第二章 Excel和Origin作图基础

1、第二章第二章 实验数据处理实验数据处理 一、利用Microsoft Excel进行数据处理 二、利用Origin进行数据处理 三、实验曲线的数据拟合要点：1.从文本文档中导入数据2.电子表格的显示调整（最合适行高、列宽）3.计算功能4.公式的复制5.曲线绘制、坐标轴显示更改6.趋势线用法、参数估计7.在线帮助文件使用一、 利用Microsoft Excel进行数据处理例：腐蚀试验数据处理 在材料的腐蚀试验中，研究腐蚀的反应速度和动力学规律对了解反应机理及整个反应速度控制步骤都是非常有用的。同时，反应速度的测定也是定量描述材料腐蚀程度的基础。与理论模型相结合对研究材料腐蚀行为将很有帮助。重量法是

2、最直接也最方便的测定高温腐蚀速度的方法。如果腐蚀后的腐蚀产物致密且牢固地附着在试样表面且质量增加时，可以用增重法来计算腐蚀速度。不同试样随时间变化的氧化增重量（A：无涂层；B：有涂层） 试样氧化时间/h 0 5 10 20 30 50 70 90 110 130 150 175 200 A （mg/cm2） 0 2.2 13.4 22.3 30.8 41.8 48.8 59.6 66.6 71.97 78.84 85.66 92.2 B（mg/cm2） 0 1.7 2.18 2.19 2.23 6.09 2.34 2.42 2.53 2.64 2.75 2.84 2.96 数据导入数据导入要要

3、 点：点：充分利用Word的表格转换功能：在主菜单栏中选中 表格表格（A）转换转换（V） 文字转换成表格文字转换成表格（X） 或 表格表格转换转换成文字成文字（B）对于存储在Word文档（即“*.doc”文档）中的数据，利用文文字转换成表格字转换成表格功能将数据转换成表格，便可直接复制相关单元格到EXCEL中使用。对于存储在纯文本文件（即“*.txt”文档）中的数据，可利用EXCEL直接打开或读取需设置文本文件中数据之间的分隔符号（如Tab键、空格、逗号等），根据实际情况可同时选中多种分隔符号。？- 怎样判断相邻数据间是到底是用怎样判断相邻数据间是到底是用Tab键还是空键还是空格键分隔呢？格键

4、分隔呢？数据没有被分隔成列选中匹配的分隔符后数据被分隔成列单元格显示不全或过大EXCEL电子表格的显示调整电子表格的显示调整按左键不放拖拽按左键不放拖拽EXCEL 绘图绘图A（mg/cm2）020406080100050100150200250A（mg/cm2）020406080100050100150200250无涂层氧化增重量变化情况氧化时间/h增重量mg/cm2EXCEL 图表的构成A：图表区；B：标题；C：绘图区；D：坐标轴E：网格线 ABBBDDCEAAACCEXCEL图表设置图表设置点击选中网格线，按点击选中网格线，按Delete键即可去除网格线。键即可去除网格线。无涂层氧化增重量

5、变化情况020406080100050100150200250氧化时间/h增重量mg/cm2无涂层氧化增重量变化情况0102030405060708090100020406080100 120 140 160 180 200 220氧化时间/h增重量mg/cm2在坐标轴上点击右键，或左键双击坐标轴以改变坐标轴格式（如刻度）。无涂层氧化增重量变化情况020406080100120020406080100 120 140 160 180 200 220氧化时间/h增重量mg/cm2无涂层氧化增重量变化情况y = 0.451x + 11.161R2 = 0.949602040608010012002

6、0406080100 120 140 160 180 200 220氧化时间/h增重量mg/cm2左键点击图中散点，再点击右键，可添加“趋势线”。还可选择是否显示趋势线公式。无涂层氧化增重量变化情况y = -0.0017x2 + 0.7712x + 3.9898R2 = 0.9892020406080100020406080100 120 140 160 180 200 220氧化时间/h增重量mg/cm2右键点击趋势线，可改变趋势线格式，或选取其他更适合的趋势线。无涂层氧化增重量变化情况020406080100020406080100 120 140 160 180 200 220氧化时间/

7、h增重量mg/cm2有涂层试样00.511.522.533.5050100150200250有涂层试样00.511.522.533.5050100150200250在空白处点击右键，在“图表选项”中可改变图表坐标轴、网格线、标题等内容；在“图表类型”中可改变散点图为平滑散点图等。以氧化时间为X轴020406080100050100150200250氧化时间增重量以增重量为X轴050100150200250020406080100增重量氧化时间注意：注意：Excel默认默认第一行或第一列作第一行或第一列作为为X轴数据源，若轴数据源，若要使第二列为要使第二列为X轴轴数据源，必须注意数据源，必须注意

