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再談CRT顯示器的磁化問題
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一、概述
顯示器磁化，只要提到磁化，大家就會想起彩電，使用一段時間或出現故障后就會出現紅一塊，綠一塊的，看起來非常的不舒服。同樣工作原理的CRT顯示器也存在磁化現象，因為CRT顯示器的工作分辨率高達1280＊1024，受外界磁場的干擾尤為明顯。特別是一到冬天，我所在的電腦公司就會經常遇到客戶報修自己家里的顯示器偏色問題，技術人員上門后，經常一翻排查， 后多數竟然把顯示器拖了回來，告訴客戶顯示器需要返廠維修。誰知顯示器在公司檢測時什么問題也沒有，當然發回廠家維修站也是什么結果也沒有，還是原樣發了回來。而客戶呢當然就不愿意，你明明告訴我顯示器有問題，可就是不給我解決。一到冬季，單單這類的客戶投訴，就夠我忙的，需要向客戶賠禮道欠，向客戶解釋顯示器的工作原理，實在不行就借助技術監督局，讓國家權威部門給出 權威的解釋。
當顯示器出現磁化偏色現象時，屏幕表面局部或全部出現大面積偏紅，偏藍，雖然屏幕的文字能夠清晰辨認，但圖像的顏色已經嚴重失真，長時間使用非常累眼睛，這就是我們通常所說的磁化現象。
二、CRT顯示器偏色的故障表現
為什么CRT顯示器會出現磁化現象呢？顯示器磁化是一種什么樣的情況呢？
1、顯示器屏幕的四角某部分出現塊狀的偏紅或偏藍色斑，這些色斑有時經顯示器的手動消磁后能夠減弱或消失。
2、屏幕中心或局部有呈放射狀的不規則彩色圓環狀，這些色斑往往經手動消磁或外部手動消磁器無法消除。
3、屏幕上有大小不均色斑。
4、屏幕部分區域有不規則的暗斑，這些色斑經手動消磁無法消除。
5、整屏圖像偏綠或偏紅，偏藍，青，黃等顏色。
6、屏幕上所有的圖像都有彩色鑲邊，長時間使用顯示器，眼睛發澀，感覺眼睛非常累。
7、整屏圖像文字都有陰影，好像在PHOTOSHOP中對文件設置了陰影。
8、整屏圖像亮度偏暗，通常表現為紅色不飽滿。
三、CRT顯示器成像原理
顯像管成像原理：
1、燈絲(H)：顯像管尾部的燈絲通電發熱后，會產生800度左右的高溫，使緊靠燈絲的RGB三個陰極槍(K)在高溫下向外發射大量的離散電子。
2、柵極(G1)：因為電子流攜帶負電荷，與陰極緊靠的柵極所加的為0~-60V的負電壓，因為負負排斥，陰極產生的電子流被加速，迅速離開陰極，射向屏幕。多數采用柵極調制的顯示器，通過改變柵極負電壓的大小，可以用來控制陰極發射電子的多少，來實現屏幕圖像文字(前景)的亮度的改變。也有顯示器是通過調制陰極，而柵極衡為0電壓來改變屏幕圖像文字的亮度。
3、加速極(G2)：為了盡一步提高電子流的加速度，還要經過加有200-800V高壓的加速極電場的加速，以使電子流在短時間內擺脫陰極的束縛。調整高壓(FBT)上面的加速極(SCREEN)旋鈕，可以改變屏幕的背景亮度。
4、聚焦極(FOCUS)：剛剛由陰極發射出來的電子流因為沒有加以束縛和調制，電子流呈散射狀，這時還需要通過聚焦極產生的電場透鏡的控制，使之變成一束非常細小的電子束。通常17寸以的CRT顯示器的有兩個聚焦極，水平和垂直兩個方向共同完成聚焦，使電子束擊打在熒光粉更加準確和精細。
