Как построить калибровочный график в Excel

Эта линия регрессии минимизирует расстояние в направлении y между линией и отдельными точками и проходит через центр тяжести данных (среднее значение x & у значения)

R — это показатель корреляции, а не линейности. В результате это может ввести в заблуждение. Вы всегда должны смотреть на график с наиболее подходящей прямой линией, а не полагаться только на R при оценке линейности.

Попробуйте это:

Откройте данные о потенциальной энергии из предыдущего упражнения. Как вы думаете, какое значение R 2 вы получите, проведя линейную линию тренда по этим данным? Помните, что y рассчитывается как функция x. Попробуйте!

Как насчет данных, рассчитанных с использованием y = x 1/2 для x = от 3 до 10? Какое значение R 2 вы ожидаете, если проведете линейную линию тренда по этим данным? Попробуйте!

© 2006–2020 Д-р Дэвид С. Стоун и Джон Эллис, химический факультет Университета Торонто
Последнее обновление: 4 июня 2020 г.

В биологических и химических анализах для определения концентрации вещества используются калибровочные кривые, основанные на серии стандартных образцов с использованием линейного регрессионного анализа для определения точности. Исследователь выбирает набор концентраций, который будет служить переменной X на графике X-Y. Выбранные концентрации часто имеют логарифмическую или экспоненциальную шкалу для обеспечения стандартов. Затем растворы проходят через оборудование, давая набор выходных данных Y, которые при сопоставлении с переменными X создают калибровочную кривую. Как только калибровочная кривая построена, будущие образцы с неизвестными концентрациями могут быть нанесены на график с использованием выходных данных Y для определения начальной переменной X, которая является концентрацией раствора.

• В биологических и химических анализах для определения концентрации вещества используются калибровочные кривые, основанные на серии стандартных образцов с использованием линейного регрессионного анализа для определения точности.
  
• После того, как калибровочная кривая создана, будущие образцы с неизвестными концентрациями могут быть построены с использованием выходных данных Y для определения начальной переменной X, которая является концентрацией раствора.

Пропустите набор известных переменных X через оборудование, чтобы получить серию выходных данных Y.

Откройте Microsoft Excel. В ячейке A1 введите «концентрация». В ячейке B1 введите "выход" или соответствующую единицу измерения для вашего эксперимента.

Введите экспериментальные концентрации для переменной X в столбце A, начиная с A2.

Введите экспериментальные результаты для переменной Y в столбце B, начиная с B2

Выделить весь набор данных.

Нажмите на ленту "Вставить".

Нажмите кнопку "Рассеивание" и выберите "Рассеивание с маркерами и прямыми линиями". Теперь должна появиться диаграмма, а на ленте Excel по умолчанию должен быть режим конструктора.

Нажмите на график. На ленте «Дизайн» в разделе «Макеты диаграмм» выберите «Макет 9». Калибровочная кривая завершена. Уравнение y=mx+b появится на графике вместе со значением R2.

Ярлыки осей X и Y можно изменить, чтобы предоставить более подробную информацию об образце. Другие функции дизайна, такие как добавление заголовка, изменение цвета диаграммы и размера текста, можно найти на ленте «Дизайн».

В этом руководстве по построению графиков мы рассмотрим данные, полученные в результате эксперимента, в котором исследуется взаимосвязь между спектрофотометрическим поглощением при 595 нм и измеренной концентрацией фосфата, чтобы построить калибровочную кривую. Данные отображаются на снимке экрана справа. Обратите внимание, что таблица правильно названа, как и столбцы, а расчетные ячейки заштрихованы. Дополнительные сведения о форматировании данных и отображении текста см. в предыдущих руководствах.

На основании этих данных мы можем написать уравнение для определения концентрации белка в неизвестном растворе по его поглощению при анализе фосфатов. Однако мы хотим представить данные графически.

Как построить этот набор данных

Вам необходимо знать, как использовать Excel для построения данных, которые вы ввели (или вычислили) на листе. Поначалу это кажется сложной задачей, но если вы выполните приведенные ниже шаги несколько раз, она станет автоматической. Давайте построим таблицу данных выше. Введите свои данные на лист, как показано на снимке экрана выше. Если вы сейчас обратите внимание на заголовок и заголовки столбцов, это предотвратит путаницу, когда вы вернетесь к рабочему листу позже.Это также сэкономит ваше время при статистическом анализе, поскольку эти заголовки будут автоматически отображаться в статистических таблицах.

