Excel ha built-in funzionalità che è possibile utilizzare per visualizzare i dati di calibrazione e di calcolare una linea-di-best-fit. Questo può essere utile quando si sta scrivendo un laboratorio di chimica report o la programmazione di un fattore di correzione in un pezzo di attrezzature.
In questo articolo, vedremo come utilizzare Excel per creare un grafico, trama lineare della curva di calibrazione, visualizzare la curva di calibrazione formula, e quindi impostare semplici formule con la PENDENZA e l’INTERCETTA funzioni per utilizzare l’equazione di calibrazione in Excel.
Che cosa è una Curva di Calibrazione, Come è Excel Utile per la Creazione di Uno?
Per eseguire una calibrazione, è possibile confrontare le letture di un dispositivo (come la temperatura di un termometro) a valori noti chiamato standard (come il congelamento e di ebollizione dell’acqua). Questo consente di creare una serie di coppie di dati, che potrete poi utilizzare per sviluppare una curva di calibrazione.
A due punti di taratura di un termometro mediante congelamento e di ebollizione dell’acqua avrebbe due coppie di dati: da quando il termometro è posto in acqua e ghiaccio (32°F o 0°C) e uno in acqua bollente (212°F o 100°C). Quando il grafico delle due coppie di dati come punti e tracciare una linea tra di loro (la curva di taratura), assumendo poi la risposta del termometro è lineare, si può scegliere qualsiasi punto della linea, che corrisponde al valore del termometro, e si potrebbe trovare il corrispondente “vero” di temperatura.
Così, la linea è essenzialmente compilando le informazioni tra i due punti noti per voi in modo che si può essere ragionevolmente certi di stima della temperatura effettiva, quando il termometro è la lettura del 57,2 gradi, ma quando hai mai misurato un “standard” che corrisponde a quella lettura.
Excel dispone di funzioni che consentono di tracciare i dati di coppie graficamente in un grafico, aggiungere una linea di tendenza (curva di taratura) e visualizzare la curva di taratura dell’equazione sul grafico. Questo è utile per un visual display, ma si può anche calcolare la formula della retta utilizzando Excel le funzioni PENDENZA e INTERCETTA. Quando si entra in questi valori in semplici formule, si sarà in grado di calcolare automaticamente il valore “vero” basato su una qualsiasi misura.
Vediamo un Esempio
Per questo esempio, si svilupperà una curva di calibrazione da una serie di dieci coppie di dati, ciascuna composta di un valore di X e Y, di valore. I valori di X sarà il nostro “standard”, e che potrebbe rappresentare qualsiasi cosa, da la concentrazione di una soluzione chimica siamo la misurazione con uno strumento scientifico per la variabile di input di un programma che controlla in marmo lancio della macchina.
I valori Y saranno le “risposte”, e che rappresenterebbe la lettura dello strumento fornito quando si misura ogni soluzione chimica o la distanza misurata la distanza dal lanciatore marmo atterrato utilizzando ogni valore di input.
Dopo che abbiamo rappresentare graficamente la curva di taratura, useremo la PENDENZA e l’INTERCETTA funzioni per calcolare la retta di taratura della formula e determinare la concentrazione di una “sconosciuta” di una soluzione chimica a base sullo strumento di lettura o di decidere che cosa si dovrebbe dare il programma in modo che il marmo terre ad una certa distanza dal lanciatore.
Primo Passo: Creare Il Grafico
Il nostro semplice esempio di foglio di calcolo, è costituito da due colonne: Valore di X e Y-Valore.
Iniziamo selezionando la data di tracciare nel grafico.
Innanzitutto, selezionare il ‘Valore di X’ celle della colonna.
Ora premere il tasto Ctrl e quindi fare clic su il Valore Y celle della colonna.
Vai alla scheda “Inserisci”.
Passare alla “Grafici” del menu e selezionare la prima opzione “Scatter” drop-down.