5、行偏轉與場偏轉：接下來是在垂直和水平偏轉線圈產生的交變磁場的調制下，使電子束按圖像的實際位置有目的沿右上至左下方向完成每場的有規則的掃描動作。
6、蔭罩板：當電子束到達屏幕后部時，還要通過一個非常薄的，大約只有0.1MM厚的蔭罩板，只使有用的電子束通過，無用電子束擊打在蔭罩板上做無用功發熱。對于原來孔狀的蔭罩板，其上每一個孔都與屏幕上的一組三個熒光粉顆粒相對應(一個點有紅綠藍三個熒光粉顆粒組成)。
7、熒光粉：通過蔭罩板的電子束就擊打在對應的熒光粉上，使熒光粉發光。目前CRT顯示器使用的都是短余輝熒光粉，其響應時間低于1MS，使用者根本感覺不到延遲，而目前市面上銷售的 好的液晶顯示器的響應時間也過12MS。
8、第二陽極：實際上單單依靠柵極，加速極，聚焦極是無法使電子高速轟擊熒光粉的，所以在熒光粉的前面(相對于電子移動方向)有一層很薄的鋁箔，其厚度只有十幾微米，電子很容易通過。這塊鋁箔與陽極高壓(電壓大概為26KV-30KV)相連，從而使高熱陰極發射的電子能夠獲得非常高的速度，電子轟擊熒光粉后使熒光粉加大了發光效率，提高了屏幕亮度。
9、涂層：熒光粉發出的熒光要通過大約1.5CM厚的玻璃和4-7層的防暈防靜電涂層后，才能到達使用者的眼中，從而使人們能夠看到圖像和文字。隨著科技的發展，目前CRT顯示器的表面涂有多層功能涂層，可以有效減少外部光線漫反射產生的干擾和來自屏幕內部X射線對人體的傷害，同時也可以減少CRT表面靜電累積對人體的傷害。所以目前的CRT顯示器不能使用硬物直接接觸和使用酸堿性溶劑直接擦洗屏幕表面，以免損壞涂層。
下圖是屏幕涂層受到硬物損傷后，局部脫落留下的亮斑，此故障無法修復，在顯示器正常使用時非常明顯，影響使用效果。
雖然電子束的掃描是一個點一點完成的，但由于現在CRT顯示器的行頻已經達到了69khz，場頻也達到了85HZ以上，所以掃描一個點的時間非常短，在人眼的視覺暫停作用下，就形成了一幅整的屏幕圖像。
CRT顯示蔭罩板的三種結構
1、點狀 2、柵格式 3、溝槽狀
點狀蔭罩板是在一塊金屬板上開有幾十萬個圓孔，紅、綠、藍三個電子束同時從一個圓孔中穿過，在熒光屏上投射出呈三角形分布的三種顏色的亮斑，由此組成一個像素。由于像素分布都是呈三角形的，所以這種顯像管的點距有水平點距和點距之分，水平點距比點距更小。點狀蔭罩板顯像管可以顯示出效果很好的斜線和銳利的邊緣效果，文本顯示效果突出。這種蔭罩板經常在傳統的球面CRT顯像管使用，不易變形和受振動影響，但是通過的電子相對較少，屏幕亮度和顏色還原不如索尼特麗瓏亮麗和真實。
柵格式蔭罩板是索尼特麗瓏顯示器采用專麗技術，實際上不是一塊完整的“金屬板”，它是由許多相互平行的豎直的細絲組成的柵格。它能夠使盡可能多的電子通過，電子透過率明顯高出點狀蔭罩板許多，在亮度、對比度和色彩還原方面具有明顯優勢，所以特麗瓏顯像管多用在高檔顯示器，如專業制圖和工作站等。由于這些細絲剛度有限，容易受力、受熱變形，必須加入一條或兩條水平方向的加固線，一些人對加固線造成的視覺缺陷十分敏感，這成為蔭柵板的 大缺陷。
溝槽狀蔭罩板結合了點狀和柵格兩者的優點，既實現了圖像的 大限度還原，保持了屏幕的亮度和對比度，也減少了因為振動和環境對圖像的影響。該技術由NEC公司研制，LG的顯示器也采用了此技術。