8、第一个单元格不能第一个单元格不能含非数字字符，否含非数字字符，否则所得的图像会不则所得的图像会不正确。正确。-50050100150200250050100150200250300二、利用Origin进行数据处理（一）数据的导入：1、File菜单Import子菜单2、工具栏 Import ASCII图标3、工作表左上第一个空格处点击右键，弹出式菜单中的Import ASCII（二）数据的导出：1、File菜单Export ASCII（三）图片的导出：1、File菜单Export Page（一）数据的导入：（一）数据的导入：1、File菜单Import子菜单2、工具栏 Import ASCII图

9、标3、工作表左上第一个空格处点击右键，弹出式菜单中的Import ASCII（二）数据的导出（二）数据的导出：1、File菜单Export ASCII（三）图片的导出：（三）图片的导出：1、File菜单Export Page导入数据方式1导入数据方式2导入数据方式3Origin 数据处理简单实例 实验测得溅射率与离子能量的关系如表所示，请利用Origin绘制出二者的关系曲线。（点击此处可查看纯文本格式数据文件）离子能量(KeV)溅射率(%)108.1201530174019.25019.56019.8702080209020.1导入数导入数据步骤据步骤2导入数导入数据步骤据步骤3导入数导入数据

10、步骤据步骤4导入数导入数据步骤据步骤11、选中用于作图的数据列（被选中的数据列会反色显示）2、点击2D绘图工具条中的图标以绘制所需的图案（例如带有符号的曲线图）点此图标切换显示方式：点此图标切换显示方式：全屏或指定大小的窗口全屏或指定大小的窗口在在“Plot Details”窗口中可以更改所绘制曲线的样式（例如窗口中可以更改所绘制曲线的样式（例如把曲线改为散点图、把数据点之间的直线段连接改为平滑曲把曲线改为散点图、把数据点之间的直线段连接改为平滑曲线段连接、把数据点的标识符号改为其他符号等。线段连接、把数据点的标识符号改为其他符号等。Origin曲线样式的更改曲线样式的更改- “Plot De

11、tails”窗口窗口“Plot Details”窗口的调出：窗口的调出：方法方法1：点击鼠标右键，在弹出：点击鼠标右键，在弹出式菜单中选中式菜单中选中 “Plot Details” 菜单项；菜单项；方法方法2：对准所绘制的曲线，双：对准所绘制的曲线，双击鼠标左键。击鼠标左键。方法方法3：在除坐标轴及其坐标数：在除坐标轴及其坐标数字、各标题文本框以外的空白字、各标题文本框以外的空白区域点击鼠标右键，在弹出式区域点击鼠标右键，在弹出式菜单中选中菜单中选中“Properties”菜单菜单项项.方法方法3：在除坐标轴及其坐：在除坐标轴及其坐标数字、各标题文本框以标数字、各标题文本框以外的空白区域点击鼠

12、标右外的空白区域点击鼠标右键，在弹出式菜单中选中键，在弹出式菜单中选中“Properties”菜单项菜单项.1.点击点击该菜单该菜单项项2.点击所点击所有有“+”使之变为使之变为“-”3.点击此处点击此处绘图方式：散点图、纯线绘图方式：散点图、纯线条、带符号的（曲）线条、条、带符号的（曲）线条、柱状图柱状图 等等线条样式选项卡：如实线、虚线、线条样式选项卡：如实线、虚线、点划线（点划线（Style选项）选项） ； 线宽线宽（Width）；）；颜色（颜色（Color）等等数据点标识符号选项数据点标识符号选项卡：实心圆、空心圆、卡：实心圆、空心圆、实心三角形等实心三角形等数据点投影数据点投影线选项

13、卡线选项卡点击之，可切换回点击之，可切换回数据（数据（Data）窗口窗口“Plot Details”窗口常用窗口常用选项卡选项卡点此按钮，调出点此按钮，调出可选用的符号可选用的符号数据点（标数据点（标识）符号选识）符号选项卡的使用项卡的使用勾选该选项，可勾选该选项，可构造其他样式的构造其他样式的符号符号数据点（标数据点（标识）符号选识）符号选项卡的使用项卡的使用1、2、3、4、5、坐标轴样式更改坐标轴样式更改- Axis控制窗口控制窗口更改后的样式更改后的样式原始坐标轴样式原始坐标轴样式对准坐标轴刻对准坐标轴刻度数字，点击度数字，点击右键，在弹出右键，在弹出式菜单中选中式菜单中选中“Prope