Сначала откройте ленту диаграмм, щелкнув вкладку "Диаграммы". Это отобразит диаграммы, показанные ниже.

Теперь из таблицы данных выберите данные, которые вы хотите отобразить (A3:B6) в таблице выше. Теперь вы можете выбрать тип графика на ленте диаграммы.

Это калибровочная кривая, поэтому данные являются числовыми, и для нее требуется диаграмма рассеивания. Щелкните диаграмму рассеяния, и появится подменю типов диаграмм рассеяния. Это калибровочная кривая, поэтому вы должны выбрать отмеченный разброс, он должен иметь точки данных без линии. Линия тренда будет подогнана к точкам позже. Подсказка: если вы не видите кнопку точечной диаграммы, окно Excel слишком узкое. Возьмитесь за правый край и растяните его, пока не увидите всю ленту.

Если вы выберете диапазон данных до выбора типа диаграммы, Excel создаст диаграмму с выбранными данными. Как только вы выберете тип, появится грубый график, и вы сможете перетащить его в удобное место. Обратите внимание, что как только вы коснетесь графика, вы заметите, что всплывают два подменю графика. Макет и формат диаграммы (диаграмма) отображаются на ленте диаграммы, как показано ниже. Щелкните Макет диаграммы. Обратите внимание, что цвет вкладки меняется, указывая на то, что вы ее выбрали. Теперь у вас есть все важные инструменты диаграммы перед вами. Заголовок диаграммы, заголовок оси, легенда, ось, линии сетки, линии тренда и полосы погрешностей — все это функции диаграммы, которыми вам нужно будет манипулировать, чтобы создать график, соответствующий руководству по стилю. Учтите, что, хотя это необязательно для слайдов Power Point, графики лабораторных отчетов не имеют заголовка.

Очистка диаграммы по умолчанию

График Excel по умолчанию не совсем соответствует стилю руководства. Вы можете увидеть две проблемы, которые легко исправить сразу. Линия сетки не соответствует требованиям. Их можно удалить, выполнив поиск на ленте «Макет диаграммы» (показан ниже) для значка «Линии сетки», выбрав «Горизонтальная линия сетки», а затем «Без линий сетки», или вы можете просто щелкнуть одну из линий сетки и нажать клавишу «Удалить». /p>

Вы также заметите, что диаграмма по умолчанию включает легенду справа. Поскольку на этом графике только один ряд данных, нет необходимости отличать его от других. Опять же, вы можете поискать на ленте «Макет диаграммы» значок «Легенда», щелкнуть его и выбрать «Без легенды». Или вы можете нажать на легенду и снова нажать клавишу удаления

Добавить заголовки осей

Теперь все выглядит немного более совместимым, но вы, конечно, еще не закончили. Обязательны метки осей X и Y.

Их легко добавить из меню «Заголовок оси» на ленте «Макет диаграммы». Выберите заголовок «Горизонтальная ось» и нажмите кнопку «Заголовок под осью», показанную здесь.

Затем в меню "Вертикальная ось" выберите кнопку "Повернутый заголовок".

Они откроют заполнители заголовков осей (название оси), показанные выше. Вам нужно только скопировать заголовки из таблицы данных и вставить их в соответствующий заполнитель. Чтобы получить доступ к функции редактирования заполнителя, просто выберите текстовое поле и нажмите Enter. Курсор теперь активен и находится в поле

Вы можете использовать функции "Копировать" и "Вставить" из раздела "Правка" строки меню Excel, но вы можете использовать клавиатурную команду и клавиши копирования, чтобы выполнить то же самое гораздо быстрее. Просто выделите текст и одновременно нажмите команду и клавишу C или V.

Возможно, вы заметили, что маркеры немного велики и немного некрасивы для включения в лабораторный отчет. Просто дважды щелкнув маркеры, вы откроете диалоговое окно «Формат ряда данных», как показано справа. Здесь вы можете выбрать более простой стиль маркера и меньший размер.