電子束只有通過蔭罩板的電子才有用，其余的電子束會轟擊在蔭罩板上，長時間的電子轟擊，蔭罩板會受熱變形。所以我們在測試CRT顯示器的各種性能時都需要等顯示器加電30分鐘以后，同時還要保持室溫在25度左右，這一切都是為了盡可能的保證蔭罩板減少形變，避免圖像的還原受到影響。
圖像的色彩豐富性和飽和度受陰極電流的強弱來控制發射電子的多少而影響，圖像的亮度受控于CRT的柵極電壓的高低控制。一般情況下，陽極高壓的輸出相對穩定，現在 新的技術，為了減少因為圖像明亮變化對圖像大小的影響(即減弱呼吸效應)，陽極高壓也設置了穩壓電路，索尼特麗瓏顯示器可以通過控制對每一對應像素輸出穩定的陽極高壓，而不是對整屏圖像使用一個相對穩定的陽極高壓，所以索尼的CRT顯示器能夠更加完美的還原自然色彩。
一些內部帶有屏蔽罩的顯示器，開機的瞬音消磁電路啟動時，“嘭”的消磁充電聲音非常大，這屬于正常現象。在許多顯示器的使用手冊里都有這樣的話：由于瓏管顯示器對地磁影響敏感，在您的使用中如果屏幕圖像有輕微偏色現像出現，這屬于正常，不必要擔心這是顯示器出現了故障。如果工作環境允可，建議您把顯示器屏幕朝向東方擺放使用。
檢測方法：
把屏幕顏色設置為全紅，全藍，全綠狀態，這時我們再觀察整屏的色深是否一致，有無局部偏色或偏暗的現象存在。如果有，說明顯示器可能存在磁化或周圍有干擾磁場影響；如果整屏圖像顏色均勻一致，說明顯示器的會聚良好。
我們也可以到網上下載Nokia Display Testhttp://www.cxzj.com.cn/Soft/testsoft/200406/1.html)的軟件進行測試，該軟件里面有多種測試功能，如幾何，亮度，對比度，分辨率，聚焦，爬行，呼吸效應，顏色，會聚，摩爾，可讀性等性能進行檢測。
四、CRT顯示器偏色的產生原因
1、地磁的影響
地球的地理磁極與物理磁極并不重合，二者有一定的夾角，并且這個夾角隨著地球的公轉和自轉而不斷的發生變化，這就造成了冬天地磁對顯示器的影響比較明顯，而夏秋春則影響很弱，于是就出現了CRT顯示器一到冬天就很容易出現屏幕的一角或多個角出現明顯的色偏。這種色偏 明顯的就是顯示器放置在桌面上時出現磁化偏色，當我們使用手動消磁功能后，故障消失。但當我們把顯示器變化一個角度時，顯示器的屏幕上馬上就出現了新的磁化色斑。這時就需要我們再次打開手動消磁開關。
由于地球上每一個地方的磁場都不一樣，所以國內的CRT顯示器在出廠時都是以中國武漢的地球磁場強度為標準地磁場，顯示器面向東方進行圖像的調整。當顯示器到達用戶手里后，因為地磁的變化，打破了原有的平衡狀態，這時顯示器的圖像就會出現或多或少的色斑現象。
2、低溫的影響
低溫的影響對CRT也非常明顯，一般情況下CRT顯示器的工作環境溫度為10-35度。在寒冷的冬季，當我們把顯示器從室外搬到室內時，如果此時立即加電，因為蔭罩板的變形幅度大，所以此時屏幕上的圖像會出現整個屏幕的大片色斑。這種情況等大約30分鐘以后故障就會隨著顯示器內部溫度的升高而慢慢消失。
注意：在氣溫低于0度以下時，如果顯示器從室外搬入室內，一定要等上一兩個小時再對顯示器進行加電試機，而不要立即加電試機，防止顯像管燈絲瞬加高溫而玻管外部卻為0度低，玻管膨脹不均而炸裂漏氣導致顯像管報廢。
3、顯示器自身的消磁電路失效