14、rties”菜单项菜单项Axis控制窗口控制窗口根据是在根据是在X轴还是轴还是Y轴点击右键自动轴点击右键自动决定要调整的坐标轴决定要调整的坐标轴对准坐标轴刻对准坐标轴刻度度,点击右键，点击右键，在弹出式菜单在弹出式菜单中选中中选中“Axis”菜单项菜单项Axis控制窗口控制窗口默认为先对默认为先对X轴坐标进行调整轴坐标进行调整123456图表样式更改的集图表样式更改的集大成者大成者- Format菜菜单单事实上，所有针对图表事实上，所有针对图表样式进行更改的功能在样式进行更改的功能在Format菜单中都有一个菜单中都有一个或多个相应的的子菜单或多个相应的的子菜单与之对应：例如与之对应：例如Ax

15、es菜菜单和单和Axis Tick Labels菜菜单均可调出单均可调出Axis控制窗控制窗口口绘制多层图形绘制多层图形在同一张图上绘制多条线的方法：在同一张图上绘制多条线的方法： 方法方法1：在数据表中同时选定多列数据，然后点击相应的：在数据表中同时选定多列数据，然后点击相应的图形工具。图形工具。 方法方法2：激活绘图窗口，在绘图区点击右键：激活绘图窗口，在绘图区点击右键Layer ContentsPlot Associations 在在Select Columns Plotting对对话框中进行话框中进行X、Y等数据的设定。等数据的设定。 （或直接右击绘图页面窗（或直接右击绘图页面窗口左上

16、角的图层开关按钮口左上角的图层开关按钮即中间写有数字即中间写有数字1、2、3的灰的灰色小方块，在弹出式菜单中选中色小方块，在弹出式菜单中选中Plot Associations 方法方法3：在已有的图上添加曲线（在数据表中选定数据列：在已有的图上添加曲线（在数据表中选定数据列，直接拖拽所选数据列到现有绘图窗口（的图层）中。），直接拖拽所选数据列到现有绘图窗口（的图层）中。）图层图层是Origin中的一个很重要的概念，一个绘图窗口中可以有多个图层，从而可以方便的创建和管理多个曲线或图形对象。提示：Origin绘图时要求相同坐标轴的数据必须在同一列上（例如，X轴数据在第1列，Y轴数据在第2列，Z轴数

17、据在第3列），因此如果原始文件是以数据行的方式存储，在Origin中必须转换为数据列才能正确作图。将数据行转换为数据列的方法：1、借助Excel，将数据行转置为数据列选中数据行，并“复制”新建一个工作薄，采用“选择性粘贴”的方式粘贴数据，并在“选择性粘贴”界面选中“转置”转换结果2、借助Word，将数据行转置为数据列选中要转换的数据行，在“插入”菜单栏中选中“表格”，在“表格”选项中选中“文本转换成表格”将列数改为“1”选中合适的分隔符转换结果3、在Origin里将数据行转置为数据列选中要转换的数据行例：绘制双例：绘制双Y轴图形轴图形 方法1：在数据表中同时选定绘图所需数据，然后点击双横纵坐标

18、图形工具。 方法2：在单坐标图上通过加层（Layer）的方法添加横坐标和（或）纵坐标。在单坐标图上加层的两种方法：在单坐标图上加层的两种方法：（1）Edit主菜单 New Layer (Axes) 子菜单 （2）在绘图页面周边空白处点击右键，在弹出式菜单中选中Edit主菜单 New Layer (Axes) 子菜单 双双Y轴曲线绘制轴曲线绘制两两曲曲线线高高矮矮适适宜宜两曲线高两曲线高矮不匹配！矮不匹配！在选中的数据列上在选中的数据列上点击右键，在弹出点击右键，在弹出式菜单中选中：式菜单中选中：“Plot”菜单菜单 “Special Line/Symbol” 子子菜单菜单 “Double-Y”

19、子菜单子菜单或：选取作图数据或：选取作图数据列后，在主菜单栏列后，在主菜单栏点击点击“Plot”菜菜单单或：直接点击或：直接点击2D绘图工具条上的绘图工具条上的“Double-Y”图图标标标题、坐标、标题、坐标、坐标轴等都有坐标轴等都有待调整待调整文字方向不文字方向不顺眼？！顺眼？！将文字旋转角度由将文字旋转角度由270改为改为90调整后的图形调整后的图形Origin 三维图像绘制1、三维散点图（3D ScatterPlot、3D Trajectory）和 XYY 3D Bars 、 3D Wall、 3D Ribbons、 3D Waterfall 由工作表直接绘制；2、其他3D图像（如：

20、3D Color Fill Surface、3D Color Map等）则必须将工作表转换为矩阵方可绘制，否则相应的3D绘图工具栏图标均为灰色（即表示该功能不可用）;3、关闭Speed Mode以提高图像解析度 ：Graph 菜单，Speed Mode选项（针对Origin 8.0版本）；Plot Details窗口，（Layer子目录）Size/Speed选项卡，Speed Mode，Skip Points if needed选项（针对Origin 7.0版本） 。将工作表转换为矩阵（画某些将工作表转换为矩阵（画某些3D图像必需）图像必需）Origin 7.0版本：版本：激活工作表选中某一列

