1、計算機機房的設置與維護李 永 年第一章 電腦的工作環境與設置 電腦的故障總是在不知不覺中發生的。有時候，昨天它還是好好的，今天卻啟動不了。理論上講，電腦的壽命是無限的。但是，環境對電腦的損壞卻在不知不覺中不斷地積累著，直到有一天電腦出現故障。 在電腦的使用過程中，環境條件對電腦的影響常常被人們忽視，然而，它對電腦的正常運行和有效利用卻有著很大的影響。各種系列電腦的技術設備和信息記錄介質，對環境條件的參數范圍都有技術規定，超過和達不到這個規定，就會使電腦的可靠性降低，壽命縮短。環境因素包括溫度、濕度、清潔度、照明度、銹蝕、電磁干擾、靜電和電源問題等。要做好電腦的維護保養，首先要了解環境條件對電腦

2、的影響。第一節 溫度、濕度、灰塵與電腦的工作 一、高溫對電腦的影響 溫度過高會使元器件和集成電路產生的熱量散發不出去，從而加快半導體材料的老化，并在內部引起暫時的或永久的微觀變化。實際上，當溫度超過26時，內存中數據丟失的可能性開始出現，邏輯運算的結果，算術運算的結果，甚至磁盤上的數據都可能出現錯誤。 一般情況下，機房的溫度可控制在下列范圍： 開機時1824 停機時040 電腦芯片和許多部件對溫度非常敏感。機房環境太熱，且無通風冷卻條件，可使元器件內部溫度太高而發生老化。高溫還會導致軟磁盤的物理變化，致使軟磁盤損壞而損壞磁頭。 部件的溫度過高是產生故障及造成衰老的主要原因。通常熱量的產生并不是

3、來自整個部件，而是部件里某些特定的區域，例如輸入、輸出部分，過熱或過冷的溫度在這里造成截面的接觸點斷裂而使電路開路。可讀寫存貯器（RAM）芯片是最容易因高溫而造成故障的元件。熱會使元件產生軟性錯誤（Soft Error）而使數據漏失或錯誤，就是我們所熟知的熱破壞（Thremal Wipeout）效應（或稱熱效應）。除此之外，熱量也會造成磁盤損壞，磁盤和唱片一樣，如果放置在高溫的地方或讓陽光直接照射，一定會彎曲變形；一旦彎曲變形，貯存在磁盤里的數據便再也無法順利讀出。如果用兩塊玻璃把磁盤夾住，放在陽光下照射，這樣也許可以使磁盤恢復原狀，但是用這種方法成功的可能性很低。 下列措施可以幫助你避免各種

4、因熱引起的故障： 如電腦有偶發性的錯誤，則將所有的芯片從插座中拔出，再插入； 散熱風扇要保持干凈； 將電腦安裝在沒有灰塵的地方； 定期做預防保養； 將磁盤放在陰涼干燥的地方； 加裝輔助散熱風扇。 二、低溫對電腦的影響 探討低溫對電腦的影響是一個很有趣的問題。超高速電腦必須在超低溫下才可正常運行，但個人電腦則不行。一般來說，電子元件可以在低溫的環境下良好地運行，但溫度迅速地下降卻會使金屬部件產生不易處理的問題。以磁盤驅動器為例，一般來講磁盤驅動器只能在555范圍的環境下工作，若低于這個溫度，由于金屬的鈍化，可能會造成數據讀寫的錯誤，而且軟磁盤片也會由于低溫而變得極為脆弱。而且溫度過低還容易出現水

5、汽的凝聚和結露的現象。為避免低溫所造成的困擾，最好的辦法是在電腦開機之前，將電腦加溫至室溫并保持這個溫度。 三、濕度環境對電腦的影響 相對濕度過低，容易產生靜電，對電腦造成干擾。相對濕度過高，會使電腦內部焊點和插座焊點的接觸電阻增大。 對電腦來說，濕度最好在3080之間。 相對濕度過高，如超過80，那么霧化的危險就大大地增加了，會有結露現象，使元器件受潮變質。它會使電氣觸點的接觸性能變差，甚至被銹蝕，還會導致電源系統和電子元件的短路。 相對濕度過低，則會使機械摩擦部分產生靜電干擾，損壞元器件，影響電腦的正常工作。 四、灰塵對電腦的影響 在主機和顯示器中堆積的靜電會吸附灰塵。灰塵對電腦的損害較大

6、。如磁盤和磁頭上的灰塵太多時，輕則造成讀、寫錯誤，重則造成劃盤。因此，機房內要定期除塵，同時要盡量減少人員的流動。 清潔度低就會有灰塵或纖維性顆粒積聚，微生物的作用還會使導線被腐蝕斷掉，這對軟磁盤驅動器及各種類型的繪圖儀會造成損壞。 灰塵對觸點的接觸阻抗有影響，它將造成鍵盤不能進行正常的輸入操作，還特別容易破壞磁帶、磁盤的磁記錄表面。磁盤表面上的指紋污點、煙粒或一點灰塵，將足以引起磁頭的磨損，丟失數據，并可損壞磁盤。灰塵過多還會造成打印機的打印頭不能正常工作。在室內環境中，通過除塵的手段，達到空氣潔凈的目的，一般認為采用30萬級潔凈室即可，其粒度0.5m。 在正常情況下操作的電腦系統，灰塵的沉

7、積會在電子元件與空氣之間形成絕緣層，阻礙元件產生的熱量散發到空氣中，使得元件的溫度上升到超過額定值燒毀，RAM芯片的損壞大部分是由這個原因引起的。 打印機和磁盤驅動器等電機機械設備比電子電路的設備更容易發生故障，原因是打印機和磁盤驅動器含有機械運動的元件，容易因污染造成溫度過高而損壞。仔細檢查打印機內部，你將發現包括紙屑灰塵在內的大量臟東西，這些東西阻礙了正常情況下所產生的熱量有效地散發到空氣中。 灰塵在磁盤驅動器中所造成的問題又比在打印機中所造成的問題來得嚴重。因為磁盆驅動器在存取數據的磁頭與磁盤之間的間距非常小，任何外來的粒子，例如灰塵、煙灰、纖維等，如果跑進磁頭與磁盤的封套里面，都會造成

