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1、第四部分,ORIGIN,Origin简介,OriginLab公司的产品通用的科技绘图和数据分析软件定位于基础级和专业级之间国际科技出版界公认的标准作图软件科学和工程研究人员必备的软件之一,Origin绘制的图形,2D图 统计图 等高线 3D图,第一章 Origin基础,Origin工作空间 Origin工程,1.1 Origin Workspace工作空间,1.1.1Chlid Windows 子窗口,Worksheet（工作表）Execlbook（Execl工作簿）Origin Graph（图形）窗口Origin Matrix（矩阵）窗口Origin Function（函数）窗口Origin
2、 Layout（排版）窗口Origin Note（注记）窗口,打开新子窗口,子窗口是基于模板创建的用相应的菜单或工具栏按钮可以打开一个子窗口对子窗口可以进行下面的操作：移动窗口的位置改变窗口的大小复制一个窗口重命名或给窗口一个标签刷新窗口,窗口模板,模板决定了新窗口的属性，例如Worksheet，模板决定列数、显示类型、ASCII的输入设置、用于给列赋值的公式等。子窗口模板文件的后缀是：,菜单和菜单命令,菜单是内容相关的，不同的窗口对应的菜单不一样,工具栏,第一次运行Origin时，会出现下面的工具栏：标准工具栏 绘图工具栏 格式工具栏 样式工具栏 工具工具栏 2D绘图工具栏其它工具栏可以在O
3、riginspace中打开,标准工具栏,绘图工具栏,格式工具栏,样式工具栏,工具工具栏,1.1.3.6 2D绘图工具栏,编辑工具栏,1.1.3.8 2D绘图扩展工具栏,1.1.3.9 3D绘图工具栏,1.1.3.10 3D旋转工具栏,1.1.3.11 工作表数据工具栏,1.1.3.12 列工具栏,1.1.3.13 排版工具栏,1.1.3.14 掩盖工具栏,1.1.3.15 目标编辑工具栏,1.1.3.16 箭头工具栏,1.1.4 Project Explorer工程管理器,帮助管理你的Origin工程如果你的工程包含很多的图和表可以建立子文件夹来管理文件,显示或隐藏工程管理器,在标准工具栏上点
4、击工程管理器按钮按ALT+1,隐藏窗口,在工程管理器右侧选择窗口，然后双击窗口图标，图表即灰色显示，表示隐藏起来了。如果要恢复，双击灰色的图标，窗口即显示出来,创建一个子文件夹,右键点击管理器左侧的工程文件夹，在快捷菜单中选择New Folder,控制窗口的显示,右键点击工程管理器左侧的空白区域或一个文件夹 再在快捷菜单上选择显示方式。在菜单View：View Windows中选择显示方式,查找窗口,右键点击工程管理器左侧一个文件夹，再在快捷菜单上点Find，出现查找对话框。,第二章 The Worksheet and data工作表和工作表数据,工作表简介工作表由垂直的列和水平的行组成行与列
5、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用Execl工作表。用函数设置列的数值。,2.1对工作表的操作数据的修改 替换单元格中的数据，点击该单元格，输入新的值 修改单元格中的数据，点击该单元格后，在拟修改的位置单击鼠标或按F2在列中插入数据 选定拟插入新单元格下方的单元格表 执行编辑菜单中的“插入”命令 新单元格将插在所选单元格的上方删除数据 删除整个工作表中的内容：Edit:Clear Worksheet 删除单元格或单元格区域中的内容，格予保留Edit：Clear 内容还有单元格同时删除 Edit：Delete,列的插入、删除和重排
6、增加列 Column:Add New Column 按工具栏上的Add New Column按钮 右键，选Add New Column 插入列 Edit:Insert 右键，选择Insert 删除列 Edit：Delete 右键，选择Delete Edit：clear，保留列，只删除里面的数据移动列 Column:Move to First Column:Move to Last,行的插入和删除插入行 Edit：Insert 右键，选Insert 删除行 Edit：Delete 右键，选择Delete,2.2工作表的列（数据系列）理解列的联合 每个列有一个绘图的标签，表明在绘图时如何处理这个列
