1、第四章数据处理软件origin,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。,Origin是美国Microcal公司出的数据分析和绘图软件，在各国科技工作者中使用较为普遍。 Origin拥有两大功能，即数据分析和绘图。化学中的数据处理多种多样，Origin可以根据需要对实验数据进行排序、调整、统计
2、分析、傅里叶变换、t-实验、线性及非线性拟合等。,Origin提供了几十种二维和三维绘图模版，而且允许读者自己定制绘图模版，绘制二维及三维图形如：散点图、条形图、折线图、饼图、面积图、曲面图、等高线图等。还可以自定义数学函数，可以和各种数据库软件、办公软件、图像处理软件等方便地链接。还可以用内置的Origin C语言编程，从而实现更为高级的数据分析与绘图功能。,1. 双击SET.UP安装2. 输入序列号：GF3S4-9489-7335432 3. 安装结束后，将crack文件夹中的ok80.dll文件复制到c:program filesoriginlaborigin8目录下4. 复制crack
3、文件夹中的orglab.lic文件到c:program filesoriginlaborigin8FLEXlm中5. 运行文件，需要注册ID，输入KRK-RYR-JR3,安装,4.1 Origin 8.0 界面,和word一样，Origin也拥有一个多文档界面，它将所有工作都保存在后缀为“.opj”的工程文件中。一个工程文件可以包括多个子窗口，可以是工作表窗口、绘图窗口、函数图窗口、矩阵窗口、版面设计窗口等。一个工程文件中各窗口相互关联，可以实现数据适时更新，即如果工作表中数据被改动之后，其变化能立即反映到其他各窗口。保存文件时，各子窗口也随之一起存盘，但正因为其功能强大，其菜单界面也就较为繁
4、复，且当前激活的子窗口类型也较多。,菜单栏：Origin所有功能都可以在菜单中找到工具栏：有多种，Origin会将最常用的工具栏显示出来，要显示其他工具栏需要在【view】菜单中将其打开绘图区：所有工作表、绘图子窗口等项目管理器：类似windows的资源管理器，管理Origin项目的各组成部分，以方便地在各窗口切换状态栏：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。,4.1.1 主界面,Origin菜单栏并非一成不变，而是随着当前激活窗口的不同而不同。激活工作表窗口、绘图窗口及矩阵窗口，Origin的菜单栏会相应地发生改变。有些菜单名字相同，但其中的菜单项却大不相同。【File】：文件
5、操作，如打开、关闭、存储、打印文件等。,4.1.2菜单栏,【Exit】：编辑操作，除了【Undo】、【Cut】、【Copy】、【Paste】等常见操作外，当前工作窗口不同时，【Exit】菜单项也会有所差异。,【View】：视图功能操作，控制屏幕显示。注意 【Toolbars】菜单项，若改变Origin界面上的各种工具栏，可在此菜单项中操作。【View】菜单上部菜单项基本相同，其他菜单项随当前工作窗口的不同而有所差异。,【Plot】菜单：绘图菜单。当前激活窗口为工作表和矩阵窗口是才会出现此菜单。该菜单分别提供2D和3D绘图： （1）2D绘图：包括直线、散点、直线加符号、特殊线/符号、直方图、饼图
6、、气泡/彩色映射图、统计图和图形版面布局等绘图方式，还包括面积图、极坐标图和向量等。最下端的菜单项【Template Library】（模版库），可将工作表中的数据用选定的模版绘制出来。 （2）3D绘图：包括色彩填充表面图、3D柱形图、3D网线表面等绘图方式。,【Plot】 ：工作表窗口状态,【Plot】 ：矩阵窗口状态,若当前激活窗口为绘图窗口时，则不会有【Plot】菜单，取而代之的是【Graph】菜单。【Graph】菜单：图形操作，主要功能包括添加图形到某绘图层、添加误差栏、添加函数图、缩放坐标轴、交换X轴、交换Y轴等。,【Graph】：绘图窗口状态,若当前窗口位工作表窗口时才会出现【Co
7、lumn】菜单。,【Column】菜单：列功能操作，可以进行列的属性设置、增加删除列、计算某列数值等操作。,【Column】：工作表窗口状态,若当前激活窗口为绘图窗口，则不会有【Column】菜单，而是【Data】菜单。 【Data】菜单：用来操作图像中的数据。,【Data】菜单：绘图窗口状态,若当前激活窗口为矩阵窗口，则相应的是【Matrix】菜单。【Matrix】菜单：用来设置矩阵属性，进行矩阵维数和数值、矩阵转置和取反、矩阵扩展和收缩、矩阵平滑和积分等操作。,【Matrix】菜单：矩阵窗口状态,当处于工作表窗口时会出现【Worksheet】菜单。 【Worksheet】菜单：用来设置工作
