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1. 彩超的結(jié)構(gòu)原理

一般彩超系統(tǒng)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。

由于隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和個人計算機(jī)(PC)越來越多地應(yīng)用于超聲等醫(yī)療系統(tǒng)中，現(xiàn)在越來越多的新機(jī)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，下面做簡單介紹。

1.1前端部分

硬件由五個功能板快組成:Front End Controller ( FEC)前端控制，Channel Boards (CB)通道板，New Analog Input Module (NAIM)模擬電壓調(diào)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(jī)箱內(nèi)其它電路板發(fā)送控制信號和控制數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控超聲電壓和能量強(qiáng)度，前端機(jī)箱內(nèi)溫度的監(jiān)控；從通道板實時接收射頻超聲信號，發(fā)送給后端等待處理；完成生理心電信號的處理，它是整個前端部分的主控板。

(2)前端采集AFP（相當(dāng)于前端母板）

連接所有前端電路板，并向各板分配電壓、時鐘信號，提供數(shù)據(jù)總線，地址總線，控制總線等。

(3)模擬電壓調(diào)制板NAIM

提供前端320MHz主時鐘，提供激勵探頭的脈沖電壓，調(diào)節(jié)和校準(zhǔn)高壓脈沖，還產(chǎn)生TGCI，TGC2波形，同時監(jiān)查過流、過壓、前端溫度，管理前端所有電源供應(yīng)。

(4)通道板CBS

共四塊，每塊板上有帶四個專用集成芯片，專用芯片功能是發(fā)射脈沖控制，波形發(fā)生，波形加權(quán)，波形變形；十六個DAC模數(shù)轉(zhuǎn)換器，起A/D，D/A模數(shù)轉(zhuǎn)接和功率放大作用；有32個接收通道，每個都和FEC總線和TIM總線、主時鐘連接。

(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(qū)動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(dá)驅(qū)動信號、以及各種直流電壓，還有經(jīng)過通道板的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，前端每個通道板和NAIM板的頂部和底部，都有溫度傳感器，根據(jù)溫度情況可調(diào)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(jī)HOST，圖像處理計算機(jī)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計算機(jī)HOST+SIP。

后期合二為一）。

(1)主計算機(jī)HOST

主計算機(jī)主要功能是響應(yīng)用戶操作指令，管控整個超聲系統(tǒng)，同時與前端和SIP保持通訊并參與全部超聲處理任務(wù)。它由雙數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)資料，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，采用雙數(shù)據(jù)流分道方式送到計算機(jī)PCI總線進(jìn)、行處理，同時完成一系列如動態(tài)范圍控制、對比度增強(qiáng)、回波探測、自動增益控制、時間增益補(bǔ)償?shù)忍幚砉δ?；圖像輸出板IEP對靜態(tài)圖像做JPFG壓縮后輸出，同時完成幀頻優(yōu)化RGB轉(zhuǎn)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(diào)控等；圖形加速卡AGP進(jìn)行實時二維、三維顯示；DVI接口板提供數(shù)字視頻輸出(1680 x 1050)。

(2)圖像處理計算機(jī)

主要功能是，處理HOST送來的所有超聲數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成本機(jī)數(shù)據(jù)；將多普勒頻移信號處理成可以顯示的頻譜圖像數(shù)據(jù)、數(shù)字多普勒聲音數(shù)據(jù)和彩色血流圖像數(shù)據(jù)；處理M型圖像數(shù)據(jù)；實現(xiàn)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(jī)主板的CPU上。

1.3電源系統(tǒng)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，同時也參與開關(guān)機(jī)過程。

(4)電池溫度管理板(BTM) (E Carts)

主要是監(jiān)控系統(tǒng)溫度和調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)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和電源線到計算機(jī)母板上，還參與系統(tǒng)開關(guān)機(jī)控制，提供+5.01V_DC、參考電壓，產(chǎn)生+5V_DC和+3.3V_DC電壓并用于監(jiān)控+12V_DC，還提供過壓關(guān)機(jī)保護(hù)，提供-12V_DC跟隨+12V_DC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+12V_SB(50A)送給SPD板，接收APD板上的+5V_SB點亮一個LED顯示電源狀態(tài)等。

