《电子技术应用》

高校微机室计算机I/O设备故障分析与修复

2015年微型机与应用第5期 作者:秦莲童
2016/1/24 19:11:00

  摘  要: 为了快速地判断并排除计算机I/O设备故障,确保人机交流的畅通,对计算机I/O设备的常见故障做了详细的归纳总结。通过分析故障现象,运用听看结合、交叉判断、逐一排除等方法查找到故障点,最终采用快捷、经济、实用的方法排除故障。从而确保计算机正常运转,保证高校教学活动的正常进行。

  关键词: 高校;计算机;I/O设备;故障;修复

0 引言

  随着计算机教学在高校教学活动中的不断推广,使得高校微机室承载了越来越多的教学任务,随之而来的就是微机室的计算机不堪重负,故障频发,影响了教学实施[1]。目前,我国各高校的微机管理员尚处于各自为战状态,缺少互通有无,交流经验的学习精神。虽偶有论述,但大都简单概括,缺少系统性和实用性,无法达到相互学习的目的。因此,本文列举常见的故障案例,通过详细描述故障现象,分析故障原因,提出解决方法,供同行学习交流。

  计算机硬件部分由很多设备组成,大致分为主机、I/O(输入/输出)设备两大部分[2],I/O设备包括显示器、鼠标、键盘,是人机交流的主要途径。所以对其故障的准确把握才能保障人机交流的畅通。对I/O设备故障做了如表1所示统计。

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  由表1可以看出,I/O设备的故障占整个计算机故障近50%,足见对其故障的探讨具有实际意义。现在就按表1的顺序依次列举各部件常见的故障,并对其分析、解决。

1 显示器

  由于显示器的组件比较多,所以故障的现象也是五花八门,维修起来也比较复杂,并且随着使用年限的增加,故障率显著上升。现在来分析CRT显示器的几种常见故障。

  1.1 黑屏

  这种故障现象包含多种表现形式,而故障原因又比较复杂,通过几则维修实例做以描述。

  1.1.1 屏幕无显示,指示灯不亮

  (1)电容故障。开后壳用万用表测主电压56 V只有21 V,76 V只有24 V,5 V几乎为0,推测负载有短路情况。用脱载的测试方法,逐一脱开开关电源的次级负载,结果当脱开76 V的负载时,各路电压恢复正常。进而检查76 V电路,发现CRT板有短路,再对CRT板进行检测,测出76 V支路上有一只104的电容短路,更换该电容之后正常。

  (2)电阻故障。开后壳检查电压300 V正常,而开关电源没电压输出。检查3842的7脚电压几乎为零(正常应为15 V左右),该脚为3842的供电及启动电压的输入端,因此推测接于该脚的启动电阻断路。检查300 V与3842的7脚之间的电阻,发现一电阻已断路,更换新电阻后正常。

  (3)保险丝故障。开后壳看到保险丝已熔断且发黑,测量300 V滤波电容发现正常,进一步测量300 V整流二极管,发现1N5408被击穿短路,更换保险丝及1N5408后正常。

  1.1.2 屏幕无显示,指示灯呈黄色且闪烁

  (1)电容故障。开后壳测得电源电压偏低,细测+12 V电压偏离正常值最严重,测12 V负载部分未发现有损坏元件,推测是+12 V滤波电容漏电,换新电容后正常。

  (2)行管故障。开后壳检查行管集电极到地电阻值,用电阻档X1档测量发现电阻很小,取下行管C5521Z进一步测量,发现击穿短路。在不装行管的情况下开机测量集电极电压为正常值75 V,将行管C5521Z更换后开机正常。

  1.1.3 开机电源绿色指示灯亮,屏幕有光栅出现,但马上黑屏,指示灯转为橙色

  开后壳检查行高压供电160 V正常,但马上降为零伏。通过测量行供电160 V正常,可以推测不是由于供电过高引起的保护,而是行输出级引起的保护,进一步检查逆程电容也没发现问题,进一步推测行输出变压器电流过大引起保护,更换行输出变压器开机后正常。

  1.2 偏色

  1.2.1 缺红色

  开后壳检查显示器视放板,测量显像管RGB三点电压是否正常,然后用示波器检测R枪波形电压。如果电压很低,检查输入端也没有信号,并且关机检测信号线一切正常,再开机一切显示正常,但敲击视放板故障又出现,据此推测是信号线插头问题。关机剪下信号线插头,将信号线与视放板直接焊在一起,故障排除。