8、磁盤數據的存取困難。在我們呼吸的空氣中，含有許多肉眼看不見的粒子，這些粒子若落到磁盤里，在數據存取時與磁頭相撞而在磁盤上造成缺口，或者附著在磁頭上而把別的磁盤表面劃傷。當然，磁頭也會因灰塵的侵蝕而提早報銷。 香煙和雪茄的含焦油煙霧，會在磁盤驅動器內部元件形成膠狀的沉積物。除引起數據的存取錯誤外，還會干擾機械元件的運作，使得磁盤驅動器故障的機會大為提高。香煙的煙霧會使電路的接腳及接頭急速被氧化而接觸不良，引起間歇性的數據存取錯誤，因此機房內不準吸煙。 五、防止灰塵的方法 每周一次定期清理電腦系統周圍沉積的灰塵，能夠有效地控制灰塵的污染，使電腦保持在最佳狀態。使用細棉布沾上水涂少許中性肥皂，可用來

9、擦拭電腦機箱內沉積的灰塵，但不要擦拭到電子元件。再以細棉布在一份纖維軟化劑、三份清水的混合液內沾濕來擦拭電腦的外殼。還要注意不要讓液體流進或掉進機器內部。另一個有效清除灰塵的方法是采用內含灰塵清潔劑和抗靜電劑的加壓力噴霧器。這個方法最大的好處是可以省去擦拭的步驟，但操作時必須非常小心，因為如果你的衣服或熒幕上沾上了某些高強度粒子，這些粒子可能隨著高壓噴霧撞向屏幕而把屏幕劃傷。 防止灰塵侵害電腦的方法通常有： 使用防塵蓋； 不要在電腦周圍吸煙； 電腦的周圍不要放置或食用會產生碎屑的食物； 不要讓液體滲進電腦機箱內； 不要用手接觸磁盤表面； 每周一次，用吸塵器清理電腦內部及其周圍地區； 用抗靜電材

10、料清潔顯示器屏幕； 定期清潔地面、墻面、頂棚、門窗、隔板。第二節 銹蝕會影響電腦正常工作 一、銹蝕的種類 各種擴展卡、芯片插座、電纜的插腳等都很容易因化學作用而銹蝕。銹蝕會對電腦造成相當大的損害。 銹蝕的種類通常可分為如下幾種： 1.化學物質的直接氧化 化學物質的直接氧化在金屬物質的表面形成一層薄膜，使得接點的接觸不良，特別是在高溫環境下，氧化的速度急劇上升，使接點失去功能。 2.大氣的侵蝕 大氣中所含化學物質會侵蝕電腦的電路，會使金屬的表面產生各種凹陷、缺口。大氣中的硫化合物構成的酸性粒子掉落在電纜接頭的插腳上，也會使金屬的表面腐蝕。在電腦里的金屬受到大氣侵蝕的初期，可以可擦拭的方法去除，使

11、金屬表面恢復光澤。但酸性的硫化合物嚴重侵蝕金屬后，再也無法用擦拭的方法去除，直接的后果是使得插腳和插座之間導電不良或斷路。 3.電化學腐蝕 任何插腳或接頭金屬上的刮痕或間隙，使得電解質（如氯化鈉）能輕易地侵入電鍍層里，造成與其他銹蝕相同的后果接觸不良。如果拿電路板或拔掉接頭的方法不正確，如用手接觸到接點，手中油污所含的鹽分會留在被碰到的地方，產生侵蝕作用。 二、銹蝕的預防 一般的鐵門都用噴漆或烤漆來預防銹蝕，但電子電路的接頭及插腳卻不適用這種方法。唯一的可行方法是定期清潔，讓接頭及插腳保持干凈，減少接觸不良的機會。最簡單的方法是，定期把每個芯片及接頭小心地從插座中拔下來再插入，借相互之間的摩擦

12、來刮除可能產生的銹蝕。但要注意必須是電腦已關機且電源插頭已經從插座拔出，方可進行上述操作。 在重新將芯片或插頭插入插座時，力量應盡量放輕，以免印刷電路板下方的銅箔受到太大的張力而斷裂；在拔出擴展卡時，千萬不要用手接觸到接點部分，否則手上的油污會留在接點上，形成氧化層而影響導電特性。如果擴展卡接點上已經有污點，可以用軟的橡皮擦沾上少許清水擦掉，也可以用細棉布沾少量清潔用溶劑來擦拭，但不要碰到其他元件，以免水分殘留在元件上。有些講究的電腦使用者，會到電腦用品商店購買整套的清潔工具，里面包含了各種清潔劑，可針對各部分元件的不同需要而使用。一般使用者也可單獨購買含溶劑的擦布來使用，用這種擦布來清潔接觸

13、點不僅可以去除接點上的銹蝕污點，還可在接點上形成一層保護膜，隔離空氣，阻止其氧化作用。另一種清潔效果和溶劑擦布一樣的材料，就是接點清潔劑。 有一個有趣的事實：那就是為了預防空氣的氧化作用，我們希望空氣愈干燥愈好，但空氣愈干燥，靜電放電的機會也隨之提高，元件一樣容易受到破壞。 另外，高溫的環境會造成急劇的銹蝕作用，應盡量可能讓電腦在低溫、散熱良好的環境下工作。第三節 電磁和靜電對電腦的干擾 一、電磁干擾 1.電磁干擾的類型 電腦及其周圍設備對電磁干擾相當敏感，嚴重的電磁干擾會使電腦無法正常操作，但什么是電磁干擾？電磁干擾是從哪里產生的？用哪些方法來排除呢？ 電磁干擾最簡單的解釋是：電路當中出現了

