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1、Origin 9.0数据处理分析,1,Experiment Design and Data Processing,Content,前言 Origin的基本介绍 软件功能 工作空间概述 2D图形绘制 举例,一、前言,随着科学技术的进步，化学工作者需要处理越来越多的实验数据，也需要掌握越来越多的数据处理方法，如对数据进行筛选、平滑、滤波、微分、积分、线性回归、非线性拟合等。 同时还需要绘制各种各样的图形，如二维、三维数据图形等。 各种仪器分析数据处理，如红外光谱、紫外-可见光谱、X射线衍射、核磁共振数据等，也需要进行绘图、分析、比较，并将其加工成为文本的一部分。,二、基本介绍,Origin 是 O
2、rigin Lab 公司出品的、较流行的专业函数绘图软件，是公认的简单易学、操作灵活、功能强大的软件，既可以满足一般用户的制图需要，也可以满足高级用户数据分析、函数拟合的需要。 自 1991 年问世以来，Origin 以其操作简便，功能开放，很快成为国际流 行的分析软件之一，获得了广泛的认可与应用。,三、软件功能,Origin 具有两大主要功能：数据分析和绘图。 Origin 的数据分析 主要包括统计、信号处理、图像处理、峰值分析和曲线拟合等各种完善的数学分析功能。准备好数据后，进行数据分析时，只需选择所要 分析的数据，然后再选择相应的菜单命令即可。 Origin 的绘图是基于模板的，Orig
3、in 本身提供了几十种二维和三 维绘图模板 如：散点图、条形图、折线图、饼图、面积图、曲面图、等高线图等。绘图时，只要选择所需要的模板就行。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。,Origin 绘图工作流程,初始图形,导入,Origin成表,绘图,实验数据,需要的曲线,可用图形,论文或者分析,图形定制,数据拟合,美化,论文或者分析,应 用,应用,四、工作空间概述,工作表,工作表由垂直的列和水平的行组成 列与行的交叉处称为单元格 每个单元格内可包含数、文本、日期、时间等 一个Origin项目中可以包含多个工作表 添加行：鼠标至最后一
4、行，Enter或 添加列：空白处右击鼠标或Column处 Add new column Column: 标签列 误差 列数据属性（黄色） 列名称,数据表中数据筛选,绘图模板类型,坐标轴设置,没有坐标轴的数据将毫无意义 坐标轴的设置是达到图形“规范化”的核心,17,Linear: 线性坐标 Log10:以10为底的对数坐标 Probability: 概率坐标 Probit: 概率单位坐标 Reciprocal: 倒数坐标 Offset Reciprocal: 热力学温标偏移的倒数坐标 Logit: 分对数坐标 In: 以e为底的对数坐标 Log2:以2为底的对数坐标 Double Log Rec
5、iprocal: 双对数倒数坐标,18,19,重新生成图例：Graph里 New Legend,五、简单2D图形绘制,绘制线( Line ) 图, 选中B 列。 单击菜单命令【Plot 】 【Line 】 【Line 】 或2D Graphs 工具栏的【Line 】,示例准备: 导入Curve Fitting 文件中的Gaussian.dat 文件数据。,绘制Y误差( Y Error )图,选中C列将其设置为Y Error列,示例准备: 导入Curve Fitting 文件中的Gaussian.dat 文件数据。,单击菜单命令【Plot】 【Symbol 】 【Y Error】 或2D Gra
6、phs 工具栏上的【Y Error】按钮,【Y Error】命令只绘制数据对应的误差而不显示数据点， 如果希望对数据及其误差同时作图，应绘制含误差棒( Error Bar ) 图,绘制XY 误差( X Y Error ) 图, 单击Standard 工具栏上的【Add New Colurnns 】按钮添加一个列， 并将其值设置为 1.5 ，( 注: 该步骤只是为了演示本例绘图用， 实际作图时应采用真实的误差数据) 。 选中C、D 列分别设置为Y Error、X Error。, 选中A、B、C 和D 四个列， 然后单击菜单命令【Plot】 【Symbol 】 【XY Error】或2D Grap