8、表的属性。,【Worksheet】菜单,【Analysis】菜单：不同窗口被激活时内容不同。,【Analysis】菜单：工作表窗口状态,【Analysis】菜单：绘图窗口状态,【Analysis】菜单：矩阵窗口状态,【Statistics】菜单：工作表窗口特有的菜单，用来做各种数据统计，包括描述统计、t-检验、方差分析、存活率分析等。,【Statistics】菜单,【 Image 】菜单：这是矩阵特有的窗口，包括将位图转换灰度+数据显示方式、调整矩阵亮度、对比度、调整显示模式等功能。,【 Image 】菜单,【Tools】菜单：不同激活窗口内容不相同。 对于工作表窗口：包括选项控制、工作表脚本
9、、线性、多项式和S曲线拟合等功能。 对于绘图窗口：包括选项控制、层控制、提取峰值、基线、平滑、线性拟合、多项式拟合、S曲线拟合等功能。 对于矩阵窗口：包括选项控制、打包/接包、显示工具栏工具等功能。,【Tools】菜单：分别为在工作表、绘图、矩阵窗口激活状态下,【Format】菜单：其功能因不同活动窗口而异。对于工作窗口：包括菜单格式控制、工作表显示控制、栅格捕捉、调色板等功能。对于绘图窗口：包括菜单格式控制、图形页面、图层和线条样式控制、栅格捕捉、坐标轴样式控制和调色板等功能。对于矩阵窗口：包括菜单格式控制、栅格捕捉、坐标轴样式控制和调色板等功能。,【Format】菜单：分别在工作表、绘图、
10、矩阵窗口状态下,【Window】菜单：控制窗口显示，可用菜单在各窗口切换。 【Help】菜单：用来提供各种帮助。,Origin已将最常用的功能都摆在工具栏上了，多数情况下从工具栏中直接选择所需功能即可。 Origin默认显示多种工具栏，包括Standard（标准）工具栏、Graph（绘图）工具栏、 Format （格式）工具栏、Style（风格）工具栏、Tools（工具）栏、2D Graph（2维绘图）工具栏等。,4.1.3 工具栏,Standard工具栏,Graph工具栏,Style工具栏,编辑线条、箭头、方框、椭圆、多边形等线条颜色、类型、和线条粗细，改变其背景颜色等。,Format工具栏
11、,较为常用，用来决定途中的字体、字号、字形、上标、下标、希腊字母等。,3D Rotation 工具栏,该工具栏平时是不出现的，至右在绘制三维图形时才会自动出现，用以旋转3D图形至最佳观察状态。,Tools 工具栏,2D Graphs工具栏,由于大量图形都是二维的，因为该工具栏时最常用的绘图工具栏，用来将工作表中选中的数据分别绘制成直线、散点、点连线、直方图、饼图等形式。 上述工具栏为Origin默认工具栏，若要关闭或显示其他工具栏，可执行【View】/【ToolBars】命令，进行相关操作。,4.2 Worksheet 窗口,当Origin启动或建立一个新的工程文件时，会默认打开一个名字为【B
12、ook1】的Worksheet（工作表）窗口。 如果工作表窗口很多，将各窗口的标题命名为易于判断的名字是很有必要的： 【Book1】窗口上点击右键，在弹出的快捷菜单中选择【Properties】即可进行相应的修改。,Worksheet窗口,Properties窗口,默认的Worksheet窗口分为两列：A(X)和B(Y)，分别代表自变量和因变量。A和B是列名称（Column Name），因变量列的名称会出现在图例中。因此合适的列名称可以有助于理解图形。 可直接在各列下第一行进行修改；或在列名称上单击右键，弹出的快捷菜单中选择【Properties】项进行列名称的更改。,列名称修改窗口,（1）可
13、直接从工作表窗口输入数据，使用Tab键或鼠标移动插入点逐个输入数据。（2）回车键：光标跳动到同列的下一行；（3）Tab键：插入点横向移动至下一列，若插入点已在最后一列，则会移动到第一列的下一行。,4.2.1 自键盘输入数据,随着联机的分析仪器越来越多，测试结果不仅可以现场在纸张上绘制图形，还可以将数据保存在磁盘上以备日后分析。这些数据多以文本（ASCII）存放。Origin可以从外部文件导入数据。其步骤如下：,4.2.2 自文件导入数据,（1）单击空白的Worksheet窗口标题栏，使之成为激活窗口（2）单击 按钮，弹出【Import ASCII】对话框，找到数据文件所在文件夹，单击数据文件打
