再谈CRT显示器的磁化问题
一、概述
显示器磁化，只要提到磁化，大家就会想起彩电，使用一段时间或出现故障后就会出现红一块，绿一块的，看起来非常的不舒服。同样工作原理的CRT显示器也存在磁化现象，因为CRT显示器的工作分辨率高达1280＊1024，受外界磁场的干扰尤为明显。特别是一到冬天，我所在的电脑公司就会经常遇到客户报修自己家里的显示器偏色问题，技术人员上门后，经常一翻排查，最后多数竟然把显示器拖了回来，告诉客户显示器需要返厂维修。谁知显示器在公司检测时什么问题也没有，当然发回厂家维修站也是什么结果也没有，还是原样发了回来。而客户呢当然就不愿意，你明明告诉我显示器有问题，可就是不给我解决。一到冬季，单单这类的客户投诉，就够我忙的，需要向客户赔礼道欠，向客户解释显示器的工作原理，实在不行就借助技术监督局，让国家权威部门给出最权威的解释。
当显示器出现磁化偏色现象时，屏幕表面局部或全部出现大面积偏红，偏蓝，虽然屏幕的文字能够清晰辨认，但图像的颜色已经严重失真，长时间使用非常累眼睛，这就是我们通常所说的磁化现象。
二、CRT显示器偏色的故障表现
为什么CRT显示器会出现磁化现象呢？显示器磁化是一种什么样的情况呢？
1、显示器屏幕的四角某部分出现块状的偏红或偏蓝色斑，这些色斑有时经显示器的手动消磁后能够减弱或消失。
2、屏幕中心或局部有呈放射状的不规则彩色圆环状，这些色斑往往经手动消磁或外部手动消磁器无法消除。
3、屏幕上有大小不均色斑。
4、屏幕部分区域有不规则的暗斑，这些色斑经手动消磁无法消除。
5、整屏图像偏绿或偏红，偏蓝，青，黄等颜色。
6、屏幕上所有的图像都有彩色镶边，长时间使用显示器，眼睛发涩，感觉眼睛非常累。
7、整屏图像文字都有阴影，好像在PHOTOSHOP中对文件设置了阴影。
8、整屏图像亮度偏暗，通常表现为红色不饱满。
三、CRT显示器成像原理
显像管成像原理：
1、灯丝(H)：显像管尾部的灯丝通电发热后，会产生800度左右的高温，使紧靠灯丝的RGB三个阴极枪(K)在高温下向外发射大量的离散电子。
2、栅极(G1)：因为电子流携带负电荷，与阴极紧靠的栅极所加的为0~-60V的负电压，因为负负排斥，阴极产生的电子流被加速，迅速离开阴极，射向屏幕。多数采用栅极调制的显示器，通过改变栅极负电压的大小，可以用来控制阴极发射电子的多少，来实现屏幕图像文字(前景)的亮度的改变。也有显示器是通过调制阴极，而栅极衡为0电压来改变屏幕图像文字的亮度。
3、加速极(G2)：为了尽一步提高电子流的加速度，还要经过加有200-800V高压的加速极电场的加速，以使电子流在短时间内摆脱阴极的束缚。调整高压包(FBT)上面的加速极(SCREEN)旋钮，可以改变屏幕的背景亮度。
4、聚焦极(FOCUS)：刚刚由阴极发射出来的电子流因为没有加以束缚和调制，电子流呈散射状，这时还需要通过聚焦极产生的电场透镜的控制，使之变成一束非常细小的电子束。通常17寸以的CRT显示器的有两个聚焦极，水平和垂直两个方向共同完成聚焦，使电子束击打在荧光粉更加准确和精细。
5、行偏转与场偏转：接下来是在垂直和水平偏转线圈产生的交变磁场的调制下，使电子束按图像的实际位置有目的沿右上至左下方向完成每场的有规则的扫描动作。
6、荫罩板：当电子束到达屏幕后部时，还要通过一个非常薄的，大约只有0.1MM厚的荫罩板，只使有用的电子束通过，无用电子束击打在荫罩板上做无用功发热。对于原来孔状的荫罩板，其上每一个孔都与屏幕上的一组三个荧光粉颗粒相对应(一个点有红绿蓝三个荧光粉颗粒组成)。
7、荧光粉：通过荫罩板的电子束就击打在对应的荧光粉上，使荧光粉发光。目前CRT显示器使用的都是短余辉荧光粉，其响应时间低于1MS，使用者根本感觉不到延迟，而目前市面上销售的最好的液晶显示器的响应时间也过12MS。