7、h工具栏上的【X Y Error】按钮,示例准备: 导入Curve Fitting 文件中的Gaussian.dat 文件数据。,绘制垂线( Vertical Drop Line ) 图, 选中B 列。 单击菜单命令【Plot 】【Symbol 】【Vertical Drop Line 】或2D Graphs 工具栏的【Vertical Drop Line 】按钮,绘制气泡( Bubble ) 图,数据要求: 用于作图的数据包含两个数值型Y 列( 第l 个Y 列设定气泡纵向位置， 第2个Y 列用于设定气泡的大小) 。, 选中B、C 两列。 单击菜单命令【Plot 】 【Symbol 】【Bub
8、ble 】 或2D Graphs 工具栏上的【Bubble 】按钮,绘制彩色点( Color Mapped ) 图,数据要求: 用于作图的数据包含两个数值型Y 列( 第1 个Y 列设定点的纵向位置， 第2个Y 列用于设定点的颜色) 。, 选中B、C 两列。 单击菜单命令【Plot 】【Symbol】【Color Mapped】 或2D Graphs 工具栏上的【Color Map 】按钮,绘制点线( Line + Symbol ) 图,数据要求: 用于作图的数据包含一个或多个Y 列。, 选中B 列。 单击菜单命令【Plot 】 【Line + Symbol 】 【Line + Symbol 】
9、 或2D Graphs 工具栏的【Line + Symbol 】按钮,绘制柱形( Column ) 图,选中B列。 单击菜单命令【Plo 】 【ColumnslBars 】 【Column 】 或2D Graphs工具栏的【Column 】按钮,数据要求: 用于作图的数据为数值型可包含一个或多个Y 列。 示例准备: 导入Graphing 文件夹中的AXES.DAT 文件数据。,绘制条形( Bar ) 图,数据要求: 用于作图的数据为数值型可包含一个或多个Y 列。, 选中B 列。 单击菜单命令【Plot 】 【ColumnslBars 】 【Bar 】或2D Graphs工具栏的【Bar】按钮,
10、绘制堆垒柱形( Stack Column ) 图,数据要求: 用于作图的数据为数值型且包含多个Y 列。 示例准备: 导入Graphing 文件夹中的Group.DAT文件数据。, 选中所有的Y 列。 单击菜单命令【Plot 】【Columns/Bars 【Stack Column 】 或2D Graphs 工具栏的【Stack Column 】按钮,绘制堆垒条形( Stack Bar ) 图, 选中所有的Y 列。 单击菜单命令【Plot 】 【ColumnslBars 】 【Stack Bar】 或2D Graphs工具栏的【Stack Bar】按钮,数据要求: 用于作图的数据为数值型且包含多
11、个Y 列。,绘制浮动柱形( Floating Column ) 图,数据要求: 用于作图的数据为数值型且包含多个Y 列。, 选中所有的Y 列。 单击菜单命令【Plot】【ColurrmslBars 】【Floating Column 】 或2D Graphs 工具栏的 【Floating Column】按钮,绘制浮动条形( Stack Bar ) 图,数据要求: 用于作图的数据为数值型且包含多个Y 列。, 选中所有的Y 列。 单击菜单命令【Plot 】 【Columns/Bars 】 【Floating Bar 】或2D Graphs 工具栏的【Floating Bar】按钮,绘制饼( Pie
12、 Chart ) 图,数据要求: 用于作图的数据为数值型且只包含一个Y 列。,选中B列。 单击菜单命令【Plot】【ColumnslBars 】【Pie 】或2D Graphs 工具栏的【Pie Char】按钮,绘制Y 轴错位堆垒曲线图,Y轴错位堆垒曲线图将多条曲线在单个图层上从上到下堆垒并将其纵轴(y 轴) 做适当的错位， 特别适合绘制多条包含多个峰的曲线图形。 数据要求: 包含多个数值型Y 列。, 选中所有的Y 列。 单击菜单命令【Plot 】【Multi-Curve 】 【Stack Lines by Y Offsets 】或2D Graphs 工具栏的【Stack Lines by Y