(7)高壓開關(guān)電路

主要是把APS送來±15V_DC和+48V_DC轉(zhuǎn)變?yōu)?/-30V_DC和+/-120V_DC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(dāng)于SPD加BTM加高壓開關(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(shè)備，包括USB鍵盤，軌跡球，雙觸模屏圖形板，TGC/LGC滑動電阻旋轉(zhuǎn)編碼器按鍵，備用USB連接口等；輸出設(shè)備如觸模屏圖形板，LED指示燈、鍵盤燈、峰嗚器等，此外還完成系統(tǒng)CPU與USB部件、顯示部分之間通訊、TGC信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換、24MHz時鐘等。

(2)控制面板連接板接口

作為控制面板組件和外設(shè)之間的接口板。

(3)控制面板用戶接口板

連接旋轉(zhuǎn)編碼器和按鍵開關(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(shù)和控制參數(shù)。

(6)藍(lán)牙收發(fā)器

用作聲音無線遙控超聲系統(tǒng)。還有硬盤和DVD驅(qū)動器等。

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(shè)。

(1) UAVIO板（D版本及更高的版本）

主要完成將多普勒信號轉(zhuǎn)換或模擬格式并與其它聲音信號混合后發(fā)送；接收來自母板線路輸出、系統(tǒng)麥克風(fēng)、藍(lán)牙裝置或USB麥克風(fēng)等發(fā)來的聲音信號；將聲音信號送給母板的線路輸人口和本機(jī)喇叭；調(diào)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(fù)合視頻信號分配到各輸出端；將PCI總線視頻卡提供的DVI-D數(shù)據(jù)供給內(nèi)外監(jiān)示器等。總之，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(shù)和前端反饋到后端主機(jī)的實時檢測數(shù)據(jù)全都由UAVIO負(fù)責(zé)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(shù)據(jù)高速傳給主機(jī)內(nèi)存，提供獨立的系統(tǒng)顯示通道等。另一塊用來對顯示器提供視頻信號，提供RGB調(diào)整表供匹配多譜勒光譜數(shù)值成為RGB值，形成適合顯示尺寸的光譜數(shù)據(jù)，監(jiān)控顯示溫度等。

2．彩超常見故障測試及排除

2.1常見故障類型

(1)從故障表現(xiàn)的形式來看，主要有如下幾種情況：

第一種情況是機(jī)器開機(jī)后不啟動，或啟動不完全，或啟動完成后不能正常工作；第二種情況是在開機(jī)或使用過程中出錯、并報錯；通常給出故障提示或故障代碼；第三種情況機(jī)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)生的部位來看，主要集中在硬件的電源前端、后端和外設(shè)上，也有軟件故障。上述三種故障現(xiàn)象中，即有硬件故障，也有軟件故障。

2.2常見故障測試判斷方法

在機(jī)器能開機(jī)、引導(dǎo)或具備一些基本功能前提下，針對不同的故障類型，有不同的測試判斷方法。

(1)系統(tǒng)可靠性測試法

一般是在系統(tǒng)輕微出錯，局部有問題時采用。它主要包括了許多系統(tǒng)輔助功性測試，如功能測試、元件更換后的性能測試、各個接口測試等，特點是即使其中某一個測試失敗，仍能完成其它測試，并顯示測試結(jié)果，同時存人機(jī)器日記中。測試步驟如下：開機(jī)后，取下探頭(如有)；壓下Setup鍵，隨后分別用鼠標(biāo)點擊Config/Test、System Test、RUN，程序開始進(jìn)行，全部測試約巧分鐘，測試結(jié)果會顯示在屏幕上。

(2)最小環(huán)境測試法MTE

用來排除機(jī)器在開機(jī)引導(dǎo)過程中，操作系統(tǒng)正確初使化，但還不能正確進(jìn)人應(yīng)用程序的故障，一般只能由專職工程師來完成，它對硬件的基本要求是主控計算機(jī)和UAVIO板都正常，鍵盤、軌跡球硬盤、顯示器也都正常；對軟件要求是：硬件上系統(tǒng)軟件無故障，WINDOWS XP系統(tǒng)完整，內(nèi)部文件管理和技術(shù)支持應(yīng)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(xì)介紹。