7、。绘图标签包括：X、Y、Z、X Error、Y Error、Label、Disregard，如下：Origin如何使用标签：当工作表只有一个X列时，Origin将X列和所有的Y列构造联合。即使X列没有被选中。当工作表有多个X列时，Origin将创建多个联合。自动将最左边的X列作为X1，联合后面的所有的Y直到下一个X列。第二个X列自动定义为X2，联合后面的Y，等等。,如何给工作表的列设置标签标签的含义：X Y Z X Error表示X误差棒 Y Error表示Y误差棒 Label表示文字性说明 Disregard表示什么也不是设置方法：1.右键单击列的头，选择Set As：Designation
8、：2.选中列，再选Column：Set As：Designation 3.选中列，在列工具栏中选择合适的按钮。4.双击列的头，打开Worksheet Column Format对话框，在Plot Designation下拉式菜单中选择合适的项目。5.选中列，选择Format：Column，将打开Worksheet Column Format对话框。,2.3数据格式和显示特性列的数据类型可以被设置成：Text&Numeric、Numeric、Text、Time、Date、Month、Day of Week等列的显示特性 每个数据类型有多种显示特性，例如 Numeric：decimal：1000，
9、Scientific：1E3，Engineering：1k，Decimal：1,000 对于数字类型的，还有精度的设置，如双精度，单精度等,打开Worksheet Column Format对话框就可以进行设置。1.双击列的头，打开Worksheet Column Format对话框，在Format和Display下拉式菜单中选择合适的项目。2.选中列，选择Format：Column，将打开Worksheet Column Format对话框，在Format和Display下拉式菜单中选择合适的项目。3.右键单击列的头，在快捷菜单中选Properties，同样会出现Worksheet Colu
10、mn Display对话框。,2.4十进制计数法、科学计数法和工程计数法数据的显示格式可以被设置成：Decimal、Scientific、Engineering等 如1000、1E3、1k、1,000如果数值在10-3到10+6范围内，显示时将使用设置的格式如果数值超出了上述范围，将采用科学计数法显示。而不管你设置成什么格式。也是在Worksheet Column Format对话框进行设置。还可以设置显示的位数，也是在上述对话框中设置。不管如何显示，在计算是还是按照原来输入的数值进行计算的。,方法：双击数据表的列标签改变列的名称（Column Name）改变列的标识（例子中）（Plot De
11、signation）改变数据的类型（Display）改变数的格式（Format）改变数的显示格式（Numeric Display）改变列宽（Column Width）为列标签添加说明（Column Label）,2.5 改变列宽和为列标签添加说明,在Worksheet中添加数据的方式：1.通过键盘输入 2.用行数、随机数据、等差数据填充列 3.拷贝和粘贴数据 4.用函数创建或转换列的数值 5.文件导入 6.打开一个Execl文件作为工作表,2.6创建数据列用行数、随机数填充列 1.选中列 2.选择Column：Fill Range With：Row Number 填充行数 Uniform Ra
12、ndom Number填充均匀随机数 Normal Random Number填充正态随机数 或右键单击，在快捷菜单中选Fill Range With：中相应的选项,用函数设置列的值或进行值的转换 1.选中列 2.选择Column：Set Column Value，打开对话框 或 2.右键单击，在快捷菜单中选Set Column Value,2.7往Worksheet中导入数据可以将下面的文件类型导入到Worksheet中：,1.ASCII2.binary3.database4.dBASE5.DIF6.Kaleidagraph(binary data files)7.LabTech8.Lotu
13、s,9.Mathematica(vectors and matrices)10.MATLAB(numeric,character,sparse)11.pCLAMP12.Minitab13.SigmaPlot14.sound15.Thermo Galactic SPC16.user-defined,DIF是一种数据格式：DataInterchangeFormatKaleidaGraph 科学绘图软件Labtech工程控制领域最流行的一种开发程序的软件包Lotus 一种电子表格软件，类似于ExcelPclamp膜片钳系统软件，用来分析细胞膜离子通道特性MiniTab统计领域最流行的软件SigmaP