14、我們不需要的或不期望的電壓、電流或數據的隨機變化，這可能是一個突發性的電壓變化，也可能是比較固定的。例如：喇叭持續的交流哼聲或是顯示器屏幕混雜不清。對電腦而言，電磁干擾的影響有兩種：一是電磁干擾對電腦的影響；二是電腦產生的電磁干擾對其他電子設備的影響。如果是110Hz（低頻輻射）的電磁干擾，稱為電磁干擾（簡稱EMI），頻率超過10kHz（高頻）的電磁干擾，稱為無線電射輻干擾（RFI）。 （1）電磁干擾。電磁干擾又分為暫態反應電磁干擾、元件內部電磁干擾和靜電放電電磁干擾三種。 暫態反應電磁干擾指的是電氣設備對電路里面某個元件打開或關閉所產生的電壓脈沖或火花引起不必要的反應，其中以電源線的暫態反應

15、和人體的靜電放電兩種外來的電磁干擾對電路的危害最為嚴重。 元件內部電磁干擾指的是電腦主機板及芯片所產生的干擾。以目前的芯片制造技術，已經可以制造內部EMI相當低的芯片，因此干擾的最大來源是導線、接頭及印刷電路板的銅箔，當芯片燒毀或過熱時，也會造成不好處理的內部干擾問題。 靜電放電電磁干擾對電路的危害程度就像執行中的程序中斷、磁盤數據存取錯誤、顯示器顯示混亂、打印機夾紙、存貯器中數據消失，或主機板上的芯片燒毀等程度不同的破環。雖然要完全消除電磁干擾是一項相當不容易的工作，如果能詳細分析電磁干擾的來源，并采取有效的措施，還是可以把電磁干擾降低到最小程度。 （2）無線電射輻干擾。無線電射輻干擾有傳導

16、性干擾和輻射性干擾兩種。 操作中的電腦產生的RFI經過電源線傳送到室外的輸配電線，這種RFI就是傳導性的RFI，電源線就好像是一副發射天線把電磁干擾輻射出去。 如果電磁干擾是來自電腦內部的元件或因暫態反應的直接輻射，就叫做輻射性RFI。 2.電磁干擾的來源 電腦的電磁干擾來源有電源、元件、導線、接頭、散熱風扇、日光燈、雷電和靜電放電等，甚至是電腦本身，特別是使用高頻元件的交換式電源。最常發生的頻率范圍在10100MHz的電磁干擾，經過電源將EMI傳送到室外的輸配電線上。 如果電腦系統附近正好有使用交換式電源的機器在工作，所產生的電磁干擾將很容易地借著電源線傳導，或是因電源線靠在一起而產生耦合進

17、入到電腦里面。當兩條電源線靠在一起，當中的一條導線會從另一條導線感應某些電壓，這種現象我們稱之為串音。假設導線會從另一條載有10V的導線感應0.25V的電壓，當另一條導線所載的是100V的電壓，這條導線會感應到2.5V的電壓，這么高的感應電壓足夠使經過這條導線的數據發生錯誤。 每一種物體，甚至人體都具有一定的電容量，甚至0.1pF的電容量都有可能在個人電腦里造成5V的電壓脈沖。在碾碎機、電鋸、冷氣機、洗衣機等耗電量大的機器周圍或其電源線上，都存在著非常強大的電磁場，這些電源線的干擾往往很容易超過電源的保護上限而進入到電腦系統的電路中。繼電器或馬達在開、關時產生高電壓的暫態反應，甚至數據傳輸電纜

18、經過強烈的磁場地區，因固定不良而搖晃或振動都可能使電腦系統出問題，而由于電腦系統本身所產生的電磁干擾都可能干擾到無線電視或收音機的接收。 數字電路使用的脈沖信號，會從導線或接頭放出輻射干擾。個人電腦在466MHz的頻率下工作，如果電腦系統設計不良的話，很容易干擾到附近地區的無線電視和收音機。 3.電磁干擾的防治措施 大多數的電磁干擾是可以避免的，盡管仍有一部分無法予以完全壓制，但可采取某些方法來降低電磁干擾可能造成的沖擊。 最常用的方法有以下幾種：濾波、屏蔽、限制電磁干擾的來源、改良布線方式、改良元件設計。 雖然濾波和屏蔽是最常用的保護電子設備的方法，但通常可以幾種方法同時使用，以將干擾減小到

19、最低程度。濾波器主要由電容器及電感器所組成，隨著目的不同在設計時有分別針對電壓、電流和頻率產生濾波作用。 電腦工程師在設計電腦時都盡量降低電磁干擾的可能性，同時IBM PC電腦采用金屬制造成型的機殼，具有重量輕、容易清潔及耐久不銹蝕等優點，提供防止電磁干擾、電磁輻射及靜電放電的保護。 但由于電路先天性就存在著元件多樣化、接點生銹損壞、焊接不良等問題，當外來的電磁場或靜電穿透機殼沖擊到電路時，電磁干擾所引起的故障還是會發生。 無論是電腦內部的電纜或是外部用來連接監視器、打印機、磁盤驅動器的電纜，都是EMI和RFI的主要來源。在不變更IBM PC電腦電路設計的情況下，要減少EMI可由兩個方面著手：

20、避免EMI傳到主機板和擴展卡上；將電腦置于屏蔽良好的環境中。 可采用方法有屏蔽技術、接地技術、濾波器和脈沖吸收器等。金屬容器可以提供最佳的屏蔽效果，因此像交換式電源等高電磁干擾來源部分，都裝在金屬容器里，金屬愈厚屏蔽效果愈好。 使用光纖及光耦合接頭是對抗EMI和RFI的最佳選擇，但目前采用這種技術的個人電腦使用者并不普遍，主要原因是價格昂貴。相信由于光纖維的各種優越特性，勢必會成為未來數據傳輸的標準設備。 射頻干擾和電磁干擾非常相似，唯一不同的是RFI指頻率高于10kHz的干擾信號。雖然RFI對人體健康無害，但電腦必須附合FCC的規定，從30MHz1000MHz的無線電頻率輻射都必須小于規定的