Как видите, я выбрал простой круг размера 4. Вы можете продолжить редактирование заливки маркера и стилей линий (контуров), но лучше всего просто. Опять же, вы не пытаетесь различать ряды данных здесь.

Если бы ваш тип диаграммы содержал линии, их можно было бы редактировать с помощью этого же меню.

Нам все еще нужно добавить к данным наиболее подходящую линию линейной регрессии (тренда). Закон Бера говорит нам, что существует линейная зависимость между поглощением и концентрацией в спектрофотометрических анализах. Ожидаемая зависимость должна образовывать прямую линию в форме y = mx + b, поэтому выберите линейную. Имея это в виду, выберите линейную линию тренда, и появится линия тренда. Этот элемент управления находится на ленте формата диаграммы, и при нажатии кнопки «Линия тренда» раскрывается список выбора.

Если необходимо каким-либо образом изменить линию (что маловероятно), просто нажмите на нее, и появится диалоговое окно «Формат линии тренда», как показано ниже. Здесь вы можете изменить тип регрессии, внешний вид линии, а на вкладке параметров вы можете выбрать, чтобы включить уравнение и значение R в квадрате. Я думаю, что эти данные относятся к легенде под графиком для формальных графиков, но я часто включаю их в неформальные (в Excel или Word) для собственного использования. Если вы решите поместить уравнение на график для представления, вы должны щелкнуть текстовое поле и отредактировать уравнение, чтобы x, y и b были заменены их фактическими описаниями. В этом случае поглощение = (наклон * [фосфат]) + точка пересечения y.

Значение R-квадрата на самом деле представляет собой квадрат коэффициента корреляции. Коэффициент корреляции R дает нам меру надежности линейной зависимости между значениями x и y. Значение R = 1 указывает на точную линейную зависимость между x и y. Значения R, близкие к 1, указывают на превосходную линейную надежность. Если коэффициент корреляции относительно далек от 1, прогнозы, основанные на линейной зависимости y = mx + b, будут менее надежными. Дополнительные сведения по этой теме см. в руководстве по линейной регрессии.

В Excel можно добавлять линии тренда, отличные от линейных. Например, вы можете выбрать логарифмический, экспоненциальный, полиномиальный, степенной ряд или скользящее среднее, в зависимости от тенденций, отображаемых данными. В Excel также можно добавить несколько линий тренда к одному набору данных. Для получения информации об этом методе см. руководство по подгонке нескольких кривых к одному набору данных. Чтобы отобразить уравнение и значение R-квадрата на графике, щелкните вкладку «Параметры». Затем поставьте галочки в соответствующих полях. При нажатии кнопки OK рисуется линия наилучшего соответствия, а уравнение линии и значение R-квадрата отображаются на графике. Вы можете переместить уравнение, щелкнув и перетащив его в нужное место.

Переместить диаграммы на новый лист

Вы обнаружите, что ваши рабочие листы переполнены таблицами данных, что затрудняет поиск подходящего места для диаграммы. Эффективным решением этой проблемы является перемещение графика. Дополнительным преимуществом этого режима является возможность просмотра графика в полноэкранном режиме.

Просто выберите «Диаграмма» и в строке меню Excel, а затем «Переместить диаграмму» в раскрывающемся меню, показанном здесь. Выберите «Новый лист», затем введите краткое описание диаграммы, например, «P calib», нажмите «ОК», и все готово. Вы можете переключаться между ними, нажимая на вкладки рабочего листа.

Если вы решили распечатать график как новый лист и хотите вернуться к листу данных, щелкните вкладку Лист 1 в нижней части листа.

Скопируйте диаграммы в документ MSWord.

Иногда вам будет предложено отправить файл MSExcel для оценки. Просто сохраните файл с именем, которое соответствует соглашениям об именовании файлов кафедры биологии, и выберите сохранение файла.

Правильное имя файла содержит вашу фамилию, инициалы, подчеркивание, краткое описательное название и номер версии. Рассмотрим этот файл. Он будет сохранен как wihatch_phosphateCalibrationV1.exls.

