诊断仪成像质量 。超 声换能器是利用压 电材料 的压 电效应而制成 。具 有压 电效应 的材料 有单 晶体 和多 晶体 的压 电陶 瓷 等 ，不 同的压 电材料产 生不 同频率 的机械振 动 ，当外加交变电压 的频率与固有频率一致 时， 产生 的机械振动最强 ；当外加 的机械力的频率与 固有频率一致时 ，产生 的电荷也最多 。所 以，在 固定频率 （ 单频 ）探头的超声诊断仪中激励脉 冲 的频率应 和探头频率一致 。而随着超声技术 的发 展 ，２０年代末压 电复合材料开始广泛使用 ，这种 材料是将压 电陶瓷和高聚物按一定 的连通方式 、 定 的体积比例和一定 的几何分布复合而成 。采 用复合材料制作 的探头具有高灵敏度 、低声阻抗 （ 有利于与人体组织间的匹配 ）和较低的机械品 质因数 （ 有利 于频带展宽 ）等优势 。探头技术的 成熟 为超声诊断仪对实现多频率成像 、谐波成像 和非线性成像打下坚实的基础 ，同时变频技术也 开始大行其道 。变频探头 和单频探头对激励 电路 均要求具有很高的稳定性和很强的抗 干扰能力 ， 为达到一定 的强度 ，激励源还需较高 的电压 。激 励 电路 中用 于抗 干扰 的电容因长期 工作 在高压 状态下 ，易于被击穿 。高压 电容的击穿是激励 电 路最常见 的故障 ，也是超声诊断仪的多发性故 障 之一 。下面就激励电路高压电源故障作一简介 。 故障现象 １： 吼 ＨＤＩ １ ００ ０型彩超开机后 ， 除风扇转动外 ，无任何反应 。 分析与检修 ：此故 障的原 因 ，一是直流 电 源无输 出 ，二是负载短路 后 引起 的 电源保护 。 该仪器直流输 出为＋ ２Ｖ、＋５． １ Ｖ、±９ Ｖ、＋１ ２ Ｖ和 ＋１ ０１ Ｖ输 出功率为 ７ ０ ０Ｗ ，具有 过压 、过流和过 热 ３种保护功能 ，同时 ， 还有一个独特设计＋５． １ Ｖ 的最小输出为 ３Ａ的负载 。因此 ，检修 的重点是 判断 电源问题 还是负载短路 。 开 机 ，发 现 直 流 电 源 有 “吱 吱 ”声 ，测 量 其各组输 出均为 ０Ｖ，拆下各组 电压的输出端 ， 一 作 者单位 ：３１ ３００ ０浙江省 湖州市 中心 医院设备科 并在 ＋５． １ Ｖ 输 出端 接 １． ５Ｗ １ ０ｆ ｌ的 电阻 （防止 电源 保护用 ），上电后测试各输 出电压均正常，判断 此故障系负载短路所致 。重新将直流 电源各输出 端复原 ，拆下超声发射与接收部分的电路板 ，开 机 ，直流电源工作正常 。可见故障在发射与接收 部分 ，这部分包括 ４块通道板 、１块探头接 口板 、 １块高压 电源板和 １一块波形束控制板 ，共 ７块 电路板 。考虑到易损元件大多集 中在高压电源板 上 ，故将其余 电路板复原 ，开机 ，直流 电源工作 正常 ，即短路发生高压 电源板上 。高压 电源板 电 源 输 入 为±９Ｖ、＋１ ２Ｖ 和＋１ ０１ Ｖ。测 量各 输入 端 对 地 电阻 ，发 现＋１０１ Ｖ 对地 电阻 为 ２Ｑ，￣Ｏ ＋１ ０１ Ｖ 对地短路 。因无技术资料 ，只好按线路板的布线 来查￣ ￥＋１ ０１ Ｖ与地之间元器件 ，共有 ３只电容： Ｃ１ ０、Ｃ１ １ 、Ｃ１ ２均 为 ０． ２２ＵＦ、耐压 为 １５０Ｖ 的贴 片 电容 ，其余 的元器件均是通过 电阻的大功率三极 管。