14、开即可。 Origin默认的ASCII数据文件扩展名为DAT、TXT、CSV，若数据文件不是这三个扩展名，则需在【文件类型】中选择全部文件类型（*.*） 或执行【File】/【Import】菜单命令导入数据。,Origin不仅可以导入文本型数字文件，还可以导入，XLS(Excel)、DBF（Dbase）等类型的文件，甚至可以导入声音文件（WAV），Origin可以分析这个声音文件并绘出其声波的波形图。 若Graph窗口为激活窗口，则导入的数据会被Origin直接绘制为图形。,常用的列操作由增加新列、设置列的绘图属性、选择某一段数据以及排序等。（1）增加新列 Origin默认的工作表只有两列：
15、A(X)和B(Y)在工作表空白区域单击鼠标右键，弹出快捷菜单，单击【Add New Column】命令即可。或 使用【Column】/ 【Add New Column】命令在工作表中加入新列。,4.2.3 列操作,（2）设置列的绘图属性 工作表中列的绘图属性有几种，如X、Y、Z，分别表示这些数据绘图时的坐标轴属性。在列名称上单击右键，弹出的快捷菜单中选择【Set As】命令；在其右侧的子菜单中选择【Z】选项，就可以将该列设置为Z轴数据。或使用【Column】/ 【 Set As 】 / 【 Z】命令 列的属性还有：Lable（标签）、Disregard（无关列）、X Error（X 误差）、
16、Y Error（Y 误差）等。,或使用【Column】/ 【 Set As 】 / 【 Z】命令 列的属性还有：Lable（标签）、Disregard（无关列）、X Error（X 误差）、 Y Error（Y 误差）等。,（3）选择某一段数据 只需绘制某段数据时，需要在工作表中设置起始行和终止行，起始行和终止行之外的数据会被清除。在工作表某行的行号上单击右键，该行被选中，同时弹出快捷菜单；选择【Set As Begin】命令；同样方法在某行的行号上使用【Set As End】设定终止行。或 使用【Edit】/【Set As Begin 】或【Set As End 】设定，这样可以只绘出某一段
17、数据。,（4）排序 在列名称单击右键，弹出快捷菜单；选择【Sort Column】/【Ascending】命令，对该列进行升序排序。选择【Sort Column】/【Descending】命令，对该列进行降序排序。,快捷菜单中还有一个【Sort Worksheet】命令，是用来排序整个工作表的，Origin会以选中的那一列为主列来排序，其余各列的数据会随着主列数据相应移动。如果有许多列，且其中有相等的，则可以选择【Sort Worksheet】/【Custom】菜单命令指定排序时各列的优先级。,4.3 Origin绘图,例：有机污染物TOC与吸光度Absorbance值之间的关系列于下表，试以
18、吸光度A值对TOC作图。,4.3.1 绘制简单的X-Y图形,（1）将上表中的数据分别输入工作表A列和B列；（2） 将A列名称改为“TOC”，B列名称改为“Absorbance”；（3）选中Absorbance列，单击窗口下方的2D Graphs工具栏中的 按钮，弹出【Graph1】窗口，这样基本绘制出一张图形。 散点图 符号连线 线图 这3种绘图方式最为常见，此外还有直方图、饼图等绘图按钮，可依具体情况选用。,工作表窗口,绘图窗口,若绘制了散点图，又想改成点连线图或线图，只需单击 或 按钮即可更改为相应的绘图方式。更为复杂的定制过程，则需要打开【Plot Datails】对话框。 双击图上任何
19、一个数据点符号， 弹出【Plot Datails】对话框,4.2.2 定制图形,【Plot Datails】对话框,符号选择列表,提供了几十种符号3类：实心符号 空心符号 半实心符号默认为黑色实心方框,【Individual Color】菜单项,Automatic：默认符号颜色Individual：指定符号颜色当为空心符号时，出现【Edge Color】（边缘颜色）设置按钮及【Fill Color】（填充颜色）设置按钮,【Drop Lines】选项卡：自数据点向坐标轴画垂线，用来标明数据点在坐标轴上的位置，既可以设定向Y轴画线（【Horizontal】），也可以向X轴画线（【Vertical】