В большинстве случаев ваши таблицы и графики отправляются как часть формального лабораторного отчета или как часть презентации Power Point. Эта версия Office (Office 11), наконец, делает это безболезненным. Все, что вам нужно сделать, это выбрать график, щелкнув синюю рамку, если он встроен в рабочую книгу, или щелкнув вкладку графика, если он был перемещен на отдельный рабочий лист. Теперь выберите копию из раскрывающегося списка редактирования в строке меню или (управление C). Перейдите к документу Word и вставьте. Готово! Теперь вы можете изменять его размер или даже перемещать элементы в Word.

Критично:

Прочитайте раздел руководства по стилю, посвященный графикам, и настройте внешний вид графиков в соответствии с ним.

Этот контрольный список предотвратит потерю баллов

1. Удалите линии сетки.Щелкните любую линию сетки и нажмите клавишу удаления или щелкните ее правой кнопкой мыши и выберите "Удалить".
2. Удалить затенение области графика. Нажмите на заштрихованную область графика и нажмите "Удалить" или щелкните правой кнопкой мыши (управляющий щелчок на Mac) на панели графика и нажмите "Удалить".
3. Проверьте, чтобы названия осей X и Y были описательными и включали единицы измерения. Чтобы отредактировать заголовки осей, просто щелкните текстовое поле заголовка и нажмите клавишу ввода. Теперь вы можете поместить курсор в нужное место и ввести текст.
4. Убедитесь, что метки осей имеют правильный числовой формат и содержат правильное количество значащих цифр. (На графике может быть меньше значащих цифр, но не больше). Доступ к элементам управления осуществляется двойным щелчком по номерам осей, чтобы открыть диалоговое окно «Формат оси».
5. Убедитесь, что супер- и суб-скрипты правильно отображаются везде на графике. Выделите текст и используйте поле «Формат текста», чтобы исправить ситуацию.
6. Я всегда удаляю поле легенды по умолчанию. При наличии только одного набора данных на графике легенда бесполезна. Даже при наличии более чем одной серии информация в поле легенды более уместно представлена ​​в тексте легенды под графиком. Вы можете просто скопировать содержимое поля легенды и вставить его в текстовое поле легенды.
7. График Excel по умолчанию предназначен не для представления в научном отчете, а скорее как презентационная графика для прогнозирования. Самый простой способ добавить правильную научную легенду к отдельному графику в Excel — вставить текстовое поле под областью графика. Это требуется только при отправке листа Excel для оценки.
8. Если вы копируете диаграмму в MSWord, удалите легенды текстовых полей. Ваш инструктор не может комментировать их в электронном виде. Добавьте легенду рисунка после того, как график будет в MSWord.

Обратите внимание, что также можно изменить стиль шрифта и размер заголовков и заголовков. Excel предполагает, что ваши графики будут использоваться для прогнозируемого представления, а шрифты по умолчанию слишком велики, чтобы они выглядели уместно в письменном отчете. Если ваш график должен быть включен в лабораторный отчет, было бы уместно изменить их, чтобы они соответствовали остальной части отчета. Просто щелкните правой кнопкой мыши заголовок или ось и выберите шрифт.

Примечание. Почти все действия, описанные выше, доступны через ленту. По мере накопления опыта вы обнаружите, что почти все эти действия доступны через меню, зависящее от соревнований. Выберите любую вещь на графике и щелкните правой кнопкой мыши (управление). Откроется контекстно-зависимое меню, в котором часто можно выбрать действия.

назад к тригонометрии

к расширенным графикам

Авторское право © 2000 г., Колледж Святой Марии штата Мэриленд. Все права защищены.

В этом руководстве по построению графиков мы рассмотрим данные, полученные в ходе эксперимента, в котором исследуется взаимосвязь между спектрофотометрическим поглощением при 595 нм и концентрацией белка, чтобы построить калибровочную кривую. Данные отображаются на снимке экрана справа. Обратите внимание, что таблица правильно названа, как и столбцы. Дополнительные сведения о форматировании данных и отображении текста см. в предыдущих руководствах.