21、電場強度上限，通過檢驗才可在市場上銷售。為了將電腦系統的射頻輻射完全封鎖，唯一妥善的解決方法是把電腦放置在一個完全屏蔽的環境里操作，但這個方法在應用上很難做到。下面列出一些使用者可以采用的辦法： 電腦放置的位置至少與電視機相距2m； 使用高指向性的室外電視天線； 如有干擾發生，可改變電視天線安裝的位置； 電視機加裝電源濾波器； 加入成為有線電視的用戶； 將平行300導線改成75屏蔽電纜。 此外，根據報告顯示，個人電腦與無線電話機有相互干擾的情形，小功率的無線電話機會因為個人電腦的干擾而產生錯誤撥號，功率大的無線電話機則會干擾個人電腦，使得電腦的顯示屏上出現來路不明的文字或符號。通常個人電腦的設

22、備當中，鍵盤最容易受到干擾。因此，若家里使用有無線電話機，就必須購買屏蔽良好的鍵盤，以減少無謂的困擾。 機房的位置應遠離強電磁場、超聲波等輻射源，以避免干擾電腦的正常運行。 二、靜電對電腦的干擾 靜電干擾是電腦操作人員和維修人員必須注意的一個問題。 靜電放電在數字電路里，常常會造成很多不可思議的后果。靜電放電時，在電路里所造成的電壓脈沖，使操作中的電腦程序出現偶發性的隨機錯誤。這一問題在冬天里更明顯，因為空氣干燥，更容易產生靜電。這一問題在房間里有負離子發生器時會更加嚴重。因為出沒無常，即使是很有經驗的行家，往往也要借助許多昂貴精密的檢修儀器，才能找出故障的原因。個人電腦的使用者，雖然沒有能力

23、擁有昂貴精密的檢修儀器，卻可以借機學習查找故障的本領。 1.靜電的來源 每一種物體可積累各不相同的靜電電壓，常見的靜電的來源有：走動的人體；掉落的墊片；溫度過高的元件；不良的接地；焊接不良的導線；屏蔽效果不好的電纜；溫度太低；屏蔽裝設不當。 人的身體和許多物體一樣，很容易累積電荷，一般人的身體大約可累積25000V的電荷。和一個剛從地毯另一端走過來的人握手，累積的靜電荷沿著手、身體對大地放電，使兩個人同時受到“電震”，像這樣的電震也可能發生在用手接觸電腦金屬外殼的時候，強烈的電震往往使得電腦正在執行的程序暫停，數據無緣無故地消失，屏幕顯示混亂，甚至燒毀一些對靜電比較敏感的元件。在最惡劣的情況下

24、，甚至低至3V的電荷都可能使邏輯電路發生位錯。 我們知道兩件物體摩擦會產生靜電，因此一個人穿著木質或聚乙烯塑料的拖鞋從地板上走過，會在人體上積累相當的電荷，當積累的電荷高到10000V時，靜電會從任何接地的金屬放電。 如果靜電積累到某種程度，所產生的問題就夠我們頭痛的了。人只要從地毯上走過就會產生幾千伏的靜電，如果剛好大氣的相對濕度很低，房間里的空氣又很干燥，人體積累的電荷會更高（相對濕度在50以上，人體就不會積累靜電荷），很容易對磁盤驅動器這一類有接地的金屬迅速放電。靜電放電對人體或許不會造成傷害，但放電的脈沖流過磁盤驅動器的磁頭及與磁頭有關聯的電路，卻會造成相當大的損害，即使不燒毀某些脆弱

25、的芯片，也會使元件急速劣化而讓電腦提早出故障。 2.靜電的防止措施 對靜電危害要引起足夠的重視，應在安裝時就將電腦的外殼及其他設備的金屬外殼與建筑物或自行設置的地線保持良好的接觸。 通常，電腦或電子器件所遭受到靜電危害除了機械摩擦所引起的以外，大多是通過人體造成的。因此當插拔插件板或更換電子元件時，作業人員應放去人體上的靜電荷。具體方法是佩戴“防靜電手鐲”。如沒有此條件，可在手腕處戴松緊金屬紡織線（可用金屬手表帶），并將金屬線可靠接地，或用良好的導電材料擦手，然后戴上棉紗手套進行操作。 如果你碰到這種問題，這里有幾種方法可以幫助你解決： 第一，當你在電腦前坐下來工作時，摸一下一個金屬物件能釋放

26、你身上所帶的靜電，然后再碰電腦。不要把電腦外殼或放電腦的桌子作為觸摸的金屬面釋放靜電。 第二，許多公司出售的靜電驅散產品可以驅散你帶的靜電。這些產品包括放在電腦或鍵盤底下的臺席、專門的地板席、噴在周圍的防靜電噴劑等。 另一個辦法是在工作區內放置一個濕度調節儀。它可以安置在建筑的進風口（因此加的濕氣能分布整個房間），或者放在你使用電腦的地方。增加濕度將降低或完全消除靜電。 為及早防范，建議你采取以下的行動，來延長電腦的壽命并使操作更穩定： 在地毯上噴一些抗靜電劑； 改鋪抗靜電地毯； 放置電腦的桌子下鋪上抗靜電的墊子（最常用的方法）； 用抗靜電溶劑拖洗地板，擁有大量電子設備的工廠可采用這個方法；

27、鋪上導電桌墊； 加上加濕器，使相對濕度維持在50； 采用抗靜電桌墊； 將芯片存放在導電海綿里； 用手接觸電腦之前，另一只手要握住接地的金屬（例如電源的外殼）。 特別要指出的一點是，如果電腦不用，不能讓它長時間的關閉。而要每隔一段時間打開電腦運行，以使電腦內部芯片和器件上可能積累的靜電能夠釋放掉。第四節 電源的裝置 一、電源線的問題 高品質的電力供應是電腦系統能否穩定操作的最重要因素。當附近地區有耗用大量電力的機器開動時，頂多使照明燈具亮度稍微變暗一下，但對電腦系統所造成的影響，將不會如此簡單。電腦是相對比較敏感的電子設備，可能它對電流質量比對室內或家中任何其他家電設備都敏感。因此，由于我們未感