(3) FE'- Debug輸出口測試法

用專用手提電腦接人，可測FM前端部分是否有硬件配置不當(dāng)或出錯。步驟：關(guān)機(jī)，接人手提電腦，設(shè)置好程序，開機(jī)，可讀出前端配置狀態(tài)。

(4)電路板指示燈提示法（只限D(zhuǎn)版本及更高版本的機(jī)器）

如計算機(jī)主板上有2個7段數(shù)碼管，啟動正常時提示為AA，如果提示為85、86、87，表明BIOS有問題，如提示FF，表示主板壞。

(5)還有一些方法，如通道測試法，需用專門的水模，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(tǒng)本身引起，步驟很簡單，但需要用專用水模，通過評價各元件圖像是否一致來判定故障所在。

2.3常見故障的隔離排除

(1)開機(jī)后不能引導(dǎo)，熒光屏上無顯示，是最常見的故障，造成故障的原因有很多，排除步驟如下：

為了說明如何排除開機(jī)不能引導(dǎo)的故障過程，先簡介開機(jī)引導(dǎo)過程；壓下電源開關(guān)后，前端電源先開啟，UAVIO板開始檢測FEC板狀態(tài)；在IO0ms-200m，后后端電源開啟，提供復(fù)位信號給主控計算機(jī)母板。母板復(fù)位成功后，BIOS工作并配置各種參數(shù)，并檢測各個硬件狀態(tài)，同時做一系列地址分配，在此過程中熒光屏上出現(xiàn)硬件初始化提示。如BIOS發(fā)現(xiàn)主機(jī)沒有響應(yīng)或有故障還會重新啟動引導(dǎo)程序；如計算機(jī)硬件正常，則開始初始化軟件，屏幕上會指示裝入操作程序和一系列外設(shè)應(yīng)用軟件，再進(jìn)一步進(jìn)人后臺監(jiān)控程序。此時如有出錯會報錯，這時可以進(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(yīng)用超聲軟件，這時會出現(xiàn)彩色畫面，直到最后引導(dǎo)完成。

①開機(jī)后是否有蜂嗚器“嘀聲”，如無，最大可能電源故障，需打開后蓋觀察電源APDB和SPPD板上對應(yīng)的指示燈情況，同時測量有無±5V、±12V、3.3V電壓來判定故障所在，E版本的PSBC板上每個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如無蜂嗚聲，還有可能是FEC板不能正確配置UAVIO板，可用繞過FEC板的方法；先關(guān)掉電源斷路器幾秒鐘，然后打開，用牙簽壓下AVID RIP或UAVIO板中右邊的小孔內(nèi)的開關(guān)，小孔內(nèi)的白色LED燈亮。這時再按DVD旁邊的ON/Stand-By開關(guān)，這時如果能聽到嘀的聲音，或程序可進(jìn)一步往下引導(dǎo)，說明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(dǎo)畫面（出現(xiàn)黑屏），則有可能是視頻故障，在顯示器VUA輸入端另接一個視頻信號，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(jī)UAVIO音視頻輸人輸出板有問題，做進(jìn)一步排除。

④如有蜂嗚聲，出現(xiàn)引導(dǎo)畫面，在硬件初始化過程(Ini-tializing Hardware)中死機(jī)，則先做一個繞過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在硬件初始化過程序中死機(jī)，始終出不來彩色畫面，還有一種可能是HOST母板或UMB上的BIOS出錯。這時可以重新設(shè)置BIOS后重啟，在無法判定的情況下，也可用專用硬盤應(yīng)用程序中的硬盤初始化軟件重啟，同時查看是否有三個硬盤正常信息，如有，則硬盤驅(qū)動器正常，則下一步考慮重裝軟件;如見不到三個，則有可能其中壞掉一個，必須更換后再查。同理，硬件初始化過程死機(jī)，還有一個辦法，斷開(取下)UAVIO板，將DVI視頻線直接接到在AGP板上，重啟后重新設(shè)置BIOS配置參數(shù)，觀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(dāng)程序引導(dǎo)進(jìn)人軟件初始化過程時死機(jī)，首先用硬盤引導(dǎo)程序檢查主控計算機(jī)硬盤工作是否正常，如果不正常，更換硬盤，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(jī)母板UMB。