20、）。,【Worksheet】：单击关闭【Plot Details】对话框，同时打开与该图相关的工作表。【Apply】：单击，对绘图细节所作的修改会生效。 不同的绘图方式，其【Plot Details】对话框也会有所不同，与散点图作图方式相比，点连线绘图方式会增加一个【Line】选项卡，用来设置线的连接方式、样式、线宽、颜色等。,【Plot Details】对话框中的【Lines】选项卡,选择【Plot Type】为：“Line+Symbol”；单击【Symbol】选项卡，选择符号种类为空心圆，大小为15，边缘厚度为40，边缘颜色为蓝色；单击OK，完成定制图形。,（1）双击【X Axis Tit
21、le】，出现小型文本编辑框，将其改为“TOC/（mg/L）”，在Format工具栏中选择字号为28；（2）同理进行Y轴的定制；（3）双击X坐标轴，弹出【X Axis-Layer 1】对话框，含7个选项卡，常用的为【Scale】、【Title & Format】和【Tick Lables】。,4.2.3 定制坐标轴,【X Axis-Layer 1】对话框,【Scale】选项卡：用来确定坐标轴的数值范围。【Selection】：选择Horizontal（水平）或 Vertical（垂直）坐标轴【Form】：输入坐标轴起点值【To】：输入坐标轴终点值 通常【Form】值是小于【To】值的，但也可以大
22、于。,【Type】选项：设定坐标类型。常用的有线性坐标（默 认），还有对数坐标、自然对数坐标等。【Rescale】选项：使用放大镜放大图形后，坐标刻度如何改变需要在这里进行设置。,【Title & Format】选项卡： 确定坐标轴名称及格式。,【Show Axis & Tick】复选框：选中此项可显示坐标轴及刻度，并激活其他选项。默认的坐标轴为Bottom和Left两个轴。【Selection】：选择坐标轴【Title】：输入坐标轴标题【Color】：选择坐标轴颜色,【Thickness】：选择坐标轴线宽【Major】：选择主刻度方向【Minor】：选择此刻度方向【Axis】：设定坐标轴位置
23、,【Tick Lables】选项卡【Show Major Label】：选中此项可以在轴上显示主刻度标签，并激活其他选项【Type】：确定主刻度标签，默认为【Numeric】（数字）标签，一般不必更改，其他形式还有【Text from data set】、【Time】、【Date】【Format】：【Type】为【Numeric】时有3种：“Decimal：1000”、“Scientific：1E3”、“Engineering：1k”等，默认第一种。,【Divide by】：用来将坐标轴主标签数字除以一个数。【Font】：设置字体【Color】：设置字体颜色【Bold】：设置粗体字【Point
24、】：设置字体大小,【Tick Lables】选项卡,对上图定制坐标轴（1）在【Scale】中设置X轴范围为0,40，增量为10，选择【Selection】中的【Vertical】选项，设置Y轴范围为0.1,0.75，增量为0.2，单击应用完成；（2）【Title & Format】中：【Selection】中选择【Top】，选中【Show Axis & Tick】，分别在【Major】、【Minor】中选择【None】。同样方法处理【Right】选项；,（3）【Tick Lables】：分别设定X轴和Y轴的主标签字体为【Bold】，【Point】为24。单击应用OK完成定制。,定制坐标轴后的图
25、形,【Break】选项卡：设置坐标轴上的断点【Show Break】：选中此项可在轴上设置断点，并激活其他选项【Break Region】：设置断点起始值和终止值【Break Position】：设置断点在轴上的位置【Log10 Scale After Break】：设定断点后面的坐标为对数坐标【Scale Increment】：设定断点前后的刻度增量【Minor Ticks】：设定断点前后此刻度的数目,图形复杂时，需要在图上加文字说明，或用箭头、直线等进行标注。【Tools】：单击文本按钮T，移动鼠标至土中，鼠标变成插入符，在需要添加文字说明的地方单击鼠标，即可打开文本编辑框，同时激活【Fo
26、rmat】和【Style】工具条。 需要输入其他特殊字符，可在文字编辑框内单击鼠标右键，在快捷菜单中选择【Symbol Map】，弹出窗口，选择对应的符号即可。,4.2.4 添加文本、箭头等注释,【Symbol Map】窗口,若要画箭头，使用【Tools】工具栏上的箭头按钮 若要画直线，使用【Tools】工具栏上的直线按钮,【Tools】工具栏中有两个按钮可以用来读取图上的数据。 按钮：读取图形窗口上任意点的坐标值 按钮：只能读取数据点的坐标值,4.2.5 读取图中数据,数据分析和拟合过程中，有时需要剔除不合理的数据，需要用到Mask（屏蔽）功能。被屏蔽的可以是单个数据，也可以是一个数据范围。
