科学绘图及数据分析软件Origin的用法Word文件下载.doc
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科学绘图及数据分析软件Origin的用法Word文件下载.doc
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二维图形模板有Line、scatter、line+symbol、Specialline/symbol、area、fillarea,inclusive/exclusiveareafill、bar、stackbar,floatingbar、pie、high-low-close、functiongraphs、column、stackcolumn、floatingcolumn、XYAMvector、XYXYvector、polar、lineseries、timeseries、waterfall、ternarydiagram、doubleYaxis、multi-panelXY。
3D图形模板有XYZscatterwithdroplinesand/orprojections、trajectory、Bar、ribbon、walls、waterfall、Colormapsurfacewithprojectedcontour、wireframe、surfacewithconstantslicesinX/Ydirection、Cubeframe。
二维图形可独立设置页、轴、标记、符号和线的颜色,可选用多种线型。
选择超过100个内置的符号。
调整数据标记(颜色、字体等),选择多种坐标轴类型(线性、对数等)、坐标轴刻度和轴的显示,选择不同的记号,每页可显示多达50个XY坐标轴,可输出为各种图形文件或以对象形式拷贝至剪贴板。
用户可以自定义数学函数、图形样式和绘图模板,可以和各种数据库软件、办公软件、图像处理软件等方便的连接;
可以方便地进行矩阵运算,如转置、求逆等,并通过矩阵窗口直接输出三维图表;
可以用C等高级语言编写数据分析程序,还可以用内置的LabTalk语言编程。
MicrocalOrigin象MicrosoftWord、Excel等一样,是一个多文档界面应用程序。
它将用户的所有工作都保存在后缀为OPJ的项目文件(Project)中。
保存项目文件时,各子窗口也随之一起存盘;
另外各子窗口也可以单独保存,以便别的项目文件调用。
一个项目文件可以包括多个子窗口,可以是工作表窗口(Worksheet)、绘图窗口(Graph)、函数图窗口(FunctionGraph)、矩阵窗口(Matrix)和版面设计窗口(LayoutPage)等。
一个项目文件中的各窗口相互关联,可以实现数据实时更新,即如果工作表中的数据被改动之后,其变化能立即反映到其他各窗口,比如绘图窗口中所绘数据点可以立即得到更新。
Origin7.5系统要求为:
Windows98/Me/NT4.0/2000/XP/2003,
InternetExplorer5.0,PentiumIII以上CPU,100MB以上空余硬盘空间,64MB以上内存。
由于Origin的功能强大,本章将重点介绍本软件7.5Pro(专业版)的数据处理及科学绘图的部分,其余的功能可参考软件的说明书或帮助文件自己学习。
1.2Origin使用入门
Origin具有Office的多文档界面,主要包括以下几个部分:
(1)菜单栏(顶部),可以实现大部分功能。
(2)工具栏(菜单栏下面),一般最常用的功能都可以通过此实现。
(3)绘图区(中部),所有工作表、绘图子窗口等都在此。
(4)工程管理器(下部),类似资源管理器,可以方便切换各个窗口等。
(5)状态栏(底部),标出当前的工作内容以及鼠标指到某些菜单按钮时的说明。
Origin的使用主要有两个部分,工作表格(Worksheet)和绘图窗口(PlotWindows)。
使用绘图窗口,可以方便地更改图形的外貌、直观地进行数学分析、拟合。
使用工作表格可以迅速进行大量的数据处理及转换。
绝大多数实验数据的处理可以在Origin上完成,并且其数据处理和绘图可以同时完成。
例1-1:
尿中胆色素经处理后,在550nm处有很强的吸光性,现测得配置好的不同的胆色素浓度的标准溶液的吸光率数据如表1-1所示,假定标准曲线可以用y=a+bx+cx2来表示,试计算出方程的参数值a、b、c的值,在y~x图上绘出拟合曲线,标出实验数据点。
表1-1 不同胆色素浓度标准溶液的吸光率
胆色素浓度(mg/100ml)
50
75
100
125
150
175
200
225
250
吸光率
0.039
0.061
0.087
0.107
0.119
0.163
0.179
0.194
0.213
(1)启动Origin
在“开始”菜单单击Origin程序图标,即可启动Origin。
Origin启动后,自动给出名称为Datal的工作表格,见图1-1。
(2)在Worksheet中输入数据
工作表Worksheet最左边的一列为数据的组数,一般默认A和B列分别为X和Y数据。
在工作表Data1的A(X)、B(Y
打开Worksheet窗口,用鼠标选中所有的数据,使用菜单Plot(绘图)中Scatter命令,或使用工具栏Scatter按钮绘图。
该图形上点的形状、颜色和大小、坐标轴的形式、数据范围等均可在相应内容所在位置处用鼠标左键点击后出现的窗体中进行调整。
(4)回归分析
绘图后,选Analysis(分析)菜单中的PolynomialRegression(多项式拟合)命令,出现图1-2所示对话框,在“Order”栏中输入“2”,表示作2次曲线拟合,在“ShowFormulaonPlot?