14、lot也是一种科学绘图软件Sound 音频文件 Thermo Galactic SPC谱图数据处理软件,导入方法：File：Import：类型例：利用导入向导输入ASCII文件并绘图 D:Program FilesOriginLabOriginPro75TutorialTutorial_ASCII.DAT第一步：选择要导入的文件第二步：订制导入设置，完成导入第三步：绘图，用Stack方式第四步：利用头信息创建用户标签,第三章 The Matrix矩阵,如果想创建3D图或等高线图，数据必须要保存在矩阵中矩阵显示的值是对应于X和Y的Z坐标 矩阵的列号代表线性内插的X坐标，矩阵的行号代表线性内插的Y
15、坐标缺省情况下，矩阵的行和列的头中显示的是行号和列号，但，我们可以让它显示行的值和列的值，方法是：View：show X/Y,例：绘制等高线图第一步：打开一个空的矩阵第二步：Matrix：Set Dimension设置矩阵的行数和列数以及X坐标和Y坐标，如果想显示X坐标值和Y坐标值，使用View：Show X/Y，如果想显示行数进而列数，使用View：Show Column/Row 行21，列21，行从-10到+10赋值，列从-10到+10赋值第三步：Matrix:Set Values赋值给Z，即由XY计算Z，将值添加到矩阵表中。Z=X，不画图 Z=Y，不画图 Z=cos（X）+sin（Y），
16、这个画图第四步：Plot:Contour Plot:Contour Fill-Color画等值线图,将worksheet数据转到矩阵中,将ASCII数据导入到Worksheet表格中。1.打开一个新的工程：New Project2.点击输入ASCII工具栏：Import ASCII3.在Tutorial文件夹中选择Tutorial_5.dat4.单击“OPEN”改变列的标识1.单击C(Y)列的头，打开Worksheet Column Dialog对话框2.将标识由原来的Y改成Z：Set as：Z,选择转换类型1.选中C(Z)的头2.在Edit：Convert to Matrix：Random
17、XYZ，将打开Random XYZ Gridding对话框。选择一种最好的内插格网点的算法1.选择Renka Cline2.选中Show Plot3.点击应用出图1.点击OK2.激活矩阵窗口就可以看见矩阵中的数据了。,第四章 The Graph绘图,图是分层管理的：Page（页）Layer（层）Data Points（数据点）每个图形窗口只能包含一个页面，而一个页面可以包含多个层，一个层可以包含多个数据点,4.1图的基本概念,可以对页面的大小进行设置 1.打开Plot Detail对话框 方法一：Format：Page 方法二：双击页面外面灰色的区域 2.在Print/Dimension中设置
18、长度和宽度以及单位可以对页面的方向进行设置 1.打开Page Setup对话框 方法：File：Page Setup 2.在Orientation中，选Portrait（纵向）和Landscape（横向）改变视图 View：Zoom In View：Zoom Out View：Whole Page Tool 工具栏上的Zoom In和Zoom Out,标准图的三要素：XY坐标轴、数据点、相关的文字和图形对象上述三要素就构成了“层”。层是可移动的、大小可变化的绘图单元。在单个绘图页面上最多可包含50个层。在一定的时间内，仅有一层是活动的。激活层的方法是：方法一：点击层的X、Y或Z轴或框架里面的任
19、何位置。方法二：点击左上角的层图标。方法三：点击层中的对象（数据点、文字对象等）层的框架Layer Frame,1.2DScatter,Line,and Line+Symbol Graphs 2.2D Bar and Column Graphs 3.2D Graphs With Error Bars 4.Statistical Graphs 5.3D Surfaces 6.Contour Graphs,4.2 图的类型：,数据要求：至少一个Y列,数据要求：至少一个Y列,数据要求：至少一个Y列,数据要求：至少一个Y列,数据要求：至少一个Y列,数据要求：一个Y列和一个Y Error列,数据要求：左