  1.2.2 屏幕偏红

  (1)碰极。这是由显像管故障引起的,但这并不是无法修复的。轻微的碰极可用电击,严重的可重绕灯丝供电绕组。

  (2)虚焊。故障还有可能是由于某一色电子枪的视放供电电阻虚焊引起,对于无规律性偏色故障通常只要把相关电子枪的视放供电电阻及周边元件补焊一下就行了。

  1.2.3 数据线与D型接口接触不良

  检查显示器的数据线接头与显卡的信号输出接口是否接触良好。如果D型接口内有断针或弯针,也会造成接触不良。显示器的数据线插头的15针中,1、2、3针为红、绿、蓝三枪信号输入。如果哪根针接触不好,屏幕就会缺少相应的颜色。如果有弯针,用小镊子把弯曲的针脚弄直以后再重新连接好即可,如果有断针可以更换数据线解决。

  1.2.4 屏幕局部偏色

  (1)周围有磁源干扰。如果显示器周围有磁性物质,如手机、音箱、电源总闸等物品会放出电磁波,在短距离内使显像管磁化发生偏色[3]。解除方法:首先,可以远离磁源看看效果;其次,使用显示器的消磁功能看是否可以解决或减轻这种现象;最后,如果显示器没有消磁功能,可使用多次开、关显示器的方法消磁。

  (2)机内消磁电路损坏。开后壳检查热敏消磁电阻是否损坏。将其取下,用手摇如发出“哗哗”的声音,证明热敏电阻已坏。用万用表测引脚电阻值,如阻值<8 Ω或>50 Ω,则说明消磁电阻内RTC元件已坏,马上更换。如消磁电阻阻值在8 Ω~50 Ω之间,则应重点检查消磁线圈的引线、插头、插座之间有无松动和接触不良。

  1.2.5 电子枪老化

  如果上面的所有方法均无效,且显示器使用的年限已远远超过5年,或3年以上且使用频繁,那么就可视为电子枪老化导致的偏色故障,解决方法只有更换电子枪。

  1.3 行幅突然变窄或变宽,且不可调节

  1.3.1 行幅窄

  开后壳,发现电路板有一个二极管D409的两个电极均虚断,该二极管是DDD电路的下阻尼管,其虚断肯定造成幅度故障,焊牢后故障排除。

  1.3.2 行幅宽

  (1)开后壳在分辨率为1 024×768、功能为85 Hz的状态下测量行管集电极电压正常(150 V)[4],进一步检查行宽度调整管没有损坏,检查S校正电容C328发现其一引脚有虚焊现象,补焊后开机一切正常。

  (2)开后壳检查枕形校正电路,很快发现D406被击穿,用高频管代换后正常。经分析,D406为行管B、E结保护元件,与枕形校正调制二极管并联,击穿后使调制二极管上的直流电平降低,造成故障现象。

2 鼠标

  鼠标可分为机械和光电两种[5],这里将对光电鼠标进行分析,机械鼠标由于逐步被淘汰,现在应用很少,故不做介绍。

  2.1 鼠标光标移动不灵活

  2.2.1外部原因

  (1)鼠标滑动的桌面不平。这种现象可以通过垫鼠标垫或一本书改善。

  (2)鼠标底部或内部滚轴沾满污垢。鼠标底部的污垢会造成鼠标底部不平,导致鼠标滑动时光标移动不灵活,将底部污垢清除可以恢复正常。

  (3)鼠标滑动的桌面过于光亮。如果鼠标放在过于光亮的桌面上或是镜面上滑动,就会出现不灵活的现象。其实一般的光电鼠标工作原理和机械鼠标类似,区别只是机械鼠标的激光感应装置设置在外部。机械鼠标内部用轮齿来切割光线,经光电转换后得到脉冲信号。而光电鼠标则通过鼠标外部的反射面,利用漫反射原理,激光接收感应器收集反射回鼠标的反射光束的变化,再经光电转换为脉冲信号,微处理器根据接收脉冲信号得到鼠标移动轨迹。但如果鼠标移动的平面过于光滑,就影响了漫反射的发生,甚至接近全反射,激光接收感应器收集到的是几乎没有变化的光束,从而微处理器就无法判断鼠标的运动轨迹了。这种情况可以通过垫鼠标垫改善,或者垫纸也可以。

