科學(xué)繪圖和數(shù)據(jù)分析軟件介紹Origin在數(shù)據(jù)處理及繪圖方面的應(yīng)用

1、Origin在數(shù)據(jù)處理及繪圖方面的應(yīng)用科學(xué)繪圖和數(shù)據(jù)分析軟件介紹1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，對文氏流量進(jìn)行標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)表示方法通常有：列表法、圖示法、回歸法。列表法：通過實(shí)驗(yàn)測定并計(jì)算得文氏流量計(jì)流量與壓差計(jì)讀數(shù)的數(shù)據(jù)。壓差計(jì)讀數(shù)mmHg421.9357223122.943.922.9流量(m3/s)0.004480.0040.003230.002360.001460.00109概述圖示法：采用圖形來表示文氏流量計(jì)壓差計(jì)的讀數(shù)與流量之間的關(guān)系。回歸法：采用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，利用最小二乘法的原理將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸，用數(shù)學(xué)方程來表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。式中Vs：m3/s；R：mmHg

2、?；貧w式的相關(guān)系數(shù)為：列表法：適用于數(shù)據(jù)量小的，能在一定程度上反映實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化趨勢；圖示法：能直觀形象的描述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化情況，但通過查圖進(jìn)行計(jì)算的誤差教大；回歸法：能準(zhǔn)確表述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，且實(shí)驗(yàn)結(jié)果便于使用。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示方法的比較：Excel的優(yōu)點(diǎn)：1.屬于Office的一部分，與word的兼容性好；2.作圖步驟簡單。缺點(diǎn)：1.進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的功能比較弱；2.不能繪多層圖形（在同一張上繪制不同標(biāo)度的曲線）；3.不適合繪制數(shù)據(jù)量大的情況；4.對曲線的擬和功能弱（只能擬和簡單形式的曲線）。 Origin是美國Microcal公司出的數(shù)據(jù)分析和繪圖軟件,現(xiàn)在的最高版本為8.0 。其特點(diǎn)是：使用簡單，采

3、用直觀的、圖形化的、面向?qū)ο蟮拇翱诓藛魏凸ぞ邫诓僮鳎嬷С质髽?biāo)右鍵方式繪圖等。數(shù)據(jù)分析包括數(shù)據(jù)的排序、調(diào)整、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、頻譜變換、曲線擬合等各種完善的數(shù)學(xué)分析功能。Origin的繪圖是基于模板的，Origin本身提供了幾十種二維和三維繪圖模板而且允許用戶自己定制模板繪圖時(shí)，只要選擇所需要的模版就行?？茖W(xué)繪圖及數(shù)據(jù)分析工具 OriginOrigin繪制的圖形 (2D圖)Origin繪制的圖形 (統(tǒng)計(jì)圖)Origin繪制的圖形 (等高線)Origin繪制的圖形 (3D圖）Origin的主要功能由數(shù)據(jù)作圖圖形的擬合由數(shù)據(jù)作圖圖形的擬合1選擇數(shù)據(jù)2生成散點(diǎn)圖3在圖層標(biāo)記右擊選擇曲線4 Tool擬合方

4、式5 結(jié)果生成2 origin在科學(xué)繪圖及數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用2.1 Origin基礎(chǔ)知識2.2 數(shù)據(jù)錄入2.3 繪圖2.4 圖形輸出2.5 數(shù)據(jù)擬合2.1.1 基本操作方法1. 使用菜單中的相應(yīng)命令2. 使用工具按鈕3. 右擊鼠標(biāo)，在彈出的快捷菜單中 選相應(yīng)命令4. 選定對象后雙擊，打開對話框2.1 Origin基礎(chǔ)知識2.1.2 Origin的啟動(dòng)和退出1. Origin的啟動(dòng)桌面快捷圖標(biāo)“開始” “所有程序” “OriginLab” “Origin8.1 ” 快捷圖標(biāo)2. Origin 的退出方法有兩種：單擊右上角的關(guān)閉按扭；單擊Origin窗口菜單的“File” “Exit”注意：要區(qū)分O

5、rigin的退出和子窗口的退出2.1 Origin基礎(chǔ)知識2.1.3 Origin子窗口工作?。╳orkbook）圖形窗口（graph）矩陣窗口（matrix）2.1 Origin基礎(chǔ)知識菜單欄主菜單：上下文敏感(Context sensitivity)菜單快捷菜單：鼠標(biāo)右鍵 工具欄基本組Standard工具欄格式化組Edit工具欄Format工具欄：Style工具欄：數(shù)據(jù)表組Column工具欄：Worksheet Data工具欄：作圖組Graph工具欄：2D Graphs工具欄：2D Graphs Extended工具欄：3D Graphs工具欄：3D Rotate工具欄：Mask工具欄：圖

6、形對象組Tools工具欄：Arrow工具欄：Object Edit工具欄：Layout工具欄：2.1.4 Origin文件的保存Save a project 保存工程Save a child window separately as a file 單獨(dú)將子窗口作為一個(gè)文件保存Save a template as a file 保存為模板文件另外，也可以導(dǎo)出為圖片：File-Export graph，保存格式為*.WMF格式可保存的文件類型及文件擴(kuò)展名2.1 Origin基礎(chǔ)知識 文件類型及文件擴(kuò)展名（file extension） Project OPJ It cannot save as t

