秦宏偉，王劍，王磊，劉俊華

（山東省農科院中心實驗室，濟南 250100）

北京海光儀器公司早期生產的AFS–3100 原子熒光光度計，其激發(fā)光源采用編碼式空芯陰極燈，并提供單雙陰極燈的供電電路，使計算機能夠自動識別空芯陰極燈的種類。但由于相關保護電路不完善，容易導致用戶在未嚴格按規(guī)程操作時，如不關閉主機電源更換元素燈的情況下，將空芯陰極燈陽極高壓引入到單片機系統中，瞬間燒毀多個芯片，造成儀器與計算機通訊失敗故障的發(fā)生。

1 故障現象

儀器主機及所連接的計算機通電后，反復雙擊工作軟件界面均顯示主機與計算機串行通訊失?。ㄒ妶D1）。關掉主機電源多次重啟無效。

2 故障分析

儀器主板電路工作框圖見圖2。依照工作原理并結合實際電路板由易到難分析。首先，主機采用標準的RS232 接口專用芯片，負責和系統計算機的串行通訊。如果該芯片或接口損壞則無法實現主機與計算機之間正常的通訊連接。其次，燈電源板的供電來自于開關電源，和主電路板共用相同的工作電源，由兩個發(fā)光二極管進行供電指示；而燈陽極電壓則由燈電源板上的變壓器提供，該電壓經過一個保險管后整流濾波，直接施加到空芯陰極燈的陽極。由于使用的是編碼元素燈，編碼線直接連在主電路板的CPU 口線上，若單片機系統及外圍芯片損壞，同樣可造成聯機失敗。

圖2 儀器主板電路工作框圖

3 故障排除

根據故障分析，首先更換RS232 接口芯片（MAX232CPE）和計算機主機。開機試驗，故障依然存在。然后根據單片機系統及外圍構成，將相關芯片逐一上機試驗。最終在同時更換了CPU、主程序芯片、譯碼器（GAL20V8）、并行接口芯片IC9（M82C55A–2，該芯片的PA 口輸出自動進樣器和雙泵的邏輯控制信號）后故障排除。

4 經驗總結

通過多臺儀器的故障分析和檢修發(fā)現，主機與電腦通訊失敗的原因，除極少數為RS232 接口或芯片因質量問題自然損壞外，絕大部分是由于用戶沒有按照儀器出廠時在顯著位置的特別提示（如更換元素燈必須關閉主機電源）進行操作。帶電更換或拔插編碼元素燈，導致空芯陰極燈陽極高壓引入到單片機系統中，擊毀數個甚至全部芯片。維修時其中任何一個未更換均仍顯示聯機失敗。所以該類故障的排除只能根據其工作原理將相關芯片逐個替代試驗，直到聯機正常。由于主程序芯片和譯碼器GAL20V8 均寫入了相關程序，因而必須由儀器生產原廠提供才能正常使用。

需要特別說明以下幾點：(1) 當前生產的AFS–3100 在電路上已經增加了相應的保護措施，避免了上述故障的發(fā)生。(2)無論是國外還是國內的分析儀器，只要采用了自動元素燈識別系統，都容易出現相同問題。(3)有些儀器雖然元素燈安裝正確，但由于其它原因造成陽極高壓對編碼管腳的放電，也可導致電路板燒毀。(4)上述故障發(fā)生后，在檢修儀器主機的同時應注意到，有時因雷雨天氣或實驗室接地措施不良等原因，計算機RS232接口也可能被燒壞。維修時最好有一臺性能良好的電腦以備替代。