弱电解质解离平衡常数测定仪的接口技术及应用软件的开发

　　数字化、自动化、智能化教学仪器设备在高等学校实验教学中的应用，是当今实验教学改革的方向之一[1]。接口技术及应用软件作为数字化、自动化、智能化教学仪器设备不可缺少的核心部分，已越来越引起人们的广泛重视。以电导法测定弱电解质解离平衡常数的实验中,较合理的方法是采用并联电容比较电桥测定弱酸溶液的电阻,再将其转换成电导[2]。该方法比用电导仪或pH计的方法[3],原理上更清楚,便于学生学习、理解和掌握。该方法原理如图1所示。

　　在“弱电解质解离平衡常数测定仪的优化与设计”[4]一文中，我们全面、系统的介绍了我校开发并拥有自主知识产权的数字式弱电解质解离平衡数测定仪的设计理念及优化过程。其基本原理采用电导法，即并联电容比较电桥法。本文就弱电解质解离平衡常数仪的接口技术及应用软件的开发作进一步的阐述。

　　一、数字化、自动化、智能化教学仪器设备简介

　　数字化、自动化、智能化教学仪器设备一般由微型计算机、实验仪器、应用软件三部分组成[5]。实验仪器必须内置RS232C、USB等标准通信接口。应用软件主要包括监控程序、接口管理程序、数据处理程序三部分。其中：监控程序面向仪器面板键盘和显示器，功能包括人机对话的键盘输入及对仪器进行预定参数的设置，对处理后的数据以数字、字符、图形等形式显示等。接口管理程序主要通过接口电路进行数据采集、输入/输出通道控制、数据的通信及数据的存储等。数据处理程序主要完成数据的滤波、数据的运算、数据的分析等任务。

　　二、仪器接口技术的开发

　　利用RS232标准接口实施接口技术的开发[6],[7]。设计方案如下：

　　1.RS232接口通讯协议的确定

　　接口通讯协议—标准232.9600bps，起始位1，数据位8，停止位1，检查位无。

　　2.传输数据格式的确定

　　传输数据格式—每包发送7个字节，起始字AA(十六进制)，结束字FF(十六进制)。万位数据：00代表0;00～09代表0～9;千位数据：00代表0;00～09代表0～9;百位数据：00代表0;00～09代表0～9;十位数据：00代表0;00～09代表0～9;个位数据：00代表0;00～09代表0～9。

　　三、应用软件的开发

　　利用VB语言(最小二乘法)编写专用程序[8],[9]。设计方案如下：

　　1.仪器的初始化 自动测试系统中的测试仪通过RS232标准接口与计算机连接,在仪器使用前,应当首先进行初始化。

　　2.测试项目设置 测试仪具有多项功能，对应着不同的测试项目，用户可以根据需要选择相应的测试项目。

　　3.数据采集 根据测试项目对应的测试信号,计算机向测试仪发送执行指令,采集测试仪获得的各种原始测量数据。