8、第二阳极：实际上单单依靠栅极，加速极，聚焦极是无法使电子高速轰击荧光粉的，所以在荧光粉的前面(相对于电子移动方向)有一层很薄的铝箔，其厚度只有十几微米，电子很容易通过。这块铝箔与阳极高压(电压大概为26KV-30KV)相连，从而使高热阴极发射的电子能够获得非常高的速度，电子轰击荧光粉后使荧光粉加大了发光效率，提高了屏幕亮度。
9、涂层：荧光粉发出的荧光要通过大约1.5CM厚的玻璃和4-7层的防晕防静电涂层后，才能到达使用者的眼中，从而使人们能够看到图像和文字。随着科技的发展，目前CRT显示器的表面涂有多层功能涂层，可以有效减少外部光线漫反射产生的干扰和来自屏幕内部X射线对人体的伤害，同时也可以减少CRT表面静电累积对人体的伤害。所以目前的CRT显示器不能使用硬物直接接触和使用酸碱性溶剂直接擦洗屏幕表面，以免损坏涂层
虽然电子束的扫描是一个点一点完成的，但由于现在CRT显示器的行频已经达到了69khz，场频也达到了85HZ以上，所以扫描一个点的时间非常短，在人眼的视觉暂停作用下，就形成了一幅整的屏幕图像。
CRT显示荫罩板的三种结构
1、点状 2、栅格式 3、沟槽状
点状荫罩板是在一块金属板上开有几十万个圆孔，红、绿、蓝三个电子束同时从一个圆孔中穿过，在荧光屏上投射出呈三角形分布的三种颜色的亮斑，由此组成一个像素。由于像素分布都是呈三角形的，所以这种显像管的点距有水平点距和点距之分，水平点距比点距更小。点状荫罩板显像管可以显示出效果很好的斜线和锐利的边缘效果，文本显示效果突出。这种荫罩板经常在传统的球面CRT显像管使用，不易变形和受振动影响，但是通过的电子相对较少，屏幕亮度和颜色还原不如索尼特丽珑亮丽和真实。
栅格式荫罩板是索尼特丽珑显示器采用专丽技术，实际上不是一块完整的“金属板”，它是由许多相互平行的竖直的细丝组成的栅格。它能够使尽可能多的电子通过，电子透过率明显高出点状荫罩板许多，在亮度、对比度和色彩还原方面具有明显优势，所以特丽珑显像管多用在高档显示器，如专业制图和工作站等。由于这些细丝刚度有限，容易受力、受热变形，必须加入一条或两条水平方向的加固线，一些人对加固线造成的视觉缺陷十分敏感，这成为荫栅板的最大缺陷。
沟槽状荫罩板结合了点状和栅格两者的优点，既实现了图像的最大限度还原，保持了屏幕的亮度和对比度，也减少了因为振动和环境对图像的影响。该技术由NEC公司研制，LG的显示器也采用了此技术。
电子束只有通过荫罩板的电子才有用，其余的电子束会轰击在荫罩板上，长时间的电子轰击，荫罩板会受热变形。所以我们在测试CRT显示器的各种性能时都需要等显示器加电30分钟以后，同时还要保持室温在25度左右，这一切都是为了尽可能的保证荫罩板减少形变，避免图像的还原受到影响。
图像的色彩丰富性和饱和度受阴极电流的强弱来控制发射电子的多少而影响，图像的亮度受控于CRT的栅极电压的高低控制。一般情况下，阳极高压的输出相对稳定，现在最新的技术，为了减少因为图像明亮变化对图像大小的影响(即减弱呼吸效应)，阳极高压也设置了稳压电路，索尼特丽珑显示器可以通过控制对每一对应像素输出稳定的阳极高压，而不是对整屏图像使用一个相对稳定的阳极高压，所以索尼的CRT显示器能够更加完美的还原自然色彩。
一些内部带有屏蔽罩的显示器，开机的瞬音消磁电路启动时，“嘭”的消磁充电声音非常大，这属于正常现象。在许多显示器的使用手册里都有这样的话：由于珑管显示器对地磁影响敏感，在您的使用中如果屏幕图像有轻微偏色现像出现，这属于正常，不必要担心这是显示器出现了故障。如果工作环境允可，建议您把显示器屏幕朝向东方摆放使用。
检测方法：
把屏幕颜色设置为全红，全蓝，全绿状态，这时我们再观察整屏的色深是否一致，有无局部偏色或偏暗的现象存在。如果有，说明显示器可能存在磁化或周围有干扰磁场影响；如果整屏图像颜色均匀一致，说明显示器的会聚良好。
我们也可以到网上下载Nokia Display Test