28、到的電源線故障，電腦可能運作不正常。當電腦遇到了電源線故障時，電腦顯示的兩個最基本的跡象是掛起。電腦會無緣無故地靜止不動及古怪地重新啟動，電腦無明顯理由地會在會話期間重新啟動。 同時，不論是電壓過低或電壓過高都可能對電腦造成相當嚴重的沖擊，使得元件性能劣化而加快損壞的速度。 以下是電源品質不佳四大因素：電力微弱、停電、暫態反應、線路噪音。 市電電壓對電腦的影響較大。欠壓或過壓均會增加對電腦元器件的壓力，加速其老化；電壓波動可使磁盤驅動器工作不穩而引起讀、寫錯誤；電壓瞬間變動會造成元器件的突然損壞。電腦系統對電源的基本要求，一是電壓要穩，二是機器工作時不能停電。為此，可用穩壓器、UPS電源向電腦

29、提供穩定、不間斷的電源。 1.電力微弱 電力微弱有時可以解釋為電壓降低。電源電壓比平常稍低一些，電腦、監視器和磁盤驅動器馬達仍能正常工作，如果電腦是放置在空調系統主機或放電加工機等耗用大量電力的機器旁使用，這些機器啟動瞬間可能會使電源線的電壓下降將近20，IBM PC電腦的電源卻無法送出足夠的電力供應主機板使用，電腦內的數據會混亂。 相反的，如果電力太強（瞬間電壓過高），頂多使電源發生較多熱量而已，電腦仍能正常工作。 2.停電 導致停電的因素很多，有雷電、暴風或輸配電線斷落，停電時電腦內部存貯器所存貯的數據將全部消失。如果停電時，你正在把RAM的數據拷貝到磁盤上，你只能拷貝RAM當中的一部分數

30、據。為避免無謂的困擾，在有停電通知的時間不要使用電腦。看到閃電又聽到雷聲隆隆作響也不要使用電腦，并把電腦插頭拔掉，以免恢復供電時的電壓脈沖損壞電腦。供電恢復后要等幾分鐘，讓電壓穩定后再接上電源插頭使用電腦。 3.暫態反應 暫態反應和靜電放電不一樣，電線的暫態反應是一種對電腦電路最有破壞性的雜波干擾。電源線的暫態反應，可能是雷電轟擊輸配電線、電力公司機件故障，或電機設備開、關所造成的直接從電源線傳輸到電腦的電壓脈沖。通常住宅的暫態反應比商業區來得大。雖然大部分的暫態反應脈沖都很小，平常不易察覺，但有時候可以從家庭用電的電源線上測量到高達1700V的脈沖電壓。IBM PC電腦在制造的時候已在電源的

31、內部裝上了電源線雜波濾波器，用來降低暫態反應脈沖對電腦的影響，保護的范圍大約是5倍的電源電壓。但對于過高的暫態反應脈沖電壓，濾波器將無法提供有效的保護，而造成數據的錯誤和元件的燒毀。 影響電腦正常操作的暫態反應脈沖電壓，有時是電腦內部自己產生的，例如啟動磁盤驅動器也會在內部直流電線上造成脈沖電壓，這勢必會造成電腦在操作上的問題。IBMPC的工程師為避免造成這些困擾，已在電路的重要位置，裝置了電容器將脈沖電壓接地。 二、電源問題的對策 假如所居住的地區經常停電或常常發現電腦程序正執行到一半突然“死機”，就該考慮使用電源調整器或不間斷電源等方法，來預防電腦因外線供電品質不佳而引起的問題。 1.電源

32、調整器 電源調整器有三種：隔離器、電壓調節器及濾波器。 （1）隔離器。隔離器包括暫態反應壓制器、涌浪電流保護器及隔離元件。當電源線上產生脈沖電壓或涌浪電流時，隔離器將電壓的變化限制在額定值的士25之內。有一種金屬氧化物變阻器，它的電氣特性和二極管極為相似，接在電源的輸入端，可鉗住高于額定值的電壓。但它只能濾除高頻率的暫態反應脈沖，對于頻率較低的暫態反應脈沖卻無能為力。 （2）穩壓器。電源電壓的變動若超過士10，都有必要使用穩壓器。穩壓器可以把電源維持在適當的電壓。 （3）濾波器。濾波器可濾除60Hz以外的任何雜波。 選擇電源調整器時，必須考慮下列幾點： 對電壓脈沖的反應速度； 是否有能力濾除高

33、頻雜波； 是否有能力控制持續的暫態反應； 是否使電力供應保持在一定的水準； 能否使輸入電壓變動范圍減至最小； 能否同時供應幾臺電腦充足的電力。 2.不間斷電源UPS 如果電源調整器仍無法滿足電腦的需求時，應選用一種備用電源。常用的備用電源有小型便攜式不間斷電源系統。 所謂不間斷電源系統是平常外線供電正常時，用蓄電池把電力貯存起來，停電時把貯存的電力輸送出來供應電路的電源系統。不間斷電源系統是一種昂貴但相當可靠的供電系統，由馬達、發電機和電池等部件構成。平時使用外線電力帶動馬達，馬達帶動的發電機發電來給電池充電。外線電力中斷時，改由電池的電力來驅動發電機，再將發電機發出的電力提供給電腦系統。 常

34、見的不間斷電源系統有如下幾種：持續供電型UPS、馬達發電機、順向轉換型UPS、逆向轉移型UPS。 （1）持續供電型UPS。持續供電型UPS將外線交流電源整流成直流電對電池充電。外線電力中斷時，把電池直流電源變為交流電源，供電腦使用。 （2）馬達發電機。發電機可使用外線電力、汽油或柴油引擎帶動發電機，可提供大容量電壓穩定的電力，可供應電腦系統、家庭或辦公室照明所需的電力。常用來做醫院、警察局和電臺的緊急供電系統。可以長時間供應電力，但價格較昂貴。 （3）順向轉換型UPS。順向轉換型UPS是性能最優異的備用電源系統。平時由外線電力帶動的發電機發電給電池充電，外線電力一旦中斷，電池馬上可取代外線電力

