《临床检验仪器学》课程教学资源（讲义）实验01 概论实验

实验1概论实验 临床检验仪器学是一门主要介绍检验仪器的基本原理、结构、性能以及使用 方法的学科。同时也是一门实践性很强的学科。因此，其实验课有极强的针对性， 除了可以进一步巩固大课所学的理论知识，还可培养学生的动手能力。在所有实 验进行前，通过几个相关方面的讲述拟达到下述的目的。 1.加深对所学知识的理解。 2.学会正确使用常用的检验仪器，熟悉仪器的性能，掌握对个别仪器的简 单故障的排除方法。 3.培养学生严肃认真、细致严谨、实事求是的科学态度和循序渐进、不懈 努力的求知精神。 要完成好每一个实验，必须按照预习内容，进行认真操作、处理数据、计算 和分析结果、实事求是地进行总结、写出报告这几个环节进行。 一、测量误差及其计算 要测定任何一个数据，就是将它与一个被选作单位的同类进行比较，求出它 是单位同类量的多少倍。但是这种直接测出量，往往不是实验中最后要取的量。 实验中许多要求的量，必须从直接测出的量通过一些定律和公式经过再推算求 出。当然，随着各种相关仪器的更新换代、提高性能，将会有许多数据可以直接 由仪器读出来。应用任何一种仪器进行测量时，其结果的准确度都有一定的限制， 这个限制度是决定于仪器的最小测量单位与被测量的数值的 在应用仪器时，除了必须正确地读出它的最小分度所示的量值外，为了保证 能达到应有的准确度，还必须再估计一位，即可读到最小分度的1/10，由于这 一位数字已是不可靠的数字，因此再多估计下去也不可能真正提高所得结果的准 确度，反而会增加运算上的麻烦。 若在同一实验中，要用几种不同的仪器分别测量一些不同的值，而使用这些 仪器进行测量时能达到的准确度的限度又各不相同，那么在分别测量时，其准确 度不必过分地超过各检测量中准确度最低的那一限度。 在测量时，由于测量仪器性能的限制和我们感官的缺陷，不论是进行直接测 量还是间接测量，在相同的条件下反复进行测量所得到的每个数据都不会相同

实验 1 概论实验 临床检验仪器学是一门主要介绍检验仪器的基本原理、结构、性能以及使用 方法的学科。同时也是一门实践性很强的学科。因此，其实验课有极强的针对性， 除了可以进一步巩固大课所学的理论知识，还可培养学生的动手能力。在所有实 验进行前，通过几个相关方面的讲述拟达到下述的目的。 1．加深对所学知识的理解。 2．学会正确使用常用的检验仪器，熟悉仪器的性能，掌握对个别仪器的简 单故障的排除方法。 3．培养学生严肃认真、细致严谨、实事求是的科学态度和循序渐进、不懈 努力的求知精神。 要完成好每一个实验，必须按照预习内容，进行认真操作、处理数据、计算 和分析结果、实事求是地进行总结、写出报告这几个环节进行。 一、测量误差及其计算 要测定任何一个数据，就是将它与一个被选作单位的同类进行比较，求出它 是单位同类量的多少倍。但是这种直接测出量，往往不是实验中最后要取的量。 实验中许多要求的量，必须从直接测出的量通过一些定律和公式经过再推算求 出。当然，随着各种相关仪器的更新换代、提高性能，将会有许多数据可以直接 由仪器读出来。应用任何一种仪器进行测量时，其结果的准确度都有一定的限制， 这个限制度是决定于仪器的最小测量单位与被测量的数值的。 在应用仪器时，除了必须正确地读出它的最小分度所示的量值外，为了保证 能达到应有的准确度，还必须再估计一位,即可读到最小分度的 1／10，由于这 一位数字已是不可靠的数字，因此再多估计下去也不可能真正提高所得结果的准 确度,反而会增加运算上的麻烦。 若在同一实验中，要用几种不同的仪器分别测量一些不同的值，而使用这些 仪器进行测量时能达到的准确度的限度又各不相同，那么在分别测量时，其准确 度不必过分地超过各检测量中准确度最低的那一限度。 在测量时，由于测量仪器性能的限制和我们感官的缺陷，不论是进行直接测 量还是间接测量，在相同的条件下反复进行测量所得到的每个数据都不会相同