  2.2.2内部原因

  (1)光感应装置老化。这种情况和机械鼠标相似,激光发生器和感应器任何一个或同时发生老化,发出光束的强度或接收光束的能力降低,都会导致鼠标不灵活。而光电鼠标是用热熔胶把激光发生器固定在透镜组件上的,感应器是固定在电路板上的,所以不能采用滚轮式鼠标那种缩短两者距离的办法解决问题,只能更换鼠标。

  (2)光电接收系统偏移,焦距没有对准。由于一些同学在使用时心情比较急躁,鼠标光标速度稍有滞后就使劲敲击鼠标,甚至拿鼠标在桌子上敲。上面说过,光电鼠标的激光发生器是被热熔胶固定在透镜组件上的,感应器是固定在电路板上的,二者的位置必须相当精确。一旦由于外力使位置稍有移动,就可能使感应器接收不到光束,而出现故障。此时,要耐心调节激光发生器的位置,使之恢复原位,直到在水平和垂直方向移动时指针最灵敏为止,再用少量的502胶水固定激光发生器的位置,盖上外壳就可以了。

  2.2 不显示鼠标

  (1)鼠标与主机连接的USB口接触不良或损坏

  由于学生在使用鼠标时,经常因鼠标线与其他线相互缠绕或某处被挤压,而用力拉拽鼠标线,致使鼠标插头与接口接触不良甚至脱离。只要接好插头,USB接口的鼠标即刻确认生效。由于接口是集成于主板之上,所以损坏的机率很小,一旦发生,只能更换主板。

  (2)鼠标线路接触不良

  接触不良的点多在鼠标内部的电线与电路板的连接处。通常是由于鼠标线较短或与其他连线互相缠绕,导致鼠标线在被用力拉扯时将连接点拉开。解决方法是将鼠标打开,将焊点焊好。也可能由于鼠标线内某处的金属线被桌子夹断,这种外伤很明显,找到伤处将断点焊好,再缠上绝缘胶布即可。

  还有一种特殊情况,鼠标一切正常,但频繁出现死机情况,经反复调试,发现将鼠标拔掉,用键盘操作正常,更换鼠标后一切恢复正常。

3 键盘

  3.1 按键按下后,不弹起复位

  3.1.1 按键复位弹簧或复位橡胶老化

  键盘按键复位方式有弹簧和弹性橡胶两种。由于键盘使用率很高,很容易造成某些键的复位弹簧或复位橡胶提前老化,从而丧失弹起复位的功能[6]。解决办法很简单。如果是靠弹簧复位的,将按键摘下,把弹簧取出拉长。长度比需复位的长度稍长一点,可以增加弹性。或是更换新弹簧。如果是复位橡胶,只能更换橡胶垫。可以用自身键盘上几乎不用的几个按键的橡胶垫。将按键摘下,用镊子将下面的橡胶垫取出,然后和故障键互换橡胶垫,再按上按键即可。当然更换新的橡胶垫最好。还可以将其他废键盘上好的弹簧或橡胶垫取下换上,这样还可以降低维修成本。

  3.1.2 卡键

  (1)按键下面的插杆下端有单向卡脚,有的分两脚,有的分四脚。如果其中一脚发生折断,由于断脚一方缺少了支撑,当按键被按下时会向着断脚的一方倾斜。这样在按键弹起复位时,按键倾斜的一边就会与键框剐蹭摩擦。由于磨擦力加大和倾斜度越来越大,最终会出现和按键框卡住的现象。这种断脚的情况多是因为学生好奇将按键摘下,在插杆脚未完全进入键槽时就用力按下所致。解决方法:如果断脚可以找到,用502胶粘上即可。如果找不到,可将其他废键盘上相应的按键取下换上即可。

  (2)操作人员不小心将喝的甜饮料或瓜子皮等异物掉在键盘缝处,未及时清除或清除不彻底,都会导致按键被粘住或卡住,按键按不下或弹不起。这需要摘下按键,将残留异物清除,并用棉签蘸酒精清除干净,然后晾干并按上按键即可。

