TSC2手簿控制器维修及保护装置的研究

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摘要：主板电路故障，手簿触摸屏磨损出现触摸不灵，碎屏，按键老化破损至使按键无法使用的问题是造成手簿控制器损坏的主要原因，为提高设备的整体性能，降低故障率，针对以上故障进行技术公关。通过对内部电路的改进以及保护装置的安装，彻底排除故障隐患，降低手簿控制器损坏率，为野外生产提供了可靠的设备保障，并取得了较好的经济效益和社会效益。

关键词：GPS手簿控制器；主板电路；碎屏；保护装置

引言

tsc2控制器是天宝专门为Trimble的GPS测量系统而设计的，它借助Trimble的外业测量软件，便可控制、管理GPS。因为其功能卓越，性能稳定等优点在我们公司野外测量的工作中被广泛使用，起着至关重要的作用。

测量仪器超负荷运转，使用环境日益复杂，导致手簿的故障率增高，尤其是在山区和潮湿多雨的环境中，手簿损坏最为严重。通过对手簿损坏情况的统计分析主要有三种，一是手簿屏幕破碎，触摸不灵。二是键盘破损无法使用，外壳老化变形。三是手簿无法开机，无法进入系统。为了提高设备的性能，降低手簿控制器的损坏率，针对以上三种情况进行技术攻关。

1Tsc2手簿控制器故障原因分析

1.1原因调查

为了找出tsc2手簿控制器故障原因，对2012年2月-2013年3月维修情况进行统计。情况如表1-1所示

从上图统计看出TSC2手簿控制器屏幕破碎，触摸不灵，外壳、键盘破损，无法开机的故障率占故障手簿的87%，做为终端控制器的手簿一旦出现问题，野外测量将无法进行，严重影响野外生产。

1.2屏幕损坏原因

TSC2手簿显示屏采用的是彩色3.8寸触摸屏，主要由玻璃屏幕基板和塑料层（屏幕最表层）组成。屏幕基板玻璃的上表面涂有一层透明的导电层；塑料层上表面经过硬化和光滑防刮处理，下表面也涂有一层导电层。在密林的施工环境中由于树枝的剐蹭，我们的操作人员使用硬物频繁点击屏幕都会造成外层薄膜被划伤导致触摸屏失灵或不可用，更严重的是在山区施工中，放样点的距离比较近，频繁的把手簿放入背包十分不方便，操作人员为了使用方便在爬山的过程中，会直接手握手簿控制器造成屏幕的破碎。或者是在日常的施工中，手簿的摔落也容易导致手簿屏幕破裂。

手簿屏幕的玻璃基板的厚度只有1mm，在硬物的撞击下是很容易破碎的，一旦破碎就无法使用，只能进行换屏处理，造成了维修成本的增加。

1.3外壳老化，键盘破损原因

TSC2手簿键盘是由53个按键组成的全文字数字键盘其主要成分是塑胶材料，在恶劣的施工环境下，日晒雨淋会加速其老化，在手簿的触摸屏触摸不灵的情况下，操作人员也会更频繁的使用键盘，造成按键出现破损，手簿的防水，防潮，防灰尘的性能降低，严重时会造成主板的损坏。

1.4手簿无法开机的原因

主板是有供电电路、开机电路、时钟电路、复位电路组成。手簿无法开机在排除电池和电源故障的原因，就是主板的电路问题。以下是主板的开机电路原理图（见图1）

当电源键开关未按下时，开关S1开路，Q2截止，Q1导通，PowerON为低电平，无电源输出。

当按下电源键开关，S1闭合，三极管Q2导通，Q1截止，PowerON为高电平，打开系统电源，启动系统。

黑表笔接三极管集电极，红表笔接发射极，表针有摆动，说明集电极发射极间击穿，判断出三极管Q1损坏，电源无法输出，系统不能启动。

2改进措施

2.1屏幕保护措施

根据手簿控制器屏幕损坏原因的调查，我们决定选用一种防刮、耐磨，抗摔能力强的保护膜对屏幕进行保护。以前我们所使用的保护膜比较薄，它的透光性也不太好，屏幕不亮时像一层白雾付在屏幕上而且非常容易划伤，卷边等。一个工区下来，屏幕多数磨损比较严重，影响触摸屏的灵敏度，抗摔能力就更差了。美国原厂纳米技术制造的防爆膜，这种专业的纳米防爆膜是一种热塑性聚氨酯弹性材料具有其他塑料材料所无法比拟的强度，它的结构有五层：保护膜、硬化层、透明聚酯薄膜、胶层、离型膜。具有韧性好、耐磨、耐寒、耐水、耐老化、高透光等特性，可重复使用而且易粘贴、易撕除。

2.2外壳及键盘的保护措施

根据防止外壳及键盘老化破损的要求，我们采取制作保护套对外壳进行保护主要有几种方案：

（1）手簿保护套悬挂于胸前。

（2）佩戴腰间。

（3）直接手握式。

我们采用了防水尼龙材料进行保护套的制作，该材料具有布身厚实紧密、耐磨、防水等特性，适合在潮湿多雨的恶劣环境下使用，保护套紧贴机身方便操作人员的拿握，保护套的上盖中间有泡沫的夹层，可以减震防摔无论是对屏幕还是机身都能进行更好地保护。

2.3手簿不能开机解决方法

我们调查研究发现手簿不能开机的现象多是在南方高温的环境中使用出现的，手部的密封性好，散热性差，手簿主板上的三极管Q1处于长期导通状态，导致Q1三极管的损坏，我们决定更换同型号大功率三极管，发热小，相对可靠。更换Q1后，故障修复。

3效益分析

现在使用的天宝系列的手簿控制器在2012年中检修换屏的有35台次，需更换上壳和键盘的有20多台次，造成维修成本达到33万元。在2013年上半年的维修过程中，我们对2部手簿的主板进行了维修测试，通过半年的使用，状况良好。

4结论

通过对手簿电路的改进，我们总结出了主板维修方法，解决了在施工中主板容易出现的问题，保护装置的研制，对手簿能够进行全方位的保护，使得TSC2手簿控制器由于屏幕破碎，触摸不灵，外壳、键盘破损，无法开机的原因造成的故障率，由占故障手簿的87%降低到22%，提高了设备整体性能。

参考文献

[1]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2001

[2]陆基孟.地震勘探原理[M].东营：石油大学出版社，1993：108