35、，用變流器把電池的直流變為交流，供電給電腦。 （4）逆向轉換型UPS。逆向轉換型UPS大部分時間由電池來供電，能夠忍受像外線電力電壓過高、過低或電源線的暫態反應等沖擊，而且對外線電力中斷要迅速反應，在最短的時間間隔內將電力供應給電路。由外線供電轉變為電池供電大約需要4秒。一旦改為由備用電池供電，第一個要考慮的問題是：備用電池能維持多久？對用戶來說備用電源的可供電時間非常重要。在一個經常停電的地區，備用電源貯存的電力，可能在你更新磁盤的時候耗盡，電源的中斷使得寶貴的數據損失殆盡。如果用戶是使用硬盤來貯存數據，因電腦中斷可能會導致的嚴重后果，除了重要的數據從此消失外，硬盤的磁頭因電源中斷來不及回到

36、正確的位置，磁頭刮過速度正在減慢的磁片，使磁片報廢，磁頭嚴重磨損。 選擇備用電源時，必須考慮以下幾個方面： 能否提供足夠的電源滿足用戶需要； 切換至備用電源所需的時間； 有內裝的電源調整器； 有過高及過低電壓保護。 每臺電腦上都貼有標簽注明耗用的電流，將電流的總額乘上220，就可定出備用電源的容量要求。這個值會比實際需要的多出一些，原因是例如繪圖機等外部設備，可以等外部電力恢復以后再使用，不需要耗用備用電源的電力。但為了避免恢復供電時的脈沖電壓破壞機器，停電時應立即將電源插座自插頭拔出或關閉。 三、其他電源問題 1.電腦系統的接地 在電腦系統的安裝過程中，要特別注意電源和地線的安裝。如果安裝不

37、當，輕則造成系統工作不穩定，重則損壞機器。電腦所用的電源線大體分為下述兩種情況：白色火線，黑色零線，花綠色地線；棕色火線，天藍色零線，花綠色地線。 2.電源要匹配 電腦系統電源的輸入電壓規格繁多，在插電源之前必須仔細檢查輸入電壓的標稱值。如有的主機及顯示器的輸入電壓為110V，當使用220V電壓時，必須使用變壓器降壓，對于使用交流穩定電源的電腦，一般應在開機前35分鐘打開穩壓電源，等輸出電壓穩定后再接通主機電源。 3.正確開關機 開機時，應先開啟外部設備，再開啟主機；關機先關主機，再關外部設備。當需要再次開啟主機時，開閉的時間間隔應在23分鐘以上。這樣做是為了系統中的電源裝置能做好加電前的充分

38、準備，使硬盤驅動器消除慣性，準備下次啟動，否則，在關機后立即加電會使電源裝置產生較大的沖擊電流，造成元器件損壞。 4.電纜的連接和卡的插拔 當需要拔插電纜和卡時，必須注意下述問題：必須在主機及其外部設備的電源都已切斷的情況下拔插電纜或卡；必須記住電纜和插板的位置，必要時要做好記號或畫出連接圖；拔出時，用力要柔和，特別是拔擴展板時要防止損壞電路板；插頭插好以后，須將插頭上的固緊裝置固定好。第五節 光照與噪音 一、光照與工作人員的眼睛 電腦的環境條件不僅包含了配置一個適合電腦運行和保護的環境，還應該包含防止操作者疲勞的因素。很自然，疲勞容易引起誤操作。而其中最重要的一點是關于光照和眼睛保護的問題，

39、因為顯示器會給操作者帶來視力問題。 長時間注視著黑底白字的顯示屏而不休息，很容易使眼睛疲勞、疼痛及背部疲勞。除了可以選用綠色或琥珀色的顯示器外，充足的照明及不反光的屏幕，都可以有效地解決眼睛疲勞的問題。在顯示器前工作太久，容易造成頸部、背部肌肉的疲勞及情緒上的問題，若重新設計電腦的工作桌及座椅，采用可旋轉、可調整高度的顯示器，可以使操作者感到舒適、減少疲勞，并可提高工作效率。 以下列出幾個可以有效減少眼睛、背部及頸部疲勞的方法，供操作者參考： 使用抗閃耀的過濾裝置（其中光學涂層過濾裝置比網狀過濾裝置更好，因為后者會降低圖像清晰度，而且容易積聚灰塵）； 將顯示器調整到最舒適的高度，屏幕中心視線與

40、水平視線的夾角約20°； 眼睛與屏幕的距離應保持4575cm； 采用軟硬適中的座椅； 多伸展四肢或做簡單的體操； 操作時多作短暫的休息，每小時離開工作桌椅幾分鐘，讓眼睛休息、頭腦清醒； 不太強烈的適度照明，最好使用白熾燈泡的臺燈來照亮鍵盤及工作區，安裝的位置以不要從顯示器看到光源的反光為原則； 雖然電腦繪圖及電腦游戲要用到彩色顯示器，但彩色顯示器容易引起眼睛疲勞。因此，在使用文字及數據庫數據處理時，應避免使用彩色顯示器； 采用高分辨率監視器，最好是黑字顯示在淺色背景上； 應使辦公室的窗戶在屏幕右面（窗戶不要在屏幕的前面或后面），如果做不到，則把窗戶遮起來； 減少頭頂上的光照可以減少閃

41、耀，設法把顯示終端放在兩排頂燈的中間； 擦除屏幕或過濾裝置上的灰塵和指紋； 用一個可調節的放資料的架子，使參考資料放在與電腦屏幕相同的高度與平面上； 至少每年（最好是半年）做一次視力檢查，如果要配戴眼鏡，最好選用淡綠色或淡藍色的鏡片； 增加從食物中維生素A的攝取量（如胡蘿卜、果汁或其他黃色的水果都含豐富的維生素A）； 維持電腦設備及周圍環境的整潔。 二、噪音的干擾 大部分的電腦設備不會產生大到需要給予屏蔽隔離或密封的噪音，即使是噪音最大的打印機，其噪音水準也很少超過70分貝，仍然比一個嘈雜的辦公室（約80分貝）顯得安靜。但由于撞針的撞擊聲是一種令人極不舒服的噪音，制造商都在其內部裝有吸音裝置，