在14,15寸手動模擬時代的顯示器沒有手動消磁功能，顯示器的消磁都是依賴于每次開機時的自動消磁。而到了數控時代，顯示器都增設了手動消磁功能，客戶可以在屏幕圖像出現磁化色斑時進行手動消磁。
一般情況下，當我們打開手動消磁功能時，屏幕的圖像會瞬間驟烈抖動，然后慢慢減弱，大約4秒后圖像恢復平靜。整個消磁過程呈 曲線狀。
4、顯示器周圍的工作環境中存在較強的外部干擾磁場
CRT顯示器非常容易受到周圍環境中其他磁場源的干擾，而導致圖像出現異常，如家里的空調，電冰箱，電視機，洗衣機，微波爐，墻壁里的電源線，戶外的大功率動力線，居民樓附近的變壓器，還有我們使用的手機，掌上電腦，多媒體音箱等，都會影響CRT顯示器的圖像質量。
如果墻外有大功率的動力線經過，這時顯示器的圖像會呈明顯的S形上升的干擾滾動波紋；
如果我們使用的多媒體電腦音箱沒有使用內磁喇叭或防磁性能不佳時，屏幕的圖像一角或一邊就會隨著音量的變化而有規律的閃爍；
如果是某個強磁干擾源存在，就會形成無法消去的磁化色斑，這個色斑只會隨著顯示器的擺放位置而減弱，但不會消失。
5、顯像管自身起固定作用的耳鐵，接地用的鋼絲等金屬物被外界磁場磁化，形成無法靠自身消磁電路去除的外部干擾磁場。
一般情況下，顯示器在使用過程中，因為開關機，突然的斷電等情況都會造成顯像管四周的耳鐵，固定用的鋼絲繩，緊固用的螺絲等造成磁化。正常情況下，這些物件的磁化都會被顯示器的自動消磁功能去除，但是當消磁電路失效或減弱時，就會形成自身干擾源，造成顯示器屏幕的圖像出現色斑。
6、顯示器受到外部強烈重擊，造成顯像管內部的蔭罩板變形
顯像管內部有一個起定位電子束作用的蔭罩板，大約在屏幕玻璃后部1CM的位置，厚度大約只有0.1CM。由于蔭罩板的厚度非常薄，很容易受到震動而變形，所以顯示器在工作時必須保持穩定。像索尼特麗瓏顯像管使用的是柵形蔭罩板，更容易受到震動的影響，所以就在蔭罩板上設置了兩條平衡穩定鋼絲，防止蔭罩板變形嚴重，影響圖像的顯現。相對于柵形蔭罩板的孔狀和溝狀蔭罩板，因為這兩類蔭罩的穩定性較好，所以受振動的影響較小，但是圖像的亮度和色彩還原度遠不如索尼的特麗瓏。
蔭罩板因為非常薄，所以在受到強烈外部振動時，就會產生變形，如果這些變形是永久性的，那么在顯示器工作時屏幕上就會產生固定不變的色斑或暗斑，多數情況下還會有明顯的暗線或彩線，這些線就是蔭罩板變形的位置。
有時候，因為特殊情況，蔭罩板自身也會被磁化。一旦蔭罩板被磁化，被磁化的部位的電子束就無法準確擊打在相應的熒光粉上，也會形成磁化色斑。
7、顯像管后部起會聚調整作用的小磁塊脫落或移位。
在正常情況下，顯示器的生產廠家并不對顯像管的色彩圖像還原進行調整，這些調整工作是由顯像管生產廠家在顯像管出現廠之前完成的。因為生產工藝的原因，每一個顯像管不可達實現完全一致的工作參數，所以在 終裝配時，就需要逐一對顯像管的圖像還原性能進行調整和設置，這時就會人為的在顯像管的尾部添加一個或多個小磁塊來糾正，使用靜會聚達到一個滿意的效果。但是，在長時間的使用過程中，這些小磁塊會由于各種原因松動，移位，脫落，造成靜會聚的穩定狀態被改變，使屏幕的圖像文字出現彩色鑲邊。
五、顯示器的其他偏色情況
(一)、顯示器自身電路故障
顯示器的色彩和圖像還原是通過RGB三基色疊加原理來實現的，如果RGB三基色信號缺失時，就會產生屏幕圖像偏色故障。
1、顯示器的尾板電路故障，如預視放IC損壞，三槍驅動推動IC損壞，IC外圍電路虛焊，元件短路等，造成信號缺失。