  3.2 开机显示Keyboard error

  3.2.1 SP/2接头内的插针弯曲

  如果SP/2接头内的6根插针有一根或几根因弯曲而未进入接口插孔[7],就会出现这种故障。可以用镊子将弯曲的插针扳直,然后插入接口即可。

  3.2.2 键盘线某处断开

  由于对键盘的拉扯或键盘线被硬物挤压,可能会出现键盘线内的某根金属线断裂,导致故障。

  (1)如果是挤压,破损点很容易找到,通常发生在两个电脑桌间或键盘托的夹缝处。由于长时间夹压,外边的保护胶套被压扁裂开,里面的金属线外包的塑料护层也破损,金属线断裂。这种情况可以将断裂处重新焊接起来,再用绝缘胶布缠好就可以了。

  (2)如果没有明显外伤,就有可能是拉扯所致,故障点通常在键盘线刚出键盘处。由于外力拉扯,键盘线在此处来回弯折,里面的金属线易发生断裂。由于键盘留的出口太小,如果采取刚才焊接缠绝缘胶布的方法,键盘线会因太粗无法穿过出线口。故此,只能截断键盘中从出线口到内部电路板焊点间的一段,然后将剪口处的金属线剥去护层,露出少许金属部分,再按原先线的排列顺序重新焊接到电路板上即可。

  3.2.3 主板的SP/2接口损坏

  这种情况极少,但确实存在。如果上述方法都无效,不妨考虑这个原因。可以用交叉测试的方法,与无问题的键盘互换主机试试,如果证实是接口问题,更换主板。

  3.3 部分按键失效

  部分按键失效的情况多是由于键盘电路板上部分电路出现了断路而引起。可以用万用表测出断路部位,如果是环氧玻璃布类的硬板上出现了虚焊、脱焊的情况[8],补焊一下就可以了。如果是塑料的软板上出现断路就不能补焊了,因为塑料电路板遇热会融化,只能用导电银漆来修补,但价格较贵。据说有一种用铝箔纸修补的方法,经过试验非常实用:用烟盒里的锡箔纸或包巧克力的锡箔纸,剪成比电路线略粗的细条,搭置在断路的电路线上,使电路恢复通路,然后用透明胶粘牢,合上键盘外壳,点击恢复正常。这种方法既方便又经济实用。事后分析,硬板处的虚焊和脱焊故障可能是由于键盘落地或大力拍打震动所致;软板处的断路情况多是由于学生不小心将饮料洒进键盘,导致电路被烧断。当然,如果洒进的是带糖分的饮料,塑料电路板几层会被粘在一起,饮料成分还会腐蚀电路[9],可以用脱脂棉沾清水擦拭干净,再用吹风机或放置在通风处将水弄干即可。

4 结论

  从事微机室维护多年,总结几点心得与大家分享:首先,为了降低维修成本,在保修期内的硬件故障一定要请厂家解决;其次,使用“交叉判断”法[10],往往可以使判断更准确更快捷,这也是拥有多台计算机的微机室在硬件维护时的一大优势;再次,在更换一些电子元件的时候,可以从废弃的旧设备上获取未坏的电子元件,使之变废为宝,降低维护成本;最后,在检测和维修硬件故障的时候,有时需要带电作业,即便断电,一些器件的电容仍带有相当高的电压,因此,维修时一定要做好安全防护。

参考文献

  [1] 苏虞磊,薛方.计算机实验室的维护与管理[J].现代电子技术,2010(2):68-72.

  [2] 成萍.计算机硬件常见故障诊断及维护[J].计算机光盘软件与应用,2013(19):306-308.

  [3] 叶丽丽.略谈计算机硬件维护原则与方法问题[J].软件,2013,34(6):108-109.

  [4] 李家斌.关于计算机硬件维修的探讨[J].煤炭技术,2012,31(7):236-238.

  [5] 刘旭健.计算机硬件维护原则与方法[J].电子设计工程,2013,21(21):34-36.

  [6] 鲁将军.关于如何对计算机硬件进行维护的探析[J].电子世界,2013(22):11.

  [7] 尚新闻.浅谈计算机的硬件维护之外设维护[J].无线互联科技,2012,28(12):65.

  [8] 苗蕾.浅谈计算机硬件维护原则与方法[J].硅谷,2011(1):128.

  [9] 张文平.计算机硬件维护原则与方法问题探讨[J].煤炭技术,2012,31(1):252-253.

  [10] 黄小龙.实用计算机维护和检修技巧探究[J].市场论坛,2011,88(7):91-92.


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