42、把噪音降低一半以上。如果電腦加裝一個散熱風扇，也會產生一些噪音。有些細心的電腦使用者，在放置電腦的房間墻壁上裝上吸音板而使噪音的水準降到最低。通常如果能在磁盤驅動器和打印機底下鋪上有吸音效果的軟性桌墊，噪音會降低很多。 機房噪聲的控制主要是降低聲源噪聲。這就關系到電腦本身的空調設備等問題，只有從這方面控制才能得到根本的治理。根據有關規定，機房噪聲標準應控制在65分貝以下。第二章 電腦基本故障分析 電腦就像汽車一樣，在使用多次以后就會發生故障停下來，某些部分的故障率尤其高。找出故障的原因可能很簡單，也可能很困難，這依賴于你是否了解如何去分析一個問題，然后找出故障部分，再進行正確的維修。 個人電腦

43、很少因為零部件的功能緩慢退化而產生故障停機，大部分是由于局部的因素而發生故障。IBM PC的數字電路是由嚴密的邏輯電路所組成的，找出電路故障最有效的方法，就是要弄懂弄通機器的操作原理，推敲一下發生故障的原因，并且按部就班地比較、研究電路的動作，以找出真正的原因。我們把這種推理方法，稱為故障分析。 在這一章里，將要講述如何在極短的時間內找出電腦故障原因的常用的方法。第一節 常見故障的分類及原因 電腦故障的分類，可以有不同的分法，通常把IBM PC類微型計算機的常見故障按故障引起的原因分成5類，即： 元器件本身引起的故障； 由外電路引起的故障； 電路板本身引起的故障； 人為故障； 個人電腦疲勞性故

44、障等。 在具體分析這些故障之前，我們首先介紹一下以芯片為核心的常見故障的類型。 一、個人電腦的元器件 個人電腦是由什么組成的呢？ 鍵盤的外殼是由高強度的防火塑料構成，這個外殼在正常使用時，不大可能損壞。 確定電源是關閉的，然后打開電腦的蓋子。在內部，可以看到左邊有一個長方形的金屬盒子，這是交換式電源供應器。從電源供應器的輸出端經由電線連接到一塊大的綠色板子（稱為主機板）的插座上。可以壓住電源供應器的外殼，小心地拔去電腦后面的電源插頭。 在綠色的主機板上插著許多元件，還可以看到一個小喇叭。電源供應器、喇叭和主機板都裝在一個金屬基板上，這是發生故障最多的地方。 主機板是由玻璃纖維材料做成的，并且上

45、面裝有許多種不同顏色的零件如插座、連接器、線路、集成電路、電阻、電容、二極管和三極管等等。 1.芯片 在主機板上的那些芯片（IC）里集中了成千上萬個晶體管。在IBM PC的主機板上有8種規格的芯片：8腳、14腳、16腳、18腳、20腳、24腳、28腳和40腳。 每一個芯片的一端都有一個凹槽或凹洞，在芯片凹槽的一端可以找到第一只腳，腳1是從芯片頂端往下看的最左上方，這些腳號碼是從腳1開始逆時針方向算起，所以最高數字的腳就是在腳1的正對面，在更換芯片時，必須把腳1對準正確的位置插入插座內。 芯片有特別的符號表示它的功能，仔細看看在IBM PC上芯片的符號，首先可以注意到不同廠商制造的芯片，如日本、

46、臺灣等。有些廠商的標志也印在上面。 2.電容 除了芯片以外，主機板上含有許多個電容。電容是接收并貯存電荷的元件。這些電容通常有四個種類：電解質、鉭質、陶質和可變式電容。 電容的容量是以法拉來計算的，通常以uF代表微法拉，pF代表皮法拉，微代表0.000001，皮代表0.000000000001。 電容值的辨認是一項富有挑戰性的工作，因為大部分的制造商都喜歡用它們自已的辨認標識。 3.電阻 電阻用來限制流過電路板上的電流量，電阻是以歐姆（）為單位的。 4.二極管 二極管通常是很小的，與電阻形狀一樣，一般是玻璃包裝的，其符號印刷在元件的本體上，如：“1NXXXX”的符號代表某個二極管。 5.三極管

47、 三極管是一種小型的控制電子流動的半導體元件。 6.石英晶振 石英晶振是一種當電壓加在它的兩根輸入輸出端時就產生電流脈沖的元件。在主機板右端的亮亮的金屬罐子就是一個石英晶振。石英晶振的振蕩頻率由金屬罐內石英材料的物理特性來決定。石英晶振X1的振蕩頻率為14.31818MHz。這個頻率被主機板上的電路降低以便產生電腦所需的不同時鐘信號。 二、元器件本身引起的故障 當使用故障檢修設備時，可以很容易地分析并分離不同的故障問題，許多故障維修并不需要昂貴的設備，事實上故障分析和修理是相當簡單的，只要我們了解這些電子元件是如何發生故障的，便可以進行修理工作了。 故障經常發生在線路使用最繁忙的地方，這些包括

48、RAM和ROM、介于主機板和磁盤機之間的輸入輸出裝置。其中95的電腦故障都出在芯片上面。 1.芯片的故障 我們把每一塊芯片看成是具有一定功能的黑盒子，對它的內部電路可以不去了解，只要了解其輸入、輸出特性即可。只要其輸入與輸出的特性參數符合要求。輸入與輸出之間的邏輯關系正確，則認為是正確的，否則為有故障芯片。一般芯片的故障可以分為兩類，一類為芯片內部電路的故障，另一類為芯片外部電路的故障。 芯片內部電路故障有四種： 輸入腳、輸出腳脫焊（開路）； 輸入腳、輸出腳與VCC電源或地線之間短路； VCC電源和地線以外的兩個引腳之間短路； 芯片內部邏輯功能失效。 芯片外部電路故障也有四種： VCC或地線與