20、边是Y列，中间是X Error列，右边是Y Error列,在SampleGraphingStatistical Graphs中打开此图,层可以是重叠的，也可以是分开的层和层之间可以关联起来，以便父层的位置、大小和轴尺度的改变时子层的位置、大小和轴尺度也相应改变分层的原因有：1.用不同的轴尺度显示相同的数据点（如摄氏温度和华氏温度、米和公里等）2.希望独立绘制相同的数据点并且显示在一个页面上 3.在全部数据点的框架内放大部分特殊的区域 例1：SAMPLESGRAPHING2D PLOTSLINE AND SCATTER PLOTS.OPJ 例2：SAMPLESGRAPHING2D PLOTSLI
21、NE AND SCATTER PLOTS.OPJ,4.3 多层图,例1,1)选中列 Year(X)，DDT(Y)，PCB(Y)，创建Line+Symbol图。2)选中列 Year(X)，Lead（Y）直到 Mercury(Y)，创建另一个 Line+Symbol图。3)激活其中的一个图，选择Edit：Merge all Graph Windows，回答 No,Yes,OK 和 OK(接受缺省值)。4)右键单击图内，选择 Plot Details，打开 Plot Details对话框 5)在对话框左侧，单击 Layer2图标，选择Link Axes Scales标签，设置 Link to Lay
22、er1，在X Axis Link下面选择 Straight(1 to 1)按钮 点击Apply按钮。6)选择 Size/Speed标签，在Unit中选择%of Linked Layer，点击 OK 按钮。7)右键点击图例，选择Properties，将打开Text Control对话框，设置 Size为18。右键单击图例框，选择 Label Control，在 Attach to 中选择 Layer and Scales。,先画两个单独的图,把两个图合在一起,关联两图层X轴尺度相同,修改图例字体让图例随层拖图例到适当位置,8)双击下图的 X轴，打开X-axis Layer 1对话框。9)在 Sc
23、ale标签下，设置 画图的下限是1/1/1979，上限是1/1/1999，设置 Increment为 2year。设置First Tick为1/1/1980（第1个刻度 线）。在Title and Format标签下，修改Majo和Minor tick的方向为 In。在Tick labels标签下，将Display格式改为1991，点击OK。10)双击上图中的X轴，打开X-axis Layer 2对话框。11)在Scale标签下，设置Increment为2year。在Title and Format标签下，将刻度线的方向设置为In。在Tick Labels标签下，在Show Major Lab
24、els上不要划勾，点击 OK。12）去掉上面X轴的标题，修改其它轴的标题，包括下部X轴和Y轴，上 部Y轴。13）理解Layer 2 关联到 Layer 1。点击图框内，对应的层标将变粗。如果点击Layer 1图框内部，改变图框的大小，Layer 2将自动跟着改变。但是，如果改变Layer 2的大小，Layer 1不会改变。如果改变Layer 1的X轴的比例，Layer 1也会跟着变化，因为已经设置成Straight 1 to 1。,修改下面的X轴,修改上面的X轴，使与下面的X轴一致,去掉上面的X轴的标题，修改其它轴的标题,试验关联的概念,例2,1)选择 B列和C列创建一个散点图。2)双击X轴打
25、开轴对话框，单击Scale标签，设置scale从-20到+20。将Rescale设置为Manual。在面板左侧选择Vertical图标，设置 scale从 0到16。将Rescale设置为Manual。点击OK。3)双击Y轴，选择Grid Lines标签，确认在Selection box中选上 Horizontal图标，在Additional Lines下勾上X=0。在Selection box中选择Vertical图标，在Additional Lines下勾上Opposite。单 击OK。4)增加一个新图层，Edit:New Layer(Axes):(Linked):TopX+Right Y
26、，将X轴放到上面，Y轴放到右边。5)在图的左上角单击层1图标，这将激活包含画图数据的图层，在图 层的轴内部右键单击，选择Plot Details，在对话框的左侧单击 Layer 2。选择Size/Speed标签，设置Left=50，Top=0，Width=50，以及Height=100。单击Apply。6)在Display标签下，确保勾上Clip Data to Frame。点击OK。,画散点图,设置X轴和Y轴的长度,在X=0处增加一条线，在Y的最上面增加一条线,添加一个新层,设置新图层的的位置和大小,7)右键单击图左上角的Layer 2图标，在快捷菜单中选择Layer Contents，将m
