PCB1260的电路原理图一共7张。像这类复杂的电路图一般都分为若干张图,这样不仅便于观看,也方便设计者独立思考,最后只不过是个组合罢了,而这个组合往往是绘图软件自动处理的。我个人查看这类电路图一般先从连接器端口开始。因为没有一块板子是独立的,肯定要与其他板子进行联系,无论是电源的输入输出还是信号的采集或者输出,都需要连接器。而这类电路图在画法上大多遵循一组原则,那就是信号的输入采集处理判断为先,信号的处理输出为后,垫底儿的一般是数字处理部分,这套图也不例外。
PCB1260-1这张图上给出了2个连接器,编号为J4和J2以及两组处理判断电路。J4连接的是穿刺单元一侧的样本传感器,J2连接的是采样注射器一侧的样本传感器,那么这张图就是分别针对这两个传感器的接收处理和判断的。下图中红色框部分为穿刺一侧的样本传感器处理电路,蓝色框部分是采样注射器一侧的样本传感器处理电路,那么绿色框部分呢则是给前两个部分用的模拟开关使用的控制调整信号部分。
上眼一看,红框蓝框两部分几乎一模一样,仔细看发现除了电阻电容有些差别外其余完全一样,那么下面我只讲解红色框这部分,捎带蓝色框的不同处就行了。
从上一楼帖子我们知道,J4连接的是穿刺单元一侧的样本传感器,J2连接的是采样注射器一侧的样本传感器,那么这两个传感器什么样子,到底是干什么的呢?还真有必要说说,因为在XT系列手册的不同地方,对这两个传感器的叫法不同,8年前第一次见这个手册的时候差点没把我搞糊涂,以为说的是不同的传感器,还奇怪怎么用了这么多同样功能的传感器呢?后来才知道原来是叫法不同。
这是这两个传感器的位置示意图和照片。分血阀正上方的是Blood Sensor PUMP采样注射器一侧的样本传感器,这张图上叫做Blood AspirationSensor Rear后血液吸引传感器,在手册的另一些部分叫做BLOOD ASP SENSOR血液吸引传感器。这个传感器的功能是无论穿刺还是手工进样,血液样本经过分血阀后一定要通过这个传感器检测,判断血液样本是否存在后再进行下一步作业,如果没有样本通过则报样本吸取错误,意思是样本不足,即便做出结果来也全部是提示符号。
分血阀左下侧的传感器是Blood Sensor CP穿刺台一侧的样本传感器,这张图上叫Blood Aspiration Sensor Front前血液吸引传感器,在手册的另一些地方叫做SAMPLE SENSOR样本传感器。功能是穿刺采样后,血液一定先进过这个传感器,通过判断后再进行下一步作业,这个传感器没有探测到样本通过,则机器停止并报错,没必要再坐下去了,没样本了还做什么呢?这个通过后,在通过后传感器,两个传感器的组合判断,可以判读出很多问题来。只有两个传感器都有血液存在的时候,机器才认为是合适的采样量,前传感器有,后传感器没有或者后传感器有,前传感器又没有了,那就判断为样本不足,等等。手工进样不进行前传感器判断。
从J2和J4上来看,都是8脚的连接器只用了6个脚,而在手册的零件图上明确标示了发射端和接收端都为三引线,据此判断发射部分正极接电源12V串接了1K的限流电阻,据此计算发射管的电流为12mA最大。这里要指出的是,电路图上没有特殊标明的电阻功率均为1/4W,这个1K电阻特别标明了是1/8W,也就告诉我们这是限流电阻,由于发射管的损坏等等原因使电流超过12mA的话,这个电阻首先将会被烧坏,这也就是我们经常见到板子上的电阻冒烟了,其实就是电流过大了,但可以肯定不是因为这个电阻坏了,而是其他地方有问题,所有很多人电话询问电阻冒烟儿换上新的怎么还冒烟儿呢?怎么还不好呢?