2、顯示器與主機顯卡相連的信號線插頭有短針，斷針，歪針，氧化現象，或信號線因為經常拔插內部的斷線情況。
3、顯卡的DCA電路損壞，接口電路損壞，雖然顯卡能夠通過主機的自檢，但是輸出的信號缺失。
4、有個別顯卡的驅動程序，可以對RGB三基色進行單獨調整，如果顯卡屬性設置錯誤，也會導致顯示器偏色。
(二)、人為的誤判故障
1、系統或應用程序某一特殊畫面使人誤判為顯示器花屏或磁化。這種情況一般都是不經常使用電腦的人在初次使用電腦時發現的，如WIN XP在登錄和注銷時界面右上角有一個非常明亮的光斑，許多初次使用電腦的用戶都會把這個當成是顯示器問題而報修。
2、因為顯示器的放置位置，室內或室外光線經CRT屏幕反射后形成的亮斑。雖然現在大家使用的純平顯示器的表面都設置了防暈防靜電涂層，但是因為室內或室外的某一特定的光源，便會在屏幕上形成一個亮斑。有時候這些亮斑的形成并不是由光線的直接反射產生的，而是外界光線通過顯像管屏幕玻璃內表面和外表面多次反射后形成的一塊亮斑。這種“故障”一般在電腦關機后，顯示器沒有圖像時容易發現。
3、顯示器在加電開機的瞬間或斷電的瞬間，屏幕的邊緣會出現不規則的閃電狀的光斑
這種情況在電視機上也經常看到，當我們打開電視機電源開關的瞬間，在屏幕的四周會偶爾出現不規則的亮斑，這些亮斑是一閃而過，瞬間出現瞬間消失，然后電視機出現圖像，開始工作。顯示器也會出現這種情況。這些情況的出現主要是顯像管在從冷態加電的瞬間，因為元件的離散性和隨機性，目前的生產技術無法保證其一致性，這時就會出現加電的瞬間有電子束轟擊在熒光粉上，因為這些轟擊不是有規律受控的，所以就產生不規則的亮斑出現。
4、顯示器在關機時會有紅色或其他顏色的橫線，有的屏幕上會出現數條無規律的橫向條紋。這些“故障”產生的原因是關機時，主機已經向顯卡發出停止工作的指令，但由于顯示器是根據行場信號的有無來改變工作狀態的， 同時顯示器工作狀態的改變要滯后于主機的關機狀態。這時，顯卡在關機的時候會因為電子元件的離散性或干擾的存在，在信號線中會出現一定的干擾電平，顯示器在采集到這些信號后，就會機械的把這些信號還原，于是我們就在屏幕上看到了不規則的干擾條紋出現。
5、因為內存損壞或內存不穩定導致的屏幕花屏故障，有時這種花屏也表現為五顏六色，不熟悉計算機工作原理的用戶也往往誤認為這時顯示器出了問題。
6、由于顯示器的內部電路損壞，屏幕圖像很淡或不容易看清楚。如當顯示器的亮度電路失控時，圖像底加變亮，出現滿 從右上到右下的傾斜橫線，這就是我們平時看不到的回掃線。
六、顯示器磁化偏色故障的判斷排除方法
1、首先觀察顯示器偏色的具體現象。我們可以根據上面的顯示器“磁化”偏色的具體位置和形狀態來判斷這些磁化產生的大概原因。
2、我們可以再試著使用顯示器自帶的手動消磁開關，觀察CRT屏幕的磁化偏色現象有無減弱或消失。一般情況下，輕微的磁化偏色現象，經手動消磁后就會完全消失。
有一點需要我們注意：我們在使用手動消磁時，要觀察屏幕圖像變化的劇烈程度。防止雖然按下消磁開關，有“彭”的一聲，圖像也緊跟著抖動，但是磁化現象并沒有消失。這是因為顯示器消磁電路中使用的消磁電阻失效，導致消磁電流太小，所產生的變化磁場太小，無法消除顯像管周圍金屬插件的磁場。