http://www.cxzj.com.cn/Soft/testsoft/200406/1.html)的软件进行测试，该软件里面有多种测试功能，如几何，亮度，对比度，分辨率，聚焦，爬行，呼吸效应，颜色，会聚，摩尔，可读性等性能进行检测。
四、CRT显示器偏色的产生原因
1、地磁的影响
地球的地理磁极与物理磁极并不重合，二者有一定的夹角，并且这个夹角随着地球的公转和自转而不断的发生变化，这就造成了冬天地磁对显示器的影响比较明显，而夏秋春则影响很弱，于是就出现了CRT显示器一到冬天就很容易出现屏幕的一角或多个角出现明显的色偏。这种色偏最明显的就是显示器放置在桌面上时出现磁化偏色，当我们使用手动消磁功能后，故障消失。但当我们把显示器变化一个角度时，显示器的屏幕上马上就出现了新的磁化色斑。这时就需要我们再次打开手动消磁开关。
由于地球上每一个地方的磁场都不一样，所以国内的CRT显示器在出厂时都是以中国武汉的地球磁场强度为标准地磁场，显示器面向东方进行图像的调整。当显示器到达用户手里后，因为地磁的变化，打破了原有的平衡状态，这时显示器的图像就会出现或多或少的色斑现象。
2、低温的影响
低温的影响对CRT也非常明显，一般情况下CRT显示器的工作环境温度为10-35度。在寒冷的冬季，当我们把显示器从室外搬到室内时，如果此时立即加电，因为荫罩板的变形幅度大，所以此时屏幕上的图像会出现整个屏幕的大片色斑。这种情况等大约30分钟以后故障就会随着显示器内部温度的升高而慢慢消失。
注意：在气温低于0度以下时，如果显示器从室外搬入室内，一定要等上一两个小时再对显示器进行加电试机，而不要立即加电试机，防止显像管灯丝瞬加高温而玻管外部却为0度低，玻管膨胀不均而炸裂漏气导致显像管报废。
3、显示器自身的消磁电路失效
在14,15寸手动模拟时代的显示器没有手动消磁功能，显示器的消磁都是依赖于每次开机时的自动消磁。而到了数控时代，显示器都增设了手动消磁功能，客户可以在屏幕图像出现磁化色斑时进行手动消磁。
一般情况下，当我们打开手动消磁功能时，屏幕的图像会瞬间骤烈抖动，然后慢慢减弱，大约4秒后图像恢复平静。整个消磁过程呈 曲线状。
4、显示器周围的工作环境中存在较强的外部干扰磁场
CRT显示器非常容易受到周围环境中其他磁场源的干扰，而导致图像出现异常，如家里的空调，电冰箱，电视机，洗衣机，微波炉，墙壁里的电源线，户外的大功率动力线，居民楼附近的变压器，还有我们使用的手机，掌上电脑，多媒体音箱等，都会影响CRT显示器的图像质量。
如果墙外有大功率的动力线经过，这时显示器的图像会呈明显的S形上升的干扰滚动波纹；
如果我们使用的多媒体电脑音箱没有使用内磁喇叭或防磁性能不佳时，屏幕的图像一角或一边就会随着音量的变化而有规律的闪烁；
如果是某个强磁干扰源存在，就会形成无法消去的磁化色斑，这个色斑只会随着显示器的摆放位置而减弱，但不会消失。
5、显像管自身起固定作用的耳铁，接地用的钢丝等金属物被外界磁场磁化，形成无法靠自身消磁电路去除的外部干扰磁场。
一般情况下，显示器在使用过程中，因为开关机，突然的断电等情况都会造成显像管四周的耳铁，固定用的钢丝绳，紧固用的螺丝等造成磁化。正常情况下，这些物件的磁化都会被显示器的自动消磁功能去除，但是当消磁电路失效或减弱时，就会形成自身干扰源，造成显示器屏幕的图像出现色斑。
6、显示器受到外部强烈重击，造成显像管内部的荫罩板变形
显像管内部有一个起定位电子束作用的荫罩板，大约在屏幕玻璃后部1CM的位置，厚度大约只有0.1CM。由于荫罩板的厚度非常薄，很容易受到震动而变形，所以显示器在工作时必须保持稳定。像索尼特丽珑显像管使用的是栅形荫罩板，更容易受到震动的影响，所以就在荫罩板上设置了两条平衡稳定钢丝，防止荫罩板变形严重，影响图像的显现。相对于栅形荫罩板的孔状和沟状荫罩板，因为这两类荫罩的稳定性较好，所以受振动的影响较小，但是图像的亮度和色彩还原度远不如索尼的特丽珑。
