AFS–3100 原子荧光光度计联机异常故障排除

秦宏伟，王剑，王磊，刘俊华

（山东省农科院中心实验室，济南 250100）

北京海光仪器公司早期生产的AFS–3100 原子荧光光度计，其激发光源采用编码式空芯阴极灯，并提供单双阴极灯的供电电路，使计算机能够自动识别空芯阴极灯的种类。但由于相关保护电路不完善，容易导致用户在未严格按规程操作时，如不关闭主机电源更换元素灯的情况下，将空芯阴极灯阳极高压引入到单片机系统中，瞬间烧毁多个芯片，造成仪器与计算机通讯失败故障的发生。

1 故障现象

仪器主机及所连接的计算机通电后，反复双击工作软件界面均显示主机与计算机串行通讯失败（见图1）。关掉主机电源多次重启无效。

2 故障分析

仪器主板电路工作框图见图2。依照工作原理并结合实际电路板由易到难分析。首先，主机采用标准的RS232 接口专用芯片，负责和系统计算机的串行通讯。如果该芯片或接口损坏则无法实现主机与计算机之间正常的通讯连接。其次，灯电源板的供电来自于开关电源，和主电路板共用相同的工作电源，由两个发光二极管进行供电指示；而灯阳极电压则由灯电源板上的变压器提供，该电压经过一个保险管后整流滤波，直接施加到空芯阴极灯的阳极。由于使用的是编码元素灯，编码线直接连在主电路板的CPU 口线上，若单片机系统及外围芯片损坏，同样可造成联机失败。

图2 仪器主板电路工作框图

3 故障排除

根据故障分析，首先更换RS232 接口芯片（MAX232CPE）和计算机主机。开机试验，故障依然存在。然后根据单片机系统及外围构成，将相关芯片逐一上机试验。最终在同时更换了CPU、主程序芯片、译码器（GAL20V8）、并行接口芯片IC9（M82C55A–2，该芯片的PA 口输出自动进样器和双泵的逻辑控制信号）后故障排除。

4 经验总结

通过多台仪器的故障分析和检修发现，主机与电脑通讯失败的原因，除极少数为RS232 接口或芯片因质量问题自然损坏外，绝大部分是由于用户没有按照仪器出厂时在显著位置的特别提示（如更换元素灯必须关闭主机电源）进行操作。带电更换或拔插编码元素灯，导致空芯阴极灯阳极高压引入到单片机系统中，击毁数个甚至全部芯片。维修时其中任何一个未更换均仍显示联机失败。所以该类故障的排除只能根据其工作原理将相关芯片逐个替代试验，直到联机正常。由于主程序芯片和译码器GAL20V8 均写入了相关程序，因而必须由仪器生产原厂提供才能正常使用。

需要特别说明以下几点：(1) 当前生产的AFS–3100 在电路上已经增加了相应的保护措施，避免了上述故障的发生。(2)无论是国外还是国内的分析仪器，只要采用了自动元素灯识别系统，都容易出现相同问题。(3)有些仪器虽然元素灯安装正确，但由于其它原因造成阳极高压对编码管脚的放电，也可导致电路板烧毁。(4)上述故障发生后，在检修仪器主机的同时应注意到，有时因雷雨天气或实验室接地措施不良等原因，计算机RS232接口也可能被烧坏。维修时最好有一台性能良好的电脑以备替代。