⑦最后，當(dāng)程序進(jìn)入飛利浦彩色畫面時死機(jī)，表明超聲應(yīng)用軟件在初始化過程中出錯，一般會報錯。軟硬件的可能性都有，只有根據(jù)錯誤提示來進(jìn)一步排除故障。

(2)電源故隔離判定方法

機(jī)器啟動不起來，或2秒后自動關(guān)機(jī)，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，斷開里面兩個多芯白色塑料扁平插頭和兩個旋轉(zhuǎn)連接電纜頭，然后在開關(guān)2的測試點上連接一個跳線，使PSBC板上保護(hù)電路邏輯失效（注意，如重新裝回電纜接頭時一定要取掉這根線，否則可能損壞電源），重新開啟電源，看看是否能穩(wěn)定，如不能穩(wěn)定，則嘗試隔離后端元件：將前端電源恢復(fù)，打開后蓋和后端電源蓋，在PS-ON和GND之間連接一根跳線，取下SPD板上的5、6、7多芯電纜插頭和幾傳感器插頭，重新開啟電源斷路器，觀察電源是否穩(wěn)定，如能穩(wěn)定，則建議換UMB聯(lián)合母板元件；如不能穩(wěn)定，則隔離SPD板供電的各路元件：首先斷開電源，取下SPD板上多個電纜供電連接頭中的一個，但前面所提PS-ON跳線仍保留，重新開機(jī)查看電源是否能正常工作，如果能夠正常，則說明斷開插頭的那一路元件有短路故障，予以更換即可排除；如果不能正常開機(jī)，則將剛才斷開的插頭插回，再斷開另一個插頭再開機(jī)；如果全部插頭都試過，則表明是后臺電源本身故障，更換即可排除。

(3)隔離(繞過UAVIO)板判定黑屏故障方法

取下后蓋，把UMB板延長出來，把UAVIO板上視頻DVI接頭和其它所有供給UAVIO板的電源斷開，將監(jiān)視器直接接到AGP板上，然后開機(jī)。如果有圖像，則更換UAVIO板；如果無圖像，用另一塊AGP板交換，交換后如無圖像，則是顯示器壞，如有圖像，則說明有一塊AGP板故障，更換即可排除。

2.4彩超常見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，通過分析可以以幫助我們查找排除故障，簡要介紹幾個經(jīng)常出現(xiàn)的錯誤代碼。

代碼EHA001：溫度過高報警，提示某處傳感器溫度太高，如不處理，30分鐘后會自動關(guān)機(jī)。檢查步驟，查看工作日志中溫度傳感器讀數(shù)記錄，檢查環(huán)境溫度是否太高，風(fēng)扇是否不工作，過濾器是否堵塞等，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。

EHA200/207/211，一個不可預(yù)料無法恢復(fù)護(hù)出錯，一般要求重啟，但實踐中發(fā)現(xiàn)半數(shù)以上出錯與控制面板有關(guān)，有時與刻錄機(jī)、軌跡球、USB硬件有關(guān)等，本代碼出現(xiàn)多次往往需要更換控制面板，或者更換面板連接主機(jī)的電纜。

EHA607：提示USB設(shè)備出錯，首先要檢查所有USB設(shè)備的連線和元件，如軌跡球、鍵盤、CPM板、CDVD、藍(lán)牙等，最終可能要換掉其連接線，該故障常在早上開機(jī)時出現(xiàn)。

EHA200/211：提示一個不可預(yù)料的出錯，如果一直報錯，常是SIP圖像處理器兩個硬盤之一有所損壞，或者系統(tǒng)崩潰，有時也與SIP的電纜有關(guān)。

EHA033：提示DSC低級故障，表明DSC檢測到一個錯誤，實踐中發(fā)現(xiàn)如是在開機(jī)啟動過程中報錯。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(xiàn)一個無法恢復(fù)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、高壓開關(guān)損壞。

EHA005：提示前端電源故障，系統(tǒng)檢測到前端電源功耗太大，探頭等有可能損壞，或高壓開關(guān)可能損壞。AFP板、APS/PSA電源、電纜線、探頭選擇板、NAIM板等故障排除比效困難。根據(jù)經(jīng)驗，高壓開關(guān)和AFP板引起故障較多。建議更換探頭、高壓開關(guān)、AFP、NAIM、CB、通道選擇板。