荫罩板因为非常薄，所以在受到强烈外部振动时，就会产生变形，如果这些变形是永久性的，那么在显示器工作时屏幕上就会产生固定不变的色斑或暗斑，多数情况下还会有明显的暗线或彩线，这些线就是荫罩板变形的位置。
有时候，因为特殊情况，荫罩板自身也会被磁化。一旦荫罩板被磁化，被磁化的部位的电子束就无法准确击打在相应的荧光粉上，也会形成磁化色斑。
7、显像管后部起会聚调整作用的小磁块脱落或移位。
在正常情况下，显示器的生产厂家并不对显像管的色彩图像还原进行调整，这些调整工作是由显像管生产厂家在显像管出现厂之前完成的。因为生产工艺的原因，每一个显像管不可达实现完全一致的工作参数，所以在最终装配时，就需要逐一对显像管的图像还原性能进行调整和设置，这时就会人为的在显像管的尾部添加一个或多个小磁块来纠正，使用静会聚达到一个满意的效果。但是，在长时间的使用过程中，这些小磁块会由于各种原因松动，移位，脱落，造成静会聚的稳定状态被改变，使屏幕的图像文字出现彩色镶边。
五、显示器的其他偏色情况
(一)、显示器自身电路故障
显示器的色彩和图像还原是通过RGB三基色叠加原理来实现的，如果RGB三基色信号缺失时，就会产生屏幕图像偏色故障。
1、显示器的尾板电路故障，如预视放IC损坏，三枪驱动推动IC损坏，IC外围电路虚焊，元件短路等，造成信号缺失。
2、显示器与主机显卡相连的信号线插头有短针，断针，歪针，氧化现象，或信号线因为经常拔插内部的断线情况。
3、显卡的DCA电路损坏，接口电路损坏，虽然显卡能够通过主机的自检，但是输出的信号缺失。
4、有个别显卡的驱动程序，可以对RGB三基色进行单独调整，如果显卡属性设置错误，也会导致显示器偏色。
(二)、人为的误判故障
1、系统或应用程序某一特殊画面使人误判为显示器花屏或磁化。这种情况一般都是不经常使用电脑的人在初次使用电脑时发现的，如WIN XP在登录和注销时界面右上角有一个非常明亮的光斑，许多初次使用电脑的用户都会把这个当成是显示器问题而报修。
2、因为显示器的放置位置，室内或室外光线经CRT屏幕反射后形成的亮斑。虽然现在大家使用的纯平显示器的表面都设置了防晕防静电涂层，但是因为室内或室外的某一特定的光源，便会在屏幕上形成一个亮斑。有时候这些亮斑的形成并不是由光线的直接反射产生的，而是外界光线通过显像管屏幕玻璃内表面和外表面多次反射后形成的一块亮斑。这种“故障”一般在电脑关机后，显示器没有图像时容易发现。
3、显示器在加电开机的瞬间或断电的瞬间，屏幕的边缘会出现不规则的闪电状的光斑
这种情况在电视机上也经常看到，当我们打开电视机电源开关的瞬间，在屏幕的四周会偶尔出现不规则的亮斑，这些亮斑是一闪而过，瞬间出现瞬间消失，然后电视机出现图像，开始工作。显示器也会出现这种情况。这些情况的出现主要是显像管在从冷态加电的瞬间，因为元件的离散性和随机性，目前的生产技术无法保证其一致性，这时就会出现加电的瞬间有电子束轰击在荧光粉上，因为这些轰击不是有规律受控的，所以就产生不规则的亮斑出现。
4、显示器在关机时会有红色或其他颜色的横线，有的屏幕上会出现数条无规律的横向条纹。这些“故障”产生的原因是关机时，主机已经向显卡发出停止工作的指令，但由于显示器是根据行场信号的有无来改变工作状态的， 同时显示器工作状态的改变要滞后于主机的关机状态。这时，显卡在关机的时候会因为电子元件的离散性或干扰的存在，在信号线中会出现一定的干扰电平，显示器在采集到这些信号后，就会机械的把这些信号还原，于是我们就在屏幕上看到了不规则的干扰条纹出现。
5、因为内存损坏或内存不稳定导致的屏幕花屏故障，有时这种花屏也表现为五颜六色，不熟悉计算机工作原理的用户也往往误认为这时显示器出了问题。
6、由于显示器的内部电路损坏，屏幕图像很淡或不容易看清楚。如当显示器的亮度电路失控时，图像底加变亮，出现满 从右上到右下的倾斜横线，这就是我们平时看不到的回扫线。
六、显示器磁化偏色故障的判断排除方法