27、ag_d添加到Layer Contents list，单击OK。8)双击上面的X轴，设置X轴的尺度从0到40，设置Y轴的尺度从0到 16。双击下部的X轴，设置X轴的尺度从-20到20，设置Y的尺度从 0到16。单击OK。9)右键单击Y轴的标题，选择properties，在Text Control box中键 入：Magnetization,4g(p)M(kG)。同样设置：下部X轴的标题为:Magnetic Field,b(H)(kOe).上部X轴的标题为:(BH)-(max)(MGOe).右边的Y轴的标题为:Magnetic Induction,b(B)(kG);并且 将其旋转270度。10)
28、双击一个坐标轴，在轴对话框中单击Grid Lines标签。勾上Major Grids并且在下拉式列表中选择线形和颜色。水平轴的竖直轴都这 样处理。点击OK。,在新图层中添加数据,设置新图层的X轴Y轴的长度,修改轴的标题,添加网格线,11)打开Plot Details对话框，选择数据系列，设置符号大小和 颜色。注意，为了编辑符号大小和颜色，必须在Group标签下面选择 Independent按钮。这样就当你编辑符号的特性时，其符号样式和 样色就不会自动变化了。,修改符号的格式,现在学到两种在一张图中画多个坐标轴的方法了：一种是将两个图合并成一个图：Edit：Merge All Graph Win
29、dows一种是在一个图中添加新的坐标轴：Edit：New Layer（Axes）：（Linked）Top X and Right Y（Linked）Top X（Linked）Right Y,例3,例4,4.4 2D坐标轴的尺度类型,1.Linear（线性）2.Log10（以10为底的对数）3.Probability（概率）4.Probit5.Reciprocal（倒数）X=1/X6.Offset Reciprocal（带偏差的倒数）：X=1/(X+offset)，offset=273.147.Logit8.In（自然对数）9.Log2（2为底的对数）,第五章 数据分析,5.1选择数据和去掉数据
30、设置数据表的显示范围 Edit：Set As Begin Edit：Set As End 显示范围内的数据被处理，但是，没有被显示的数据并没有被删除，可以恢复显示 Edit：Reset to Full Range,屏蔽一个数据点或一个数据范围（Mask Data）选中工作表中的数据，点击“屏蔽范围”按钮，点击“屏蔽颜色”按钮 可以修改颜色。点击 去掉屏蔽。如果对图中的数据进行屏蔽，则点击“屏蔽点指针”按钮，这将激活数据阅读器，双击数据点将屏蔽该点，点的颜色将变化，数据表中对应的数据也被屏蔽掉了。解除屏蔽，再次点击，双击被屏蔽的数据点即可。也可以在图上屏蔽一个范围,5.2从Worksheet中提
31、取数据 第一步：激活数据表 第二步：Analysis：Extract Worksheet Data 第三步：在Extract Worksheet Data对话框中设置,5.3对Worksheet中的数据进行数学计算排序 简单排序：Analysis：Sort Range Sort Column Sort Worksheet：Ascending Descending 规范化数据 Analysis：Normalize 一般是将列中最大的那个数字变成1.,5.4对Graph中的数据进行数学计算 完成简单的数学运算（+-*/）内插和外延 Analysis:Inter/Extrapolate对多曲线求平均
32、值 Analysis:Average Multiple Curves.,5.5数据拟合Data：画勾 线性拟合：Analysis:Fit Linear.多项式拟合：Analysis:Fit Polynomial非线性拟合：,一阶指数衰减曲线First Order Exponential Decay拟合公式：式中 y0=Y offset A1=amplitude t1=decay constant操作步骤：Analysis:Fit Exponential Decay:First Order结果分析：检验，Error误差,二阶指数衰减曲线Second Order Exponential Decay