只能得出所要求的真值的近似值。正确而严密的测量方法、小心细致的操作以及 使用较精密的测量仪器，只能提高所得结果的准确程度，始终还会存在一定程度 的误差。 根据误差性质及产生的原因，可将误差分为系统误差、偶然误差和过失误差。 1,系统误差又称恒定误差。是指在测量中未被发现或未确认的因素所引 起的误差。例如仪器调校不准确，周围环境变化的影响，个人习惯与偏向，理论 和测量方法本身不严格等原因所造成的。由于这些因素的影响，测得的数值总是 朝一个方向偏离，即总是偏大或偏小。其特征是偏离的确定性，即使增加测量次 数也不能有所改变。但如果根据其产生的原因分别加以校正，则系统误差是能尽 可能减小或消除的。 2.偶然误差或称随机误差。是由一些无法控制，纯属偶然因素所引起的 误差。其特征是时而偏大、时而偏小，时正时负，方向不一定。其发生纯属偶然。 减少偶然误差的方法是进行多次重复测量。 3.过失误差这是人为的误差。实验者只要有严肃认真的精神，实事求是 的科学态度和一丝不苟的的科学作风，过失误差是可以避免的。 测量值的误差可用下面几种方法表示。 (1)算术平均误差各次测量值A,与算术平均值A的差△4(i=0、1、) 的平均值，它反映各次测量的误差。把算术平均误差定义为 4=A4+A4+A4++A4D/k=∑A4/k △4又称为平均绝对误差，它表明被测量平均值的误差范围，即被测量的值 在A+△A和A-△4之间，因此测量结果应表示为A±△4 (2)方均根误差把各次测量值A,与算术平均值A的差，取其平方的平均 值然后开方，这样得到的结果称为方均根误差。即 方均根误差在正式的误差分析和计算中常作为偶然误差大小的量度。被测量 的结果可表示为A±o。 (3)相对误差将平均绝对误差△4与测量的算术平均值A的比值

只能得出所要求的真值的近似值。正确而严密的测量方法、小心细致的操作以及 使用较精密的测量仪器，只能提高所得结果的准确程度，始终还会存在一定程度 的误差。 根据误差性质及产生的原因，可将误差分为系统误差、偶然误差和过失误差。 1．系统误差 又称恒定误差。是指在测量中未被发现或未确认的因素所引 起的误差。例如仪器调校不准确，周围环境变化的影响，个人习惯与偏向，理论 和测量方法本身不严格等原因所造成的。由于这些因素的影响，测得的数值总是 朝一个方向偏离，即总是偏大或偏小。其特征是偏离的确定性，即使增加测量次 数也不能有所改变。但如果根据其产生的原因分别加以校正，则系统误差是能尽 可能减小或消除的。 2．偶然误差 或称随机误差。是由一些无法控制，纯属偶然因素所引起的 误差。其特征是时而偏大、时而偏小，时正时负，方向不一定。其发生纯属偶然。 减少偶然误差的方法是进行多次重复测量。 3．过失误差 这是人为的误差。实验者只要有严肃认真的精神，实事求是 的科学态度和一丝不苟的的科学作风，过失误差是可以避免的。 测量值的误差可用下面几种方法表示。 （1）算术平均误差 各次测量值 Ai 与算术平均值 A 的差 Ai （ i ＝0、1、.n） 的平均值，它反映各次测量的误差。把算术平均误差定义为 A A A A A k A k k i k i ( )/ / 1 1 2 3 =  =  +  +  +  +  =  A 又称为平均绝对误差，它表明被测量平均值的误差范围，即被测量的值 在 A + A 和 A − A 之间，因此测量结果应表示为 A  A 。 （2）方均根误差 把各次测量值 Ai 与算术平均值 A 的差，取其平方的平均 值然后开方，这样得到的结果称为方均根误差。即 A k k i i ( ) / 1 2 =  =  方均根误差在正式的误差分析和计算中常作为偶然误差大小的量度。被测量 的结果可表示为 A 。 （3）相对误差 将平均绝对误差 A 与测量的算术平均值 A 的比值