13、 Offsets 】按钮,六、举例,标准曲线 红外谱图 XPS,多图层,多图层图形将图形的展示提高到一个新的层次。 Origin中提供了多种模板，有Double Y Axis, Horizontal 2 Panel, 4 Panel, 9 Panel, Stack，方法相同。,Double Y Axis (两个Y轴数值范围相差很大),作图步骤： 在B(Y)后添加两列空白列 选择前三列作柱状图 添加图层：光标至图层1右侧，右击，选择New Layer-Right Y 选择后两列数据，拖至graph 或者在图层2处右击选择Layer Content/ Plot setup，引入折线 折线改为柱状图
14、，调整坐标轴，美化图形,局部放大图Zoom,Multi-curve,导入数据，并输入Long Name和Units。 堆叠操作 全选数据 Plot Muti-curve Stack Lines by Y Offset Independent 移动曲线 调整坐标轴。 平滑操作 Analysis Signal Processing Smooth,根据需求选择,输入、导出数据的连接关系,平滑,平滑,加权平均,设置平滑方式：点击数据线，右击选择Plot Details，选择Line选项：Connect中选择平滑方式。,平滑方式：Straight 直接作图，不平滑 B-Spline Spline,平滑（
15、XRD）,在数据分析处理过程中， 经常需要从一组测定的数据，例如N 个点(Xi，Yj ) ，去求得因变量Y 对自变量X 的一个近似解析表达式， 这就是数据回归、拟合。 Origin 提供了线性、多项式、非线性函数以及自定义函数拟合等多种数据拟合模块可以方便地对数据进行回归、拟合分析。,七、数据回归和拟合, 打开【Data】菜单选中B 列数据。 选择参加拟合数据范围并屏蔽不参与拟合的数据( 这里不做改变， 即B 列所有数据均参与拟合）。 单击菜单命令【Analysis 】 【Fitting 】 【Fit Linear . . . 】,嵌入的拟合参数,线性拟合,【Linear Fit 】 对话框,
16、线性拟合,用于设定参与拟合的数据改变后重新计算的模式,（1 ） Gauss 拟合, 选择参加拟合数据范围并屏蔽不参与拟合的数据( 这里不做改变， 即B 列所有数据均参与拟合）。 单击菜单命令【Analysis 】， 【Fitting 】 【Nonlinear Curve Fit. . 】打开【NLFit】对话框，,2021/10/24,非线性曲线拟合, 在【Settings 】标签卡中的【Function Selection 】选项页里选择函数为 Gauss ,非线性曲线拟合,非线性曲线拟合,新增的拟合结果和报告,（2）指数拟合,示例准备: 导入Curve Fitting 文件夹中的Expon
17、ential Decay.dat 文件数据， 然后选中B列并绘制散点图。, 选择参加拟合数据范围并屏蔽不参与拟合的数据( 这里不做改变， 即B 列所有数据均参与拟合）。 单击【Analysis 】 【Fitting 】 【Fit Exponential. . 】打开【NLFit】对话框， 在打开【NLFit】对话框单击【Fit】按钮应用拟合并确认切换到报告提示,2021/10/24,非线性曲线拟合,拟合结果和报告, NonLinealFit 】对话框, 【Settings 】标签卡,用于设定拟合函数、 参与拟合数据选择、 拟合曲线、拟合选项、报告输出控制 等。,2021/10/24,非线性曲线
18、拟合,【Code】标签卡,用于显示拟合函数代码, 【Parameters 】标签卡,设定需要固定值的拟合参数, 【Bounds】标签卡,用于设定拟合参数的边界, 【Residual 】标签卡,用来显示残差示例，, 【Formula 】标签卡,显示拟合函数的数学形式, 【Sample】 Curve 】标签卡,显示拟合函数曲线, 【Messages】标签卡,显示拟合过程信息, 【Function File 】 标签卡,显示拟合函数的详细信息,2021/10/24,非线性曲线拟合,Origin还提供自定义函数拟合,如果需要的拟合函数比较特殊而Origin 中没有内置， 这种情况下就需要自定义拟合函数。 例：假定该数据反映的是某流体的粘度对剪切速率关系， 可用Cross 模型描述。,2021/10/24,4.2.非线性曲线拟合,非线性曲线拟合,thanks！,63,