27、被屏蔽的数据可以用不同颜色显示，也可以将它们隐藏起来不显示。 图形窗口中，以散点图或点连线形式绘图才能使用屏蔽数据功能。,【Mask】子菜单,4.2.6 数据屏蔽和移除,在数据点上单击右键，弹出快捷菜单，选择【Mask】，弹出子菜单：【Point by Point】：逐点屏蔽【Range】：屏蔽一个数据范围【Clear Range】：清除屏蔽的范围【Swap】：屏蔽点和未屏蔽点互换【Change Color】：改变屏蔽点的颜色【Hide】：将屏蔽的数据点隐藏【Disable Masking】：解除屏蔽,若经常使用Mask功能，可以打开【Mask】工具栏： 【View】/【Toolbars】，弹
28、出【Customize Tool bars 】对话框。在【 Toolbars 】选项卡中选中【Mask】工具栏即可 若要删除某数据，可以选用【Data】/【Remove Bad Data Points】菜单命令，此时鼠标变成 ，选中数据点后，按回车键即可将数据点删除。,注意：屏蔽数据仅标志出不参加处理的数据点，数据点仍在。 移除数据则从根本上删除数据点，包括工作表中的相应数据。,Origin的工作表、图形、分析结果等的集合叫做项目（Project），保存Origin文件就是保存项目。第一次保存时，需要指定项目文件名，扩展名为. opj 【File】/【Save Project As】，并命名再
29、次保存时： 【File】/【Save Project 】，或直接点击标准工具栏上的保存按钮。,4.2.7 保存项目文件和模板,Origin还可以将定制的图形存为模板，下次绘图时，只需输入不同数据就可以了。Origin模板的扩展名为“OTP”。初次将图形保存为模板： 【File】/【Save Template As】再次保存时： 单击工具栏上的保存按钮,4.3 线性回归,回归分析时研究随即变量相互关系的重要方法，化学是一门实验科学，有大量的实验数据需要找出它们之间的关系。这些数据可能时线性相关的，也可能时非线性的。有些非线性关系也可以通过一定的变化转变为线性关系。 回归分析可以减小实验数据的随即
30、误差，发现数据之间的内在关系。 线性回归也叫线性拟合，是回归分析中最常用、最简单的方法。即数据间的关系可应一元一次方程描述。,积分得,以液体饱和蒸汽压与温度的关系为例 液体饱和蒸气压与温度的关系可用克拉贝龙克劳修斯方程表示,用lnP对1/T作图，应得一条直线。直线的斜率为 ，截距为A。根据斜率可以求摩尔蒸发热 。,4.4 3D绘图,Origin支持3种数据类型的三维绘图功能：XYY工作表数据、XYZ工作表数据、矩阵数据，但三维表面图和等高图只能有Matrix（矩阵）数据创建，首先需要把工作表中的XYZ数据转换为矩阵数据。新建一个项目，输入数据将C（Y）列设为C（Z）【Worksheet】/【C
31、onvert to Matrix】/【Direct】,4.4.1 工作表转换为矩阵,【Plot】/【3D Color Fill Surface】，绘制出三维表面图，同时Origin会自动启动3D工具栏，单击这些按钮，可以将图形旋转一定的角度。,4.4.2 三维表面图,在图层1按钮上单击右键，弹出的快捷菜单中选择【Layer Properties】菜单项，弹出【Plot Details】对话框，相比之前多个选项卡。【Background】：设置背景颜色和边缘【Size/Speed】：设置图形尺寸和速度。默认每条曲 线的工作表数据不能超过300，矩阵数据中每维不能超过32，超过默认值的点将被忽略。【Display】：设置显示元素，如坐标尺度、轴、标签等,4.4.3 图层属性设置,【Planes】：显示XY、YZ、ZX坐标平面，可以设置颜色。通常用默认设置即可。【Axis】：设置坐标轴【Miscellaneous】：杂项设置。单击【Size/Speed】，将【Worksheet data, maximum points per curve】和【Matrix data, maximum points per dimersin】前的复选框中的对号去掉，单击OK。 这样，表面图的网格密集了许多，旋转起来也会慢一些。,4.4.4 其他3D图形,