7、emplate GraphWorkbook OGW Template extension is OTWLayout Page OTP It cannot save as file Matrix OGM Template extension is OTM Graph OGG Template extension is OTP Notes TXT It cannot save as template 2.2 數(shù)據(jù)錄入 Origin provides several ways to add data to the worksheet 1. Entering data using the keyboa

8、rd. 鍵盤輸入2. Importing a file. 導(dǎo)入文件3. Pasting data from another application using the Clipboard.4. Pasting data from another (or the same) Origin worksheet using the Clipboard. （3）和（4）是粘貼數(shù)據(jù)5. Using Excel Workbook Window. 打開或創(chuàng)建Excel工作表6. Using a function to set column values. 用函數(shù)設(shè)置列的值作用：1. 改變列的名稱（Colum

9、n Name）2. 改變列的標(biāo)識（Plot Designation）3. 改變數(shù)據(jù)的類型（Display）4. 改變數(shù)的格式（Format）5. 改變數(shù)的顯示格式（Numeric Display）6. 改變列寬（Column Width）7. 為列標(biāo)簽添加說明（ Column Label）數(shù)據(jù)表的格式化方法：雙擊工作表的列的標(biāo)簽 打開Worksheet Column Format5. 改變數(shù)的顯示格式 （Numeric Display）4. 改變數(shù)的格式 （Format）十進(jìn)制格式科學(xué)記數(shù)格式工程記數(shù)格式有千位分隔符的十進(jìn)制格式默認(rèn)的十進(jìn)制顯示數(shù)據(jù)設(shè)置小數(shù)點(diǎn)的位置設(shè)置有效數(shù)字的位數(shù)例1 導(dǎo)入O

10、rigin安裝目錄下“SamplesImport and Export”文件下的，和文件。2.3 繪制圖形1.3.1 單層二維圖形 1. 繪制二維圖形例2 導(dǎo)入“SamplesCurve FittingLinear Fit.dat”并作圖。 2.3 繪制圖形2. 添加圖形數(shù)據(jù)添加整列數(shù)據(jù)添加部分?jǐn)?shù)據(jù)1.3.1 單層二維圖形2.3 繪制圖形1.3.2 多層二維圖形 1. 繪制二維圖形例3 使用“SamplesCurve FittingLinear Fit.dat” 做多層圖形。2.3 繪制圖形2.3.3 圖形定制定制線、符號在所繪圖形的線和符號上雙擊，打開“Plot Details”對話框。例4

11、 根據(jù)下表中乙醇的質(zhì)譜數(shù)據(jù)繪制質(zhì)譜垂線圖形 見p75.2.3 繪制圖形設(shè)定坐標(biāo)軸例5 根據(jù)乙醇的紅外光譜數(shù)據(jù)繪制紅外圖譜。導(dǎo)入紅外光譜數(shù)據(jù)文件“Example 5-5 IR.dat”。例6 對數(shù)坐標(biāo)軸的繪制。導(dǎo)入“SamplesCurve FittingDose Response-No Inhibitor.dat”數(shù)據(jù)文件。2.3.4 三維圖形XYY型三維圖導(dǎo)入“SamplesGraphingWaterfall.dat”2.3.4 三維圖形XYZ型三維圖導(dǎo)入“SamplesGraphing3D Scatter 2.dat”2.3.4 三維圖形矩陣三維圖例7 應(yīng)用“SamplesMatrix C

12、onversion and GriddingXYZ Random Gaussian.dat”文件中的數(shù)據(jù)繪制三維圖形。2.3 繪制圖形復(fù)制圖形在其它應(yīng)用程序中（如Word）粘貼 方法1：選Edit菜單中的Copy Page 方法2：圖形外部的空白處，點(diǎn)右鍵，選擇Copy Page輸出圖形文件 在圖形窗口激活的狀態(tài)下，使用菜單“FileExport Graphs”打開“Import and Export: expGraph”對話框。2.4 Origin圖形文件的輸出2.5 數(shù)據(jù)擬合2.5.1 線性擬合例8 應(yīng)用“SamplesCurve FittingLinear Fit.dat”文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)

13、行線性擬合。線性擬合結(jié)果中各參數(shù)的含義A: Intercept value and its standard error. 截距值及它的標(biāo)準(zhǔn)誤差B: Slope value and its standard error. 斜率值及它的標(biāo)準(zhǔn)誤差R: Correlation coefficient. 相關(guān)系數(shù)p: value - Probability (that R is zero). R=0的概率N: Number of data points. 數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)SD: Standard deviation of the fit. 擬合的標(biāo)準(zhǔn)偏差2.5.2 多項(xiàng)式擬合例9應(yīng)用“SamplesCurv

14、e FittingPolynomial Fit.dat”文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合。2.5.3 其它非線性擬合例10 應(yīng)用“SamplesCurve FittingExponential Decay.dat”文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性擬合。練習(xí)1尿中膽色素經(jīng)處理后，在550nm處有很強(qiáng)的吸光性，現(xiàn)測得配置好的不同的膽色素濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光率數(shù)據(jù)如表所示，假定標(biāo)準(zhǔn)曲線可以用y=a+bx+cx2來表示，試計(jì)算出方程的參數(shù)a、b、c的值，在y-x圖上繪出擬合曲線，標(biāo)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)。膽色素濃度（mg/100mL）5075100125150175200225250吸光率0.0390.0610.0870.1070.1190.1630.1790.1940.213練習(xí)2 設(shè)置列值 抽取數(shù)據(jù)設(shè)置列值 用ori