这个发射管好像并不是直接接地的,而是通过控制端控制的。接收管既有12V也有地,还有输出端,想必是带有图腾柱输出的三端接收管。根据手册上的介绍我们知道了原理框图:
从框图上,接收管的信号被分成两个部分,一部分直接送给两个比较器进行比较然后输出,图中那几个三角带黑头的是比较器的意思,大多数欧洲国家都这么标注示意,日本属于脱亚入欧的,因此采用类似的标注。接收管的另一部分经过三个放大器送给一个模拟开关然后送给NPN的三极管去控制发射管的工作与否。同时也通过了两个比较器输出一个吸样错误的信号。我们再来看电路图,经过上面的分析我们得知,J2、J4的5脚为接收管的输出,6脚为发射管的控制。先从5脚说起。
根据样本传感器的原理我们知道其实就是个光耦,那么同行的光耦输出为没有阻挡的时候为0V或者低电平,有阻挡的时候为分压电源或者高电平,这个也不例外,只不过是三线接收端,没有阻挡也就是没有血液通过的时候为接地状态0v,低电平,有血液通过或者发光管没有工作的状态下为输出高电平,这个电平是接收管内部已经处理好的接近5V或者12V的一个高电平。下面看这个部分:
J4的5脚连接到M5电路LM324的10脚上,之前与一个C26电容连接,目的是消除可能产生的交流信号。然后是三个电阻串接在12V和地之间作为分压使用,之所以要分压是因为要为后面的比较器用。我们先说这个分压:三个电阻分了两段电压两种情况。首先当传感器输出信号为0V时(无血液通过时),红圈处的输入电压没有,那么只靠R16--120K,R56--2.7K,R57--8.2K分压得到的电压就是红圈处的电压也就是给M5第10脚的电压。此处的计算为串联电阻为R16,并联电阻为R56+R57,输入电压为12V,那么红圈处的分压为12*120000/(2700+8200)=0.999V也就是1V;当传感器输出信号为高电平时(有血液通过或者发光管没有工作时),红圈处的电压就是输出电压,因为高电平肯定大于1V了,M5的第10脚也就是直接是这个高电平了。再说第二个分压,也就是蓝圈处。当传感器输出为0V时,这点的分压相当于电压为12V,串接电阻为R16+R56,并联电阻为R57,那么分压值为0.752V,这个送到下面的比较器用,V空=0.752V。当传感器输出为高电平时,这点的电压时多少呢?我们首先要知道这个高电平是多少。一般很少有用12V的,多为5V或者10V或者这两个电压的90%,这是常规设计这么做,我没有具体量过,假设这个高电平为9V吧,那么红圈处电压为9V,R16的分压已经没用了。蓝圈的分压计算实际上是电压为9V,串接电阻为R56,并接电阻为R57,那么这个分压值就为6.771V,我们称为V血=6.771V。这个部分就算说完了,能理解吗?
蓝圈处经过分压后,送给后面的比较器电路:
这个4比较器中的2组,都是反相输入端接参比电压,同相输入端接比较信号,也就是蓝圈处过来的信号。M13A比较器第6脚经过R71、R100、R101和R102分压后为6.044V,也就是6V,M12B比较器的4脚进过R103、R104、R105和R106分压后为2.476V。比较器的动作是当+端高于-端时,输出截止,相当于开路,当-端高于+端时输出饱和,相当于接地。M13A和M13B的输出都接有一个经过限流的发光管。根据前面的计算和假设,当传感器没有检测到血液时,5、7脚电压就应该是V空=0.752V,那么,那么4、6脚的电压都高于这个V空,两个输出都为接地,也就是说D17和D18都是点亮的。这两个发光管在前面的解释中也告诉我们一个是高电平,一个是低电平指示,也与参比电压6V和2.457V相吻合。当传感器检测到血液时,5、7脚电压为V血=6.771V,均高于4、6脚的参比电压,输出为开路高电平,D17和D18熄灭。那么同样的分析也可以运用到样本注射器一侧的样本传感器电路中。两个比较器的信号被命名为BLOOD-F1和BLOOD-F2,箭头表示信号方向,向外表示信号是发送出去的,后面的5表示这个信号的去向到1260电路原理图的第5张查找。从第5张图我们知道这些信号到了M33电路里面,这个后面再说。
再返回去看传感器输出信号从M5 LM324第10脚分叉处接着分析。
LM324第10脚的信号经过M5C、M5B、M5A放大之后输入到模拟开关M12A中,模拟开关MC14066根据datasheet得知其结构和逻辑关系如下:
逻辑关系中控制端=0,也就是接地,开关模式为OFF,也就是关闭状态,开关导通;控制端接高电平=1时,开关模式为ON,也就是打开状态,开关不导通。那么这个控制信号是谁给的呢?也是第5张图中的M33中BLOOD-ASP-ADJUST/信号给的,后面再讲。BLOOD-ASP-ADJUST为高电平时,电子晶体管TR7导通接地,ADJUST-ON信号为低电平,而MC14066的控制端需要低电平才能导通开关。M21A导通后放大的信号经过R70送给TR2,TR2是个NPN的三极管,高电平才导通,只有这样才能使发光管工作。同样放大信号给了M12B,经过M5D送给M13C和M13D两个比较器,注意这两个比较器的接法,一个接反相输入,一个接同相输入,参比电压分别是M13C-9是8.034V,M13D-10是1.036V,这组放大后信号一定要在1-8V之间,否则D16就会被点亮,BLOOD-F-ERR血液吸引错误就会产生。借此判断发光管是否工作,而且在传感器工作时判断是否有气泡,而这一切都是通过BLOOD-ASP-ADJUST信号发出后开始进行判读的。
总结:
两个血液吸引传感器如何判断是否正常?(回答不代表检查顺序)
1、START开关按下后,监测M12的13/5/6/12这四个脚的任意一个脚,应该为低电平,否则为前级TR7或M33问题。同时R69\R70两端均为高电平,否则M12问题;同时J2和J4的第6脚电压应该小于2.5V,表示发光管已经工作,否则TR1或TR2或发光管问题;
2、两个传感器没有血液通过时,TP1和TP2电平为低,有血液通过时电平为高,否则为1、中的问题或接收管损坏;
3、当两个传感器没有血液通过时,D14\D15\D17\D18这4个发光管全部点亮,有血液通过传感器时,这4个发光管分别按照通过时序熄灭,否则检查1、2、和M11相关的电路。
4、当确认两个传感器没有气泡通过时,D13/D16发光管熄灭,否则检查1、2、3、和放大器、比较器电路。
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