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주어진 신뢰 수준에서 검출가능한 분석물의 최소농도 또는 질량이다. 이 한계는 바탕신호의 통계적 요동 크기에 대한 분석신호의 크기의 비에 따라 달라진다. 즉, 분석신호가 우연오차로 인한 바탕신호의 편차보다 몇배 크지 않으면 검출된 신호가 분석신호라고 확신할 수 없다. 최근 분석신호가 바탕신호 편차의 3배일 때 검출의 신뢰수준은 95% 정도로 인정되고 있다. 검출한계를 계산하는 방법에는 크게 2 가지가 있는데, 첫째는 시각에 의한 방법으로, 신호/잡음비(signal/noise ratio: S/N비)를 구하여 S/N의 비가 3을 초과하는 농도로 평가한다. 보통 공시료 신호의 3배에 해당하는 시그널을 나타내는 농도로 표시한다. 둘째는 회귀직선을 이용하는 방법으로, 공시료나 표준편차를 검량선의 기울기로 나누어 3배에 해당하는 농도로 표시한다.