E=△A/A称为平均相对误差，用以表示测量精确度， 相对误差还可以用百分数表示，称为百分误差。写作4×10O%。 二、有效数字及其计算 要对某一量（如电流）进行测量都必须使用仪器，但是每种仪器由于其结构 及生产技术条件等各方面因素的限制，都有一定的精确度。因此使用不同精密仪 器测量结果的精确度也各不相同。 所谓仪器的精确度，除有特殊标明的仪器外，一般定义为最小格所代表的量 为该仪器的精密度。仪器的精密度限制了测量的精确度。直接测量有效数字决定 于仪器的精密度，所以直接测量应根据仪器条件写出应有的有效数字。有效数字 的位数不能任意增删，因为它不但反映测量值的大小，也反映了测量的精确程度 因而也表示了测量的误差范围。 间接测量值是根据直接测量值计算出来的，它的有效数字位数取决于各直接 测量值，一般可按下述规则进行计算。 1,加法与减法诸数进行相加或相减时，所得结果的有效数字位数，应该 取到诸数中绝对误差最大的那个数的最后一位，后面的数字按四舍五入法处理。 2.乘法和除法诸数进行乘法或除法运算时，所得结果的有效数字位数， 应以参加运算的诸数中相对误差最大的那个数的位数来决定。即要和参加运算诸 数中有效数字位数最少的那个数相同。 3.乘方和开方乘方和开方结果的有效数字与其底的有效数字相同。 关于有效数字，还应注意几点。 (1)有效数字的位数与小数点的位置无关： (2)数字前的“0”不能算作有效数字，在数字后的“0”要算作有效数字， 在在数字后的“0”不能随便增加或删去： (3)自然数或常数在运算中所取的位数，与测量值的位数一样就行了： (4)实验数据很大时，要用科学表示法，小数点前位一律取一位有效数字， 并采用“四舍五入尾留”法则： (5)为避免由于舍入过多带来较大的附加误差，在运算过程中，可多保留 一位数字，但最后结果只能有一位可疑数字。 三、实验结果的数据处理

E= A / A 称为平均相对误差，用以表示测量精确度。 相对误差还可以用百分数表示，称为百分误差。写作 100%  A A 。 二、有效数字及其计算 要对某一量（如电流）进行测量都必须使用仪器，但是每种仪器由于其结构 及生产技术条件等各方面因素的限制，都有一定的精确度。因此使用不同精密仪 器测量结果的精确度也各不相同。 所谓仪器的精确度，除有特殊标明的仪器外，一般定义为最小格所代表的量 为该仪器的精密度。仪器的精密度限制了测量的精确度。直接测量有效数字决定 于仪器的精密度，所以直接测量应根据仪器条件写出应有的有效数字。有效数字 的位数不能任意增删，因为它不但反映测量值的大小，也反映了测量的精确程度， 因而也表示了测量的误差范围。 间接测量值是根据直接测量值计算出来的，它的有效数字位数取决于各直接 测量值，一般可按下述规则进行计算。 1．加法与减法 诸数进行相加或相减时，所得结果的有效数字位数，应该 取到诸数中绝对误差最大的那个数的最后一位，后面的数字按四舍五入法处理。 2．乘法和除法 诸数进行乘法或除法运算时，所得结果的有效数字位数， 应以参加运算的诸数中相对误差最大的那个数的位数来决定。即要和参加运算诸 数中有效数字位数最少的那个数相同。 3．乘方和开方 乘方和开方结果的有效数字与其底的有效数字相同。 关于有效数字，还应注意几点。 （1）有效数字的位数与小数点的位置无关； （2）数字前的“0”不能算作有效数字，在数字后的“0”要算作有效数字， 在在数字后的“0”不能随便增加或删去； （3）自然数或常数在运算中所取的位数，与测量值的位数一样就行了； （4）实验数据很大时，要用科学表示法，小数点前位一律取一位有效数字， 并采用“四舍五入尾留”法则； （5）为避免由于舍入过多带来较大的附加误差，在运算过程中，可多保留 一位数字，但最后结果只能有一位可疑数字。 三、实验结果的数据处理