33、拟合公式：操作步骤：Analysis:Fit Exponential Decay:Second Order结果分析：检验，Error误差三阶指数衰减曲线Thrid Order Exponential Decay拟合公式：操作步骤：Analysis:Fit Exponential Decay:Thrid Order,指数递增曲线Exponential Growth拟合公式：操作步骤：Analysis:Fit Exponential Growth 高斯分布曲线 Gaussian拟合公式：操作步骤：Analysis:Fit Gaussian,另外还有Lorentzian劳伦兹曲线Boltzmann
34、Equation玻尔兹曼方程Logistical Equation等等各种拟合函数以及它们的曲线图都可以在Fit Wizzard中看到,例1 使用菜单进行数据拟合 TutorialFITEXMP1.OPJ例2 使用工具进行数据拟合 SamplesDataSigmoidalLog.DAT.例3 拟合比较 SamplesDataLorentzian.DAT.也可以输入两个正态分布序列进行比较例4 使用Fit Wizzard来拟合例5 更加高级的工具来拟合 Tutorial folder,open ASYMGAUSS.OPJ.,第六章 统计,6.1 操作的窗口是Worksheet6.2 对列的统计和
35、对行的统计(带有说明的）：计算内容：Mean（平均值）、SD（标准差）SE（平均值的标准差）、Minimum（最小值）Maximum（最大值）、Range（最大值减去最小值）sum（求和）、N（数据个数）,如果选中Advanced Statistics，则还要 median（中位数）、P25（排在前面的第25%的数）P75（排在前面的第75%的数）、IQR（P75-P25）P95（排在前面的第95%的数）、Kurt（峭度）操作方法：Statistics:Descriptive Statistics:Statistics on Columns 对行的统计操作方法：Statistics:Descr
36、iptive Statistics:Statistics on Rows.,6.3 频次统计Frequency Count计算在每个间隔中出现的数字个数操作方法：Statistics:Descriptive Statistics:Frequency Count BinCtr:每个间隔的中间点；Count：出现的频次 BinEnd:每个间隔的终点；Sum：累计频次,6.5 正态分布的检验 Statistics:Descriptive Statistics:Normality Test(Shapiro-Wilk).目的：检验一个样本是否是正态分布的两个统计量：W P,6.6 假设检验 单样本t检验
37、 检验一个正态样本实际的均值是否等于给定的值。Statistics:Hypothesis Testing:One Sample t-Test.例：SAMPLESANALYSISSTATISTICSONE SAMPLE T-TEST.OPJ 温度和脉搏之间的关系 两样本t检验 检验两个正态样本的均值是否相等。Statistics:Hypothesis Testing:Two Sample t-Test.例：SAMPLESANALYSISSTATISTICSTWO SAMPLE T-TEST.OPJ independent paired都在这个例子中,6.7方差分析单向方差分析检验什么？两个或多个
38、样本是否有相同的均值操作方法：Statistics:ANOVA:One-Way ANOVA 例子：SAMPLESANALYSISSTATISTICSONE-WAY ANOVA.OPJ 双向方差分析检验什么？独立变量对不独立的变量有什么影响操作方法：Statistics:ANOVA:Two-Way ANOVA 例子：Origin SAMPLESANALYSISSTATISTICS TWO-WAY ANOVA.OPJ,练习 五,1.打开一个新的worksheet，缺省的行数是30行，列是两列。2.用行数来填充第一列（A），即第一列的数据从上到下为1,2,3,30。3.求第一列的指数，并填充到第二列（B）中，即col(B)=exp(col(A)。4.增加一列（C），并用正态分布的随机数填充之。5.再增加一列（D），并用col(B)+col(C)/10来填充。6.将D画成曲线图（Line+Symbol）。7.将X轴的名称改为“X坐标”，将Y轴的名称改为“Y坐标”，字体为宋体，大 小为26。刻度线朝里面。水平轴的刻度从0到30，间隔5，竖轴的刻度从0到 16，间隔4。添加格网。8.对这个曲线进行拟合。用什么方法都行，拟合后的曲线跟原曲线越逼近越好。9.最后的图形如下面的图所示。10.给工程起个名字并保存。提交作业时交OPJ文件。如作业5.OPJ。,