1、首先观察显示器偏色的具体现象。我们可以根据上面的显示器“磁化”偏色的具体位置和形状态来判断这些磁化产生的大概原因。
2、我们可以再试着使用显示器自带的手动消磁开关，观察CRT屏幕的磁化偏色现象有无减弱或消失。一般情况下，轻微的磁化偏色现象，经手动消磁后就会完全消失。
有一点需要我们注意：我们在使用手动消磁时，要观察屏幕图像变化的剧烈程度。防止虽然按下消磁开关，有“彭”的一声，图像也紧跟着抖动，但是磁化现象并没有消失。这是因为显示器消磁电路中使用的消磁电阻失效，导致消磁电流太小，所产生的变化磁场太小，无法消除显像管周围金属插件的磁场。
3、如果手动消磁屏幕上还有一小块或两块磁化色斑，这时我们还可以试着左右转动CRT屏幕的朝向，看屏幕的偏色现象是否有所变化或消失。多数情况下，我们变化显示器的朝向时，屏幕上的色斑的颜色或位置会发生变化，这属于正常现象，因为磁场变了。
即使是一台没有出现色斑的正常使用的显示器，如果我们在显示器使用过程中改变了朝向，屏幕的图像就会出现磁化色斑，但此时我们只要打开手动消磁功能就可以解决。
4、如果进行了上述检测后，显示器仍然存在色斑无法消除。这时我们就需要考虑显示器是不是受到外界磁场的影响，可以试着搬移显示器，更换显示器的工作场所，再观察显示器磁化偏色现象是否消失或减弱。如果普通的家用电脑显示器应用工厂，企业，特别是钢铁，电厂，铸造类企业，显示器就很容易出现磁化偏色现象，并且无法怎么样改变显示器的放置位置也无法解决偏色。对于此类环境特殊的企业，在选购办公或生产使用的显示器时，一定要选用防磁防干扰效果好的工业显示器，只不过，这些显示器价格高多了。
5、最后，我们还可以使用电视机专用消磁棒，对显示器进行手动外部消磁，观察显示器表面的偏色磁化是否减弱或消失。采用这种方法，多数不是因为荫罩板变形，磁化造成的偏色和色斑故障都可以解决。
6、我们在使用CRT显示器，一定要注意比较显示器的工作环境室内温度，是否过低，低于10度。显示器正常加电后半个小时再观察显示器屏幕的图像变化，磁化偏色。
7、检查显示器的外观和屏幕有无明显的撞击或摔打的痕迹。有时候显示器虽然外观上没有明显的摔伤，但是因为强烈振荡后，显像管内的荫罩板变形无法恢复，仍然出现不可修复的偏色现象。同时，这类故障不在显示器的免费保修范围之内，只要出现了此问题就只能由用户自己承担了。
8、整屏图像缺色故障的判断
因为信号线插头没有接牢，插头有断针，短针现象，信号线断线，显卡故障都会出现整屏图像缺红色，绿色，蓝色的情况。我们可以通过在偏色的屏幕上首先按下显示器面板上的“MENU”键。
1)、如果OSD菜单颜色正常，偏色问题就出在显卡和接口电路上，重点检查显示器的信号线插头与显卡的接口部分；
2)、如果OSD菜单也出现偏色，那问题就出现在显示器的尾板，多数是因为显示器长时间工作，发热量大导致尾板上的元件出现虚焊，这时显示器所还原的图像就会一致性偏色。
无论多么疑难的计算机故障，只要我们掌握了其基本的工作原理，再辅以科学的排故思路，就一定能够解决。
七、避免显示器出现磁化偏色的方法
1、根据显示器出厂调试时的方向，在正常使用时如果有条件，最好把显示器面朝东方摆放，这对于一些钻石珑及特丽珑的显示器非常有用。当然这也不是绝对的，我们也要根据需要把把显示器转向不同的方位，看一看哪个方向受环境磁场和地磁影响最小。
2、如果因为我们在使用中搬移了显示器或显示器周围摆放磁性物体使用显示器磁化，影响使用时，我们可以使用显示器自带的手动消磁功能消除磁场干扰。
3、在家里使用CRT显示器时，要注意与多媒体音箱，电视机等家用电器的摆放位置，尽可能远离干扰磁场源。
4、如果家里或单位里换用多个品牌的CRT显示器都出现无法消除的偏色磁化故障时，这肯定是因为环境周围存在较强的干扰磁场，这时最好选用液晶显示器或带有内屏蔽罩的高档CRT显示器，以避免影响我们的工作和学习。