1.列表法实验所得的测量数据，必须列出表格记录。因为它可把所测数 据之间的对应关系表示得清楚明了。还可随时检查测量数据是否合理，及时发现 和纠正错误，提高处理数据的效率。 设计记录表格一定要合理，表中每行（或列）之首应标明测量值所用单位， 然后将测量数据分别填于表格中。若为间接测量，还应列出计算公式。 2.图示法许多情况下，实验所得数据是表示一个因变量随一个自变量的 改变而改变的关系，这些对应关系的变化情况，通常用图示法将它们以图形的形 式表示出来。 在正确描绘实验曲线时，必须注意以下几点： (1)一般以横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量。在坐标轴末端要标明 所示量的名称、单位，并在图下方标出图名： (2)根据测量数据的范围选定坐标分度，应尽量使曲线占据图纸的大部或 全部。为了调整图形的大小和位置，在某些情况，横轴和纵轴的刻度可以不同， 两轴交点的标度也不一定从零开始。轴上的标度应隔一定间距用整数标出，以便 寻找和计算。 (3)将实验数据用符号“+”在坐标上标出其位置，若在同一图纸上作几 条曲线，则每条曲线用不同符号标出，以免混淆。 (4)各实验点标出后，用直尺或曲线将这些点连接起来绘出曲线。由于实 验过程中不可避免地会产生误差，因此不可能将每一点都包括在曲线上，而是有 一定的偏离。要经过细心处理，使绘出的直线或曲线是平滑的而不是弯折的，同 时使偏离曲线两侧的点数差不多相等，以至于曲线上每个点更接近于所要求的平 均值。 四、实验时应注意的事项 1.进入实验室前，应该对这次实验的主要内容、使用的仪器和进行步骤能 基本上了解。为此必须先预习，熟悉本实验所用仪器的构造，使用方法和将要进 行实验要达到的目的。 2.在开始试验前，必须先检查进行本实验所需的全部器材是否都已齐备。 3.应当小心地使用仪器，不要任意拆散和不按规定使用仪器。 4.在做与电有关的实验时，更应注意只有在指导老师对线路作了检查后， 才可连接电源开始测量和进行其他步骤：若发现电路中某一部分过于发热甚至发

1．列表法 实验所得的测量数据，必须列出表格记录。因为它可把所测数 据之间的对应关系表示得清楚明了。还可随时检查测量数据是否合理，及时发现 和纠正错误，提高处理数据的效率。 设计记录表格一定要合理，表中每行（或列）之首应标明测量值所用单位， 然后将测量数据分别填于表格中。若为间接测量，还应列出计算公式。 2．图示法 许多情况下，实验所得数据是表示一个因变量随一个自变量的 改变而改变的关系，这些对应关系的变化情况，通常用图示法将它们以图形的形 式表示出来。 在正确描绘实验曲线时，必须注意以下几点； （1）一般以横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量。在坐标轴末端要标明 所示量的名称、单位，并在图下方标出图名； （2）根据测量数据的范围选定坐标分度，应尽量使曲线占据图纸的大部或 全部。为了调整图形的大小和位置，在某些情况，横轴和纵轴的刻度可以不同， 两轴交点的标度也不一定从零开始。轴上的标度应隔一定间距用整数标出，以便 寻找和计算。 （3）将实验数据用符号“＋”在坐标上标出其位置，若在同一图纸上作几 条曲线，则每条曲线用不同符号标出，以免混淆。 （4）各实验点标出后，用直尺或曲线将这些点连接起来绘出曲线。由于实 验过程中不可避免地会产生误差，因此不可能将每一点都包括在曲线上，而是有 一定的偏离。要经过细心处理，使绘出的直线或曲线是平滑的而不是弯折的，同 时使偏离曲线两侧的点数差不多相等，以至于曲线上每个点更接近于所要求的平 均值。 四、实验时应注意的事项 1．进入实验室前，应该对这次实验的主要内容、使用的仪器和进行步骤能 基本上了解。为此必须先预习，熟悉本实验所用仪器的构造，使用方法和将要进 行实验要达到的目的。 2．在开始试验前，必须先检查进行本实验所需的全部器材是否都已齐备。 3．应当小心地使用仪器，不要任意拆散和不按规定使用仪器。 4．在做与电有关的实验时，更应注意只有在指导老师对线路作了检查后， 才可连接电源开始测量和进行其他步骤；若发现电路中某一部分过于发热甚至发

出焦味时，应迅速断开电源，并报告指导教师进行检查。 5.实验完备后应当把仪器收拾整齐。待指导教师检查认为测量结果合格并 同意后方能离开。 思考题 1.误差产生的原因有哪些？ 2.根据误差性质及产生的原因，可将误差分为那几类？ 3.间接测量值的有效数字位数一般可按那些规则进行计算？ 4.实验结果的数据处理一般有哪几种方法？在正确描绘实验曲线时，应注 意哪些方面？ 5.实验时应注意的事项有哪些？

出焦味时，应迅速断开电源，并报告指导教师进行检查。 5．实验完备后应当把仪器收拾整齐。待指导教师检查认为测量结果合格并 同意后方能离开。 思考题 1．误差产生的原因有哪些？ 2．根据误差性质及产生的原因，可将误差分为那几类？ 3．间接测量值的有效数字位数一般可按那些规则进行计算？ 4．实验结果的数据处理一般有哪几种方法？在正确描绘实验曲线时，应注 意哪些方面？ 5．实验时应注意的事项有哪些？