49、節點之間短路； VCC和地線之外的兩節點間短路； 信號通路脫焊（開路）； 外部元件，如L，C，R等發生故障。 一般情況下芯片電路的故障現象都是穩定的，不會時好時壞。綜合上述故障類型來看，不外開路、短路和功能失效。從大量的實踐中來看芯片的動態參數（延遲時間，上升邊沿時間，下降邊沿時間）失效情況較少。微電腦中一般最高頻率為450MHz，速度不算很快，而靜態參數、靜態功能失效較多。 靜態參數和靜態功能是在直流電壓信號和低頻信號下測試的參數與功能，其功能故障有以下幾種：芯片的功能耗電過大，芯片發熱，使芯片功能失效；輸入電流過大、負載過重，降低了前級信號；輸入和輸出管腳中有開路或短路，致使功能失效；幾個

50、輸入端的交叉漏電流過大，從而引起邏輯功能失效；芯片的頻率特性變壞，當工作在高頻時，輸出電平的幅度降到3V以下，致使功能失效；芯片內部輸出管負載特性變壞，導致低電平升高，大于0.8V，如在12V之間，使之產生錯誤的邏輯信號；芯片內部驅動管輸出電流太小，不能驅動下一級負載，使邏輯產生錯誤；高低電平不符合要求，如低電平大于0.8V，高電平小于2.8V，我們稱之為危險電平或不可靠電平，應當剔除有這樣輸出電平的芯片。但要注意當開路門芯片的輸出端不加匹配電阻時，也會出現上述危險電平，但它不是故障，不應剔除。 2.其他元件的故障 電容的故障可能是由于內部的短路，或外接不良所造成的斷路，這也容易引起信號的消失

51、。 電阻可能流過太大的電流而燒焦，這是因短路而熔斷所導致的斷路現象。 三極管和二極管的故障是由于內部接觸不良所造成的，可能引起電路上開路或是使輸出短路，任何一種故障都將引起信號的消失。 電阻、電容、變壓器等元件在電腦系統中的故障率不高，但特殊電阻、電容的損壞卻很常見。如行輸出變壓器的損壞是顯示器中比較常見的故障。為了減少損耗，防止對外界干擾等因素，行輸出變壓器一般都做成“一體化”的。所謂的一體化就是把行輸出變壓器初級、次級，高壓整流硅堆和加速電壓調節電位器等器件都用環氧樹脂封裝在一起，成為一體化。由于漆包線質量、裝配工藝和絕緣性等方面的原因，行輸出變壓器經常發生線間短路故障。因為某些繞組線數不

52、很多，由于線間短路引起的電阻減少是非常小的。因此這類故障如果不采取電感測試法是很難發現的。行輸出變壓器故障是使行掃描輸出管損壞的原因之一。 電源中的高壓開關變壓器雖然采用的線徑比較粗，但是由于電壓高，同樣也會發生線間短路故障。 3.元器件故障的原因 到目前為止所有提到的裝置都是固態元件，它們是由金屬、塑料或氧化物等材料所構成。由于時間太長或受到高溫、高壓影響就有可能產生變化，這種變化可能導致系統或電路不正常的動作。PC的主機板不容易受高壓的影響，但主機板本身可產生相當大的熱量，這將影響到元件的運作。當使用電腦時，我們把電腦電路尤其是芯片長期置于相當的壓力之下，首先當我們開機時，它們本身就開始發

53、熱，關機時就開始冷卻下來，再開機時又開始發熱，這樣一冷一熱的影響使得電路會產生故障。這種熱能的力量可以導致芯片與接腳端子之間連線的接觸不良，因而產生斷路，因此就需要更換芯片。 如果沒有斷路或連接不良，暴露于高溫或高壓之下的元件特性也會變化，芯片工作可能斷斷續續或根本不能工作。如不管芯片的輸入信號如何，它的輸出信號固定在“1”或“0”。以純理論的觀點來看，芯片疲乏故障需要幾百年的時間，但是，由于我們將其置于高溫、高壓或交流電源的環境下，會縮短引起故障的時間。 其他發生在芯片外面的問題如芯片引腳和電腦其他部分之間的連接問題。引腳故障包括輸入、輸出和地線短路、與電源短路、互相短路、斷路或接觸不良等，

54、最常見的是斷路或與地線短路，芯片比二極管、三極管的故障率更高，就是因為它們彼此具有相同的體積，然而芯片包含許多微小的線路，因而需要更多電能的消耗，而產生更多的熱能。 集成電路的速度問題是這類故障的首要問題，從設計方面來說個人電腦應該是而且必須是沒有問題，但是個人電腦的兼容機相當多，因此用什么樣的芯片實現這一設計是有很大區別的。有些個人電腦廠商為了避免侵犯專利的嫌疑，在某些方面作了一些改動（如時間關系設計得比較緊張），裝配后短時間聯機測試也發現不了問題，但溫度變化及芯片性能變化都可能使時間關系本來已很緊張的電路出現時序混亂。在這種情況下，如果用簡單的觀測脈沖的方法，每個觀測點都可觀測到波形，即使

55、把芯片一個一個焊下來，每個單獨的門也是好的。 有些電腦在裝配時未對芯片進行嚴格的篩選，使某些速度低、驅動能力差的芯片混雜進去。從邏輯功能方面看，雖然這些門沒有問題，但是如果在速度要求高的時序電路中用了低速芯片，或在需要帶多級負載的驅動緩沖電路中使用了驅動能力差的片子，都可能造成故障。 電腦裝配完后，應該進行必要的高溫，長時間的考機，以剔除那些在元器件篩選時沒有被剔除的速度低、驅動能力差的芯片。 驅動能力問題也是不能忽視的。在個人電腦中，總線驅動門是故障率最高的芯片。總線是所有信號的公共通路，總線通過總線驅動門連接到所有的與數據、地址、命令打交道的接收門，因此總線驅動門的負載必定很重。有些驅動門在單獨測試時是好的，在負載加重時輸出高電平小于3V，輸出低電平大于0.5V，有時處在高不高、低不低的情況下，必然會造成下一級電路的誤動作。 芯片的輸入端交叉漏電流增大，不僅可能加大前一級門的負載，同時也可能造成本級電路的混亂。芯片閑置不用的輸入端應該通過電阻接5V，如果未接電阻或電阻脫落，使輸