因此决定先焊下 ３只电容 ，当焊下 Ｃ 时 ， 发现 电容背 面有烧焦 的迹象 ，测量发现其 已短 路 。用 ０． ２２ ｇＦ、耐压 ３ ０ ０Ｖ 的钽 电容代替 Ｃ１ ２ ， Ｃ１ ０和 Ｃ１ １ 复原并开机 ，机器工作正常。这是高压 电源 因电容短 路引起直 流电源过流保护 的典 型 实例。 故障现象 ２：ＧｅＬｏｇ ｉ ｃｌ ００超声诊断仪无超 声 回波信号 。 分析 与检 修 ：无 回波信 号一般是超声 发射 和接 收部分故障 ，超声 发射部分 因探 头晶体需 高压 激励脉 冲源 而多发生故 障，因此重点在高 压 电源板上 ，其高压 电源为＋１ ２ ０Ｖ。 在 发 射 接 收板 上 查 找到 ＋１ ２ ０ Ｖ 电 源测 试 点 ，开机测量 ，其值为 ０Ｖ。查 找高压 电源板 ， ２Ａ 的保 险丝已开路 ，更换保 险丝开机 ，保 险丝 又烧 断 。测 ＋１２０Ｖ 对 地 电 阻 只有 ８ｆ ｌ， 即＋１ ２０Ｖ 对地短路 。因＋１ ２０ Ｖ 与地之间接 有近百 只抗 干 扰 的贴 片电容 ，怀疑其 中有 电容短路 ，故想焊 下 电容 ，但 因工作繁复 改用 大 电流击穿法 。此 方法是 以大 电流烧毁被击穿 电容 ，一 般情 况短 路 电容会被 烧焦或 变形 。即用 自制 的＋ｌ ２ ４Ｖ 至 ＋４ ８Ｖ可调最大功率为 ８ ０ ０Ｗ 的直流 电源通过 １ 只２ Ｑ电阻 （ 功率为 ２０ ｗ ）接在＋１ ２０ Ｖ处 ，加 电 维普资讯 http://www.cqvip.com 现 代 医学仪 器与 应用 后 ，电压 由低 向高调 节 ，没过 多久其 中一 只贴 片 电容 即被烧红 ，立 即对该 直流电源断 电 。焊 下该 电容并清 洁电路板 ，再 次测 量＋１ ２ ０Ｖ 对地 电阻值 已很大 。将仪 器复原后开杌． ＋１ ２ ０ Ｖ正 常 ， 仪器也就正常工作 。 故 障现象 ３：ＡＬＯＫＡ ２１ ０ Ｂ 超无超声 回波 信号 。 分析与检修 ：与故 障现象 ２的超声诊断仪 分析一致 ，不 同点是换能器的激励 电源为＋ －３ ０ Ｖ。 开 机测量直 流源 电压 ，一３ ０ Ｖ 正常 ，＋３ ０Ｖ 为 ０ Ｖ。拔下探 头 ，再次测量±３ Ｏ Ｖ 均正常 ，说 明故 障在探头 部分 。先查找探头＋３ ０ Ｖ接线柱 ， 测量对地 电阻几乎 为零Ｑ，￣Ｐ ＋３ ０Ｖ对地短路 。 该 探 头 内部 有 两 块 相 位 控 制 板 ＥＰ． １ ６ ７１和 ＥＰ． １ ６７２，＿ － ｔ ： ３ ０Ｖ 是驱动 晶体 的集成块所用 ，因 此须 打开探 头 ，为防止拆卸 而损 坏探头 ，先对 探头 进行 ｘ 光拍 片 ，再 仔细 打开探 头 。拔 下 ＥＰ． １ ６ ７１和 ＥＰ． １ ６ ７２之间连接线 ， 再次测量＋３ ＯＶ 对地 电阻，发现是 ＥＰ． １ ６ ７１板 内部短路 。其 中 ＋３Ｏｖ 经 稳压 管 ＣＤ１后 变 为＋２５Ｖ，以供 给 内部 电路用 ，测量＋２５ Ｖ 对地 电阻 ，发 现＋２ ５Ｖ 对地 短路 ， 且＋３０ Ｖ至＋２ ５Ｖ间也 已短路 。 这说 明＋２ ５ Ｖ 负载 和稳压 管均 已短路 ，而稳压管 的短路一 般 是 由负载短路 而引起 的。