ECG-6511心电图机走纸部分电路见下图。
走纸电机转动时带动数个磁极一起转动,每个磁极经过传感器时传感器就输出一个脉冲信号,信号频率的高低就代表了电机转速的快慢。脉冲信号进入IC211 9脚放大,在10脚输出放大后的脉冲送至7脚整形成方波脉冲后,从4脚输出到锁相电路IC210 3脚。IC210将来自晶振分频电路的标准脉冲与3脚输入的脉冲进行比较后,输出一个误差电压。经积分电路放大后驱动电机调节电机的转速,直至传感器输出的脉冲与标准脉冲相同时,电机的转速则被锁定。现在25min/s时偏快且不稳定,说明电路处于失锁状态。
由于纸速50min/s时工作正常而25min/s时有故障,由此可判断故障应与25min/s的电路部分有关。从图上看两种纸速时仅标准脉冲不同,于是先测量标准脉冲。经测量50min/s时标准脉冲为512Hz,25min/s时为256Hz且波形良好,排除了由标准脉冲引起故障的可能。从电路原理上分析,两种走纸速度下电路状态不同的地方有两处,一是IC210输出端的积分电路的参数,二是传感器输出信号的频率和幅度。对于积分电路来说,其中电阻、电容的参数与锁相电路输入的脉冲频率匹配时电路才能可靠地锁定。而两种走纸速度下锁相电路输入的脉冲频率分别为512Hz和256Hz,相关一倍,如积分电路元件变值偏离了原设计值,仅满足一种频率的锁定条件时则可能形成这种故障。经检查,积分电路各元件均正常,从而排除了积分电路故障的可能。
对于传感器输出信号来说,不但频率随电机转速变化,幅度也会随转速变化(转速越高幅度越大)。IC211D和R223组成放大电路放大传感器信号,IC211中的B、C非门和R222将信号整形成方波。但输入的信号幅度有一定要求,如信号幅度小于触发门限则不能输出方波。如信号幅度正好在触发门限附近,输出的方波频率就会变低且不稳定。这时锁相电路就会判断电机转速偏慢,从而输出电压强迫电机加速,这样电路不能锁定,电机转速也不稳。经测量,50min/s时IC211 7脚的信号幅度峰-峰值为1.5V,而在25min/s时为1.0V,正好处于触发门限值附近。将R223由100KΩ换成430KΩ,加大了IC211的放大倍数后,50min/s信号幅度峰-峰值为2.6V,25min/s时为2.0V,走纸正常则故障排除。
小结:此故障中无任何元件损坏或变值,是典型的“软故障”,造成此故障的原因是传感器输出的信号幅度不够。这可能是因为磁极或传感器性能下降所致,也可能是传感器与磁极距离变化引起的。由于电机和磁极连为一体,如更换电机则磁极也被更新,故障有可能消失。但电机价格很贵,更换它会给用户造成负担。