Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Math

Sådan beregnes kalibreringskurver

Forsigtighed og forsvarlig videnskabelig praksis kræver, at måleinstrumenterne kalibreres. Det vil sige, målinger skal udføres på prøver med kendte egenskaber, før prøver med ukendte egenskaber måles. Som et eksempel, overveje et termometer. Bare fordi et termometer læser 77 grader Fahrenheit betyder det ikke, at den faktiske temperatur i rummet er 77 Fahrenheit.

Tag mindst to målinger af prøver med kendte værdier. I tilfælde af et termometer kan dette betyde nedsænkning af termometeret i isvand (0 grader Celsius) og i kogende vand (100 grader Celsius). For en balance eller et sæt vægte ville det betyde måling af vægte af kendt masse, såsom 50 gram eller 100 gram.

To sådanne datapunkter er minimumskrav, men det gamle aksiom, at "mere er bedre" gælder.

Konstruer en graf af kalibreringsmålingerne ved at plotte den "kendte" værdi på y-aksen og den "eksperimentelle" værdi på x-aksen. Dette kan gøres manuelt (dvs. ved hånd på grafpapir) eller ved hjælp af et computergrafikprogram, f.eks. Microsoft Excel eller OpenOffice Calc. Purdue University tilbyder en kort vejledning om grafering med Excel. Universitetet i Delaware tilbyder en lignende vejledning til Calc.

Tegn en lige linje gennem datapunkterne og bestemm linjens ligning (de fleste computergrafikprogrammer henviser til dette som "lineær regression"). Ligningen vil have den generelle form y = mx + b, hvor m er hældningen, og b er y-interceptet, såsom y = 1,05x + 0,2.

Brug ligningen til kalibreringskurven til juster målinger taget på prøver med ukendte værdier. Erstatt den målte værdi som x i ligningen og løse for y (den "sande" værdi). I eksemplet fra trin 2, y = 1,05x + 0,2. Således vil en målt værdi på 75,0 for eksempel justere til y = 1,05 (75) + 0,2 = 78,9.

Klik for at udvide hele teksten