￣＋２ ５ Ｖ输 出端与接地 并 接 着 ５只 ｌ１ ． ｔ Ｆ、耐 压 ３０Ｖ 的钽 电容 。 因此 ， 先排 除钽 电容有无短路 存在 ，依次焊 ■稳压管 ＣＤ１和电容 Ｃ１ 、Ｃ３ 、Ｃ５ 、Ｃ７和 Ｃ３ ９ 。经测量 ＣＤ１ 和 Ｃ， ９已短路 。更换 同型号的稳压管和钽电容 ， 并将 其余 电容复原 ，显 示屏马上有超声 回波信 号 。仔细恢复探头后 开机 ，仪器工作正常 。 综上所 述 ，激励脉 冲 的高压或 电源 高压输 出端 的抗干扰 电容短路 ，会 引起 超声诊断仪无 回波信号 ，甚至 因电源过流使整 台仪 器保护而 无任 何 反 应 。 参 考 文 献 １ 吴新 义，石庆 林 ．常 用 医疗 仪器 原理 与 维修 ．北 京 ： 人 民军 医 出 版社 ，１ ９９８． ３ ０ ８． ２ 高 上凯 ．医学 超声 仪 器技 术 发展 的现状 和 展望 ．中 国医疗 器械 杂志，２ ００２， ２６（ ６ ） ６： ３９１ ￣３９ ２． （ 收稿 日期 ：２ ００２ ． １１ ． ０ ３） 巧妙解决 多媒 体投影仪 吊顶遥控失灵 周德 强 为 了在 明亮 的环境 下得到 清晰的 图文 ，我 院在讲学厅安装 了柯达 ＫＤ１ ３ ０ ０Ｘ液 晶投影机 。 新投影机 效果理想 ，但开机遥 控不灵 ，有 时甚 至无法及时开机 。现介绍故障判断及维护方法 。 原理分析 该机采用红外线遥控 ，有被动式红外线开关 电路 。 红外线接收器 Ｓ极输 出的信号从 ＢＩ Ｓ Ｓ０ ００１ 的１ ４脚经 ＯＰ１前置放大器放大后 ， 从１ ６脚输 出， 经 Ｃ３ 耦合给 ＢＩ ＳＳ０ ０ ０１的 １ ３脚经 ＯＰ２进行第 二 级放大 ，再 经 由 ＢＩ ＳＳ ００ ０１的 ＣＯＰ１、ＣＯＰ２、 ＣＯＰ３、Ｕ１ 、Ｕ２组成的电压 比较器构成双向鉴幅 处理后 ，输 出有效触发信号去启动延迟时间定时 器， ＢＩ ＳＳ０ ０ ０１的 ２脚输 出有效信 号经 晶体管 Ⅷ 放大后驱动继电器去接通负载 。 故 障检 修 拆开柯达 ＫＤ１ ３ ０ ０Ｘ液晶投影 仪 ，用万用表 罗洪 强 测量 ＢＩ ＳＳ０ ００１的 ｌ １脚的 电压为＋５ Ｖ，１脚 为 ０ Ｖ，稳压管 ＶＤ１的负极为＋１ ２ Ｖ，即各工作点 的静态 工作 状态均 正常 。按遥 控器 ，继 电器 Ｊ 工作灵 敏 ，开 、关机正 常 ，但 吊顶 时工作 又失 灵 。经多次试用 ，发 现该机只在使用 天花筒灯 高照度 时失灵 ，再仔细观察 ，见柯达 ＫＤ１ ３ ０ ０ Ｘ 液晶投影仪遥 控接收窗前面 ２０ ｃ ｍ 左右 的天花 上有盏筒灯 。稍 有物理常识 的人都知道氖泡 的 光谱包含 了可见 光 、紫外线 、红外线 等 ，而其 光线正好照在投 影仪 的接收 窗 ，在高照度下它 的红外线干扰造成 了柯 达 ＫＤ１ ３ ００ Ｘ 的遥控接 收失灵 。找 到 了问题所在 之后 ，在投影仪遥 控 接 收窗前 加块遮光板 ，挡住 该筒灯 的照射 ，使 投影仪免受干扰 ，再按遥控器开关 ，接收 良好 。 由此 可见 ，采用红外线 遥控 的液 晶投影仪 要注意避免强光线的干扰 。 （ 收稿 日期 ：２ ００３． 叭． ２０） 作者单 位 ：５１ ０ ６３０中山大学 附属第三 医院教学 科