3、如果手動消磁屏幕上還有一小塊或兩塊磁化色斑，這時我們還可以試著左右轉動CRT屏幕的朝向，看屏幕的偏色現象是否有所變化或消失。多數情況下，我們變化顯示器的朝向時，屏幕上的色斑的顏色或位置會發生變化，這屬于正常現象，因為磁場變了。
即使是一臺沒有出現色斑的正常使用的顯示器，如果我們在顯示器使用過程中改變了朝向，屏幕的圖像就會出現磁化色斑，但此時我們只要打開手動消磁功能就可以解決。
4、如果進行了上述檢測后，顯示器仍然存在色斑無法消除。這時我們就需要考慮顯示器是不是受到外界磁場的影響，可以試著搬移顯示器，更換顯示器的工作場所，再觀察顯示器磁化偏色現象是否消失或減弱。如果普通的家用電腦顯示器應用工廠，企業，特別是鋼鐵，電廠，鑄造類企業，顯示器就很容易出現磁化偏色現象，并且無法怎么樣改變顯示器的放置位置也無法解決偏色。對于此類環境特殊的企業，在選購辦公或生產使用的顯示器時，一定要選用防磁防干擾效果好的工業顯示器，只不過，這些顯示器價格高多了。
5、 后，我們還可以使用電視機專用消磁棒，對顯示器進行手動外部消磁，觀察顯示器表面的偏色磁化是否減弱或消失。采用這種方法，多數不是因為蔭罩板變形，磁化造成的偏色和色斑故障都可以解決。
6、我們在使用CRT顯示器，一定要注意比較顯示器的工作環境室內溫度，是否過低，低于10度。顯示器正常加電后半個小時再觀察顯示器屏幕的圖像變化，磁化偏色。
7、檢查顯示器的外觀和屏幕有無明顯的撞擊或摔打的痕跡。有時候顯示器雖然外觀上沒有明顯的摔傷，但是因為強烈振蕩后，顯像管內的蔭罩板變形無法恢復，仍然出現不可修復的偏色現象。同時，這類故障不在顯示器的免費保修范圍之內，只要出現了此問題就只能由用戶自己承擔了。
8、整屏圖像缺色故障的判斷
因為信號線插頭沒有接牢，插頭有斷針，短針現象，信號線斷線，顯卡故障都會出現整屏圖像缺紅色，綠色，藍色的情況。我們可以通過在偏色的屏幕上首先按下顯示器面板上的“MENU”鍵。
1)、如果OSD菜單顏色正常，偏色問題就出在顯卡和接口電路上，重點檢查顯示器的信號線插頭與顯卡的接口部分；
2)、如果OSD菜單也出現偏色，那問題就出現在顯示器的尾板，多數是因為顯示器長時間工作，發熱量大導致尾板上的元件出現虛焊，這時顯示器所還原的圖像就會一致性偏色。
無論多么疑難的計算機故障，只要我們掌握了其基本的工作原理，再輔以科學的排故思路，就一定能夠解決。
七、避免顯示器出現磁化偏色的方法
1、根據顯示器出廠調試時的方向，在正常使用時如果有條件， 好把顯示器面朝東方擺放，這對于一些鉆石瓏及特麗瓏的顯示器非常有用。當然這也不是絕對的，我們也要根據需要把把顯示器轉向不同的方位，看一看哪個方向受環境磁場和地磁影響 小。
2、如果因為我們在使用中搬移了顯示器或顯示器周圍擺放磁性物體使用顯示器磁化，影響使用時，我們可以使用顯示器自帶的手動消磁功能消除磁場干擾。
3、在家里使用CRT顯示器時，要注意與多媒體音箱，電視機等家用電器的擺放位置，盡可能遠離干擾磁場源。
4、如果家里或單位里換用多個品牌的CRT顯示器都出現無法消除的偏色磁化故障時，這肯定是因為環境周圍存在較強的干擾磁場，這時 好選用液晶顯示器或帶有內屏蔽罩的高檔CRT顯示器，以避免影響我們的工作和學習。
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