21、数据，将其设置为Z（Set As Z） Edit菜单Convert to Matrix Regular XYZ 或 Random XYZ。Origin 8.0版本：版本：激活工作表选中某一列数据，将其设置为Z（Set As Z） Worksheet菜单Convert to MatrixXYZ Gridding Open dialog Gridding SettingsGridding Method and Parameters （选Regular 或 Random）。在8.0版本中可以不事先设置Z列，但此后在Open dialog 中需对Input下的Range1进行设置。提示：点击 图标可以

22、展开隐藏的设置项例如：某材料表面某元素分布情况如文本文档“某材料表面某元素分布.TXT”所示，请在Origin中绘制其分布图。3D散点图散点图未将数据表转未将数据表转换为矩阵前某换为矩阵前某些些3D绘图功能绘图功能无效无效3D彩色填彩色填充表面图充表面图将数据表将数据表转换为矩转换为矩阵后阵后矩阵窗口矩阵窗口激活矩阵窗口激活矩阵窗口,选择选择Plot3D中的相应命令中的相应命令,就可以绘制想要的图。就可以绘制想要的图。菜单命令菜单命令含义含义模板文件模板文件3D Color Fill Surface三维彩色填充表面图三维彩色填充表面图MESH.OTP3D X Constant with Bas

23、e三维三维X恒定、有基底表面图恒定、有基底表面图XCONST.OTP3D Y Constant with Base三维三维Y恒定、有基底表面图恒定、有基底表面图YCONST.OTP3D Color Map Surface三维彩色映射表面图三维彩色映射表面图CMAP.OTP3D Bars三维条形表面图三维条形表面图3DBARS.OTP3D Wire Frame三维线框架面图三维线框架面图WIREFRM.OTP3D Wire Surface三维线条表面图三维线条表面图WIREFACE.OTPContour-Color Fill彩色填充等高线图彩色填充等高线图CONTOUR.OTPContour-B

24、/W Lines+Labels黑白线条、具有数字标记黑白线条、具有数字标记的等高线图的等高线图CONTLINE.OTPGray Scale Map灰度映射等高线图灰度映射等高线图CONTOUR.OTPOrigin 绘制三元相图绘制三元相图利用2D graph 工具条的Ternary可做三角点线图，例如水、乙醚和酒精的等温截面三元相图。Origin 绘制三元相图绘制三元相图利用2D graph 工具条的Ternary可做三角点线图，例如水、乙醚和酒精的等温截面三元相图。Origin数据的导出数据的导出Origin数据的导出数据的导出12是否包含数据列是否包含数据列名称，如名称，如“B(X)”是否

25、包含数据列是否包含数据列标签，如标签，如“sin(x)”只输出所选择只输出所选择的数据列；不的数据列；不勾选则输出全勾选则输出全部数据列部数据列选择输出数据选择输出数据文件时相邻数文件时相邻数据间的分隔符据间的分隔符Origin图片的导出图片的导出“Copy Page”可以把当前页面图形输出到其他应用程序如可以把当前页面图形输出到其他应用程序如Word、Powerpoint中。中。建议保存的格式：建议保存的格式：*.EMF -插入插入Word文档分辨率最高文档分辨率最高;*.TIF-可以选择是可以选择是否对图片进行压缩，否对图片进行压缩，失真度相对失真度相对JPG小小;*.JPG-文件比较小，

26、文件比较小，但分辨率相对较低。但分辨率相对较低。调整输出页面格式调整输出页面格式设置输出页设置输出页面的图像分面的图像分辨率辨率Origin 图像输出的图像输出的控制区域：控制区域：红色方框所包围的红色方框所包围的区域，即图中的白区域，即图中的白色背景区，称为绘色背景区，称为绘图页面区（图页面区（Page）；）；蓝色方框所包围的蓝色方框所包围的区 域 称 为 限 位 框区 域 称 为 限 位 框“Bounding Box”。Ratio选项：控制把图形输出到选项：控制把图形输出到其他应用程序（例如复制其他应用程序（例如复制-粘粘贴到贴到 Word）时的大小，下拉时的大小，下拉列表框中的数字为页面

27、大小的列表框中的数字为页面大小的百分比。百分比。-101234567-101 sin(x) cos(x-0.8)*5x/弧度Sin(x)-6-5-4-3-2-10123456cos(x-0.8)*5A text box out of the page.-101234567-101 sin(x) cos(x-0.8)*5x/弧度Sin(x)-6-5-4-3-2-10123456cos(x-0.8)*5A text box out of the page.在在Margin选项选选项选Page时，超出时，超出Page范围范围的对象的对象-如图中的如图中的“A text box out of the page. ”文