Un grafico apparirà contenente i punti dati dalle due colonne.
Selezionare la serie cliccando su uno dei punti blu. Una volta selezionato, Excel delinea i punti verranno delineati.
Destro del mouse su uno dei punti e quindi selezionare “Aggiungi linea di tendenza”.
Una linea retta apparirà sul grafico.
Sul lato destro dello schermo, il Formato “Trendline” verrà visualizzato il menu. Controllare le caselle accanto a “Visualizza l’Equazione sul grafico” e “Display valore R al quadrato sul grafico.” Il valore di R al quadrato è una statistica che dice come strettamente la linea si adatta ai dati. Il miglior valore di R al quadrato è di 1.000, il che significa che ogni punto tocca la linea. Le differenze tra i punti di dati e la linea di crescere, il valore di r al quadrato gocce, con 0.000 essere il più basso valore possibile.
L’equazione e R-squared statistica della trendline apparirà sul grafico. Nota che la correlazione di dati è molto buona, nel nostro esempio, con un valore di R al quadrato di 0.988.
L’equazione nella forma Y = Mx + B, dove M è la pendenza e B è l’asse y intercetta della retta.
Ora che la calibrazione è completa, andiamo a lavorare sulla personalizzazione del grafico modificando il titolo e l’aggiunta di titoli degli assi.
Per modificare il titolo del grafico, fare clic su di esso per selezionare il testo.
Ora digitare un nuovo titolo che descrive il grafico.
Per aggiungere titoli per l’asse x e l’asse y, in primo luogo, passare a Strumenti Grafico > Design.
Fare clic su “Aggiungi un Elemento del Grafico” a discesa.
Ora, visualizzare i Titoli degli Assi > Primario Orizzontale.
Un asse titolo verrà visualizzato.
Per rinominare il titolo dell’asse, in primo luogo, selezionare il testo e quindi digitare un nuovo titolo.
Ora, in testa ai Titoli degli Assi > Primaria Verticale.
Un asse titolo verrà visualizzato.
Rinomina questo titolo, selezionando il testo e digitando un nuovo titolo.
Il grafico è ora completa.
Passo Due: Calcolare l’Equazione della Riga e R-Squared Statistica
Ora calcoliamo l’equazione della riga e R-squared statistica utilizzando Excel incorporato in PENDENZA, INTERCETTA e la CORRELAZIONE funzioni.
Per il nostro foglio (riga 14) abbiamo aggiunto i titoli per le tre funzioni. Provvederemo a effettuare i calcoli attuali nelle celle al di sotto di quei titoli.
Innanzitutto, calcoliamo la PENDENZA. Selezionare la cella A15.
Passare a Formule > altre Funzioni > Statistica > PENDENZA.
Gli Argomenti della Funzione finestra pop up. Nel “Known_ys campo”, selezionare o digitare il Valore Y celle della colonna.
Nel “Known_xs campo”, selezionare o digitare il Valore di X celle della colonna. L’ordine di ‘Known_ys’ e ‘Known_xs’ campi questioni in funzione PENDENZA.
Fare clic su “OK”. Il finale formula nella barra della formula dovrebbe essere simile a questo:
=PENDENZA(C3:C12,B3:B12)
Si noti che il valore restituito dalla funzione PENDENZA in cella A15 confronta il valore visualizzato nel grafico.
Avanti, selezionare la cella B15 e poi passare a Formule > altre Funzioni > Statistica > INTERCETTARE.
Gli Argomenti della Funzione finestra pop up. Selezionare o digitare il Valore Y celle della colonna per il “Known_ys campo”.
Selezionare o digitare il Valore di X celle della colonna per il “Known_xs campo”. L’ordine di ‘Known_ys’ e ‘Known_xs’ campi di importante anche in funzione INTERCETTA.