На основании этих данных мы можем написать уравнение для определения концентрации белка в неизвестном растворе по его поглощению в анализе Biorad.

Как построить набор данных

1. Введите данные на лист, как показано на снимке экрана выше. Если вы сейчас обратите внимание на заголовок и заголовки столбцов, это предотвратит путаницу, когда вы вернетесь к рабочему листу позже.
   
2. Нажмите на одну из ячеек только что введенного набора данных, а затем нажмите на вкладку "Диаграммы" под панелью инструментов. Нажав на набор данных, вы определили, какие значения следует использовать при построении графика.
   
3. Откроется лента диаграммы. Выберите кнопку XY (Scatter).
   
4. Затем выберите подтип, который не соединяет точки данных линиями или плавными кривыми.
   
5. График появится на той же странице, что и данные (как показано ниже).

Если вы решите распечатать диаграмму как новый лист, просто щелкните правой кнопкой мыши (удерживая нажатой клавишу CTRL на Mac) в области диаграммы, выберите ПЕРЕМЕСТИТЬ ДИАГРАММУ, и откроется окно, позволяющее установить диаграмму в текущей области. страницу или на новую страницу.

Добавление линии тренда на график

Если вы знаете функциональную связь между вашими данными (т. е. вы можете написать формулу, связывающую x и y), вы можете заставить компьютер нарисовать линию, наиболее подходящую для этой формулы.Вы должны добавить линию тренда к калибровочному графику или любому другому графику, для которого вы знаете (или предполагаете), что данные соответствуют определенному математическому соотношению. Не следует добавлять линию тренда, если вы уже не знаете (или не предполагаете) эту взаимосвязь. Если вы соответствуете линии тренда, вы также должны отобразить уравнение и значение R-квадрата на графике или, что еще лучше, в легенде.

Закон Бера говорит нам, что существует линейная зависимость между поглощением и концентрацией в спектрофотометрических анализах. Таким образом, связь между данными образует прямую линию в виде y = mx + b. Чтобы добавить линию тренда, щелкните одну из точек данных на графике, чтобы выбрать их, затем щелкните правой кнопкой мыши (CTL-щелчок на Mac), чтобы открыть контекстное меню, затем выберите «Добавить линию тренда» в меню. Поскольку мы ожидаем, что аппроксимация будет линейной, выберите линейную аппроксимацию в меню типа.

В Excel можно добавлять линии тренда, отличные от линейных. Например, вы можете выбрать логарифмический, экспоненциальный, полиномиальный, степенной ряд или скользящее среднее, в зависимости от тенденций, отображаемых данными.

В Excel также можно добавить несколько линий тренда к одному набору данных. Информацию об этом методе см. в руководстве по подгонке нескольких кривых к одному набору данных.

Чтобы отобразить уравнение и значение R-квадрата на графике, щелкните вкладку "Параметры". Затем поставьте галочки в соответствующих полях. При нажатии кнопки OK рисуется линия наилучшего соответствия, а уравнение линии и значение R-квадрата отображаются на графике. Вы можете переместить уравнение, щелкнув и перетащив его в нужное место.

Значение R-квадрата на самом деле представляет собой квадрат коэффициента корреляции. Коэффициент корреляции R дает нам меру надежности линейной зависимости между значениями x и y. Значение R = 1 указывает на точную линейную зависимость между x и y. Значения R, близкие к 1, указывают на превосходную линейную надежность. Если коэффициент корреляции относительно далек от 1, прогнозы, основанные на линейной зависимости y = mx + b, будут менее надежными. Дополнительные сведения по этой теме см. в руководстве по линейной регрессии.

Чтобы отобразить метки осей, откройте палитру форматирования и выберите параметры диаграммы, а затем в раскрывающемся меню под заголовком «Названия» выберите горизонтальную и вертикальную оси и вставьте имя в каждое текстовое поле.

Изменение внешнего вида отображаемого уравнения

Возможно, вам покажется странным, что уравнение, отображаемое на графике, имеет вид y = 1,07x + 0,024. В конце концов, мы измеряли не значения y и x, а концентрацию белка и его оптическую плотность. Вы всегда должны изменять отображаемое уравнение, чтобы оно соответствовало измеряемым переменным!