”一栏打钩,拟合结果见图1-3。
在ResultsLog窗口(图1-3中曲线右下侧)给出回归求出的参数值,包括拟合参数(A、B1、B2)及各自的标准误差(Error)、标准偏差(SD)、相关系数R、数据点个数N、R=0的概率P等。
该窗口的内容可以拷贝粘贴到其它程序中或保存为一个文本文件。
相关系数R反映了x和y的相关程度,R=1,表示x,y之间严格符合关系式;
R越接近1,x和y的相关程度越大。
本题R为0.99063,说明拟合结果很好。
(5)文件保存和调用
Origin可以将图形及数据保存为扩展名为“.OPJ”的文件,可以随时编辑和处理其中的数据和图形。
所绘图形可以直接打印或拷贝粘贴到其它编辑软件(如Word)中。
图1-2拟合方式选项窗口图1-3拟合结果
例1-2对离心泵性能进行测试的实验中,得到流量qV、压头H和效率η的数据如表1-2,绘制离心泵特性曲线。
表1-2 流量qV、压头H和效率η的关系数据
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
qV/(m3/h)
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
3.2
3.6
4.0
4.4
H/m
15.0
14.84
14.56
14.33
13.96
13.65
13.28
12.81
12.45
11.98
11.30
10.53
η
0.085
0.156
0.224
0.277
0.333
0.385
0.416
0.446
0.468
0.469
0.431
本例涉及到多层图形的绘制,绘制的图形见图1-4,具体步骤如下:
在工作表Data1的A(X)、B(Y)分别依序输入流量qV和压头H的数据。
从File(文件)菜单运行New命令打开New对话框,选择Worksheet,单击OK,在新建的工作表Data2中A(X)、B(Y)中分别输入流量qV和效率η的数据。
(3)使用数据绘图
选择第一组数据(Data1),打开Worksheet窗口,用鼠标选中所有的数据,使用菜单Plot或工具栏中Line+Symbol(线+点图)/Scatter(散点图)命令绘图。
在Edit菜单选择NewLayer(Axes):
RightY命令,页面显示有第二层,双击层标,打开Layer2对话框,将Data2加入到Layer2。
调整图形格式,可完成多层图形的绘制。
[方法二]
在工作表中输入数据:
在Data1中按ctrl+D快捷键/点鼠标右键AddNewColumn,使工作表增加到三栏。
在工作表的A(X)、B(Y)、C(Y)中分别输入流量qV、压头H和效率η数据。
使用数据绘图:
用鼠标选中Data1中所有的数据,采用Plot:
Specialline/symbol:
Double-Y命令绘图。
调整图形格式,可完成多层图形的绘制。
图1-4Origin操作界面(离心泵特性曲线示例)
PolynomialRegressionforData1_B:
Y=A+B1*X+B2*X^2
Parameter Value Error
A 14.97212 0.05635
B1 -0.36394 0.05954
B2 -0.14041 0.01304
R-Square(COD)SD N P
0.9977 0.07621 12 <
0.0001
绘图后,分别选中图层1和2,选Analysis菜单中的Fit Polynomial(多项式拟合)命令在图中会产生拟合的曲线。
ResultsLog窗口内容如下:
PolynomialRegressionforData2_B:
Y=A+B1*X+B2*X^2+B3*X^3+B4*X^4
A -5.35256E-4 0.00386
B1 0.23488 0.01338
B2 -0.05738 0.01323
B3 0.01613 0.00462
B4 -0.0023 5.20183E-4
R-Square(COD) SD N P
0.99958 0.00409 12 <
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