Fare clic su “OK”. Il finale formula nella barra della formula dovrebbe essere simile a questo:
=INTERCETTA(C3:C12,B3:B12)
Si noti che il valore restituito dalla funzione INTERCETTA partite y-intercept visualizzati nel grafico.
Avanti, selezionare la cella C15 e passare a Formule > altre Funzioni > Statistica > CORRELAZIONE.
Gli Argomenti della Funzione finestra pop up. Selezionare o digitare uno dei due intervalli di celle per la “Array1 campo”. A differenza di PENDENZA e l’INTERCETTA, l’ordine non influisce sul risultato della funzione di CORRELAZIONE.
Selezionare o digitare l’altra delle due intervalli di celle per la “Array2 campo”.
Fare clic su “OK”. La formula dovrebbe essere simile a questo nella barra della formula:
=CORRELAZIONE(B3:B12,C3:C12)
Si noti che il valore restituito dalla funzione CORRELAZIONE non coincide con la “r-squared” valore sul grafico. La funzione CORRELAZIONE restituisce “R”, così dobbiamo piazza per calcolare la “R-squared.”
Fare clic all’interno della Barra delle funzioni e aggiungere “^2” alla fine della formula del quadrato il valore restituito dalla funzione CORRELAZIONE. La formula completa dovrebbe ora assomigliare a questo:
=CORRELAZIONE(B3:B12,C3:C12)^2
Premere Enter.
Dopo aver cambiato la formula, la “R-squared” valore corrisponde a quello visualizzato nel grafico.
Fase Tre: Impostare Le Formule Per Calcolare Rapidamente I Valori
Ora siamo in grado di utilizzare questi valori nelle formule semplici per determinare la concentrazione di questo “sconosciuto” soluzione o che cosa ci dovrebbe entrare in il codice in modo che il marmo vola una certa distanza.
Questi passaggi per impostare le formule necessarie per essere in grado di inserire un valore di X o di Y, di valore e di ottenere il corrispondente valore in base alla curva di calibrazione.
L’equazione della linea-di-best-fit è nella forma “valore Y = PENDENZA * valore di X + INTERCETTARE,” in modo da risolvere per il “valore Y” viene fatto moltiplicando il valore di X e di PENDENZA e quindi aggiungere l’INTERCETTA.
Come esempio, abbiamo messo a zero, in quanto il valore di X. Y-valore restituito deve essere uguale a è l’INTERCETTA della linea di best fit. Esso corrisponde, quindi sappiamo che la formula funziona correttamente.
Risolvendo per X-valore basato su un valore Y è fatto sottraendo l’INTERCETTA il valore Y e dividendo il risultato per la PISTA:
Valore di X=(Y-valore di INTERCETTA)/PENDENZA
Come esempio, abbiamo utilizzato l’INTERCETTA un valore Y. X-valore restituito deve essere uguale a zero, ma il valore restituito è 3.14934 E-06. Il valore restituito è diverso da zero, perché abbiamo inavvertitamente troncato l’INTERCETTA risultato quando si digita il valore. La formula funziona correttamente, però, perché il risultato della formula è 0.00000314934, che è sostanzialmente nullo.
Potete inserire qualsiasi valore di X vuoi nel primo spessa bordata di cellule e di Excel calcola il corrispondente valore Y automaticamente.
Entrando in una qualsiasi valore Y nella seconda spessore bordata in cella per dare il corrispondente valore di X. Questa formula è quello che si usa per calcolare la concentrazione della soluzione o che cosa è necessario per avviare il marmo una certa distanza.
In questo caso, lo strumento legge “5”, quindi la calibrazione farebbe pensare ad una concentrazione di 4.94 o vogliamo marmo viaggio di cinque unità di distanza in modo che la calibrazione suggerisce entriamo 4.94 come variabile di input per il programma di controllo del marmo launcher. Possiamo essere ragionevolmente certi di questi risultati a causa dell’alto valore di R al quadrato in questo esempio.