• Чтобы изменить уравнение, просто нажмите на уравнение и измените переменные.
  
• Выполняя этот шаг, вы, по сути, сообщаете своему инструктору, что действительно понимаете, что было измерено на самом деле, и насколько экспериментальные данные соответствуют теории.
  

Конечным результатом ваших усилий является график, который выглядит примерно так:

Этого, безусловно, достаточно для ваших личных заметок, но оно не получило бы большого признания, если бы оно было представлено как часть лабораторного отчета. Прочтите раздел руководства по стилю, посвященный графикам, и настройте внешний вид графиков в соответствии с ним.

1. Удалите линии сетки. Нажмите на любую линию сетки и нажмите клавишу удаления.
2. Удалить затенение области графика. Щелкните правой кнопкой мыши (управляющий щелчок на Mac) на панели графика и выберите формат области графика и, наконец, выберите без заливки.
3. Проверьте, чтобы названия осей X и Y были описательными и включали единицы измерения. Чтобы отредактировать названия осей, просто щелкните заголовок, поместите курсор в конец заголовка, нажмите клавишу и введите единицы измерения в скобках. Поскольку абсорбция не имеет единиц измерения, вы можете опустить единицы или использовать (произвольные единицы) в заголовке.
4. Убедитесь, что метки осей имеют правильный числовой формат и содержат правильное количество значащих цифр.(На графике может быть меньше значащих цифр, но не больше)
5. Я всегда удаляю поле легенды по умолчанию. При наличии только одного набора данных на графике легенда бесполезна. Даже при наличии более чем одной серии информация в поле легенды более уместна в тексте легенды под графиком, и вы можете просто скопировать его содержимое и вставить его в текстовое поле легенды под панелью графика. Чтобы удалить его, просто нажмите на него и нажмите клавишу
6. Удалите заголовок и замените его письменной легендой, включающей номер рисунка, заголовок и описание графика. Диаграмма Excel по умолчанию предназначена не для представления в научном отчете, а скорее как презентационная графика для проекции. Самый простой способ добавить правильную научную легенду к отдельной диаграмме Excel — вставить текстовое поле. Это можно сделать из панели инструментов рисования. Щелкните значок текстового поля, как показано ниже, и нарисуйте поле под панелью графика. Введите свою легенду в поле и отрегулируйте размер и положение в соответствии с вашим текстом. Возможно, потребуется щелкнуть область графика и отрегулировать ее высоту, чтобы разместить поле.

Обратите внимание, что также можно изменить стиль и размер шрифта заголовков и заголовков. Exel предполагает, что ваши графики будут использоваться для проектируемой презентации, а шрифты по умолчанию слишком велики, чтобы они выглядели уместно в письменном отчете. Если ваш график должен быть включен в лабораторный отчет, было бы уместно изменить их, чтобы они соответствовали остальной части отчета. Просто щелкните правой кнопкой мыши (управление) заголовок или ось и выберите шрифт. Теперь вы можете изменить шрифт

очистка графика

Просто построить график — это еще не все, что требуется от студента-биолога. Ваша настоящая работа состоит в том, чтобы определить, какие принципы биологии (если таковые имеются) были проверены лабораторным экспериментом. Вы должны постоянно спрашивать себя: "Для демонстрации какого биологического принципа был разработан этот эксперимент?" и "Действительно ли эксперимент подтвердил проверяемую гипотезу?"

Еще раз спросите у преподавателя, должны ли ваши графики быть на отдельных страницах или включены в таблицу данных, как показано выше, или интегрированы в формальный отчет.

Если ваши графики выглядят так и вы форматируете свои таблицы в соответствии с руководством по стилю, вам гарантирована оценка A за ваши таблицы и графики.

назад к тригонометрии

перейти к расширенному построению графиков

Авторское право © 2000 г., Колледж Святой Марии штата Мэриленд. Все права защищены.

Читайте также:

  
• Как увеличить количество ячеек в Excel
  
• Как открыть поврежденный файл Word
  
• Как нарисовать сперму в фотошопе
  
• ПО для аккумуляторов ноутбуков Lenovo
  
• Как сделать ключевые слова в word