Excel和Origin在实验数据处理中的应用.ppt

实验数据处理 陈宗道 孙辉 王淑培 目录 1 试验数据的表图表示法 1.1 列表法 1.2 图示法 2 用Excel处理实验数据 2.1 误差计算 2.2 图形绘制 2.3 线性拟合 2.4其它excel的图表工具 3 用Origin处理实验数据 3.1 基本操作 3.2 统计分析 3.3 绘制图形 3.4 图形的编辑和格式化 3.5 线性拟合 1 试验数据的表图表示法 1.1 列表法 将试验数据列成表格，将各变量的数值依照一定的形式和顺序一一对应起来 （1）试验数据表 ①记录表 试验记录和试验数据初步整理的表格 表中数据可分为三类： 原始数据 中间数据 最终计算结果数据 ②结果表示表 表达试验结论 应简明扼要 （2）说明： 三部分：表名、表头、数据资料 必要时，在表格的下方加上表外附加 表名应放在表的上方，主要用于说明表的主要内容，为了引用的方便，还应包含表号 表头常放在第一行或第一列，也称为行标题或列标题，它主要是表示所研究问题的类别名称和指标名称 数据资料：表格的主要部分，应根据表头按一定的规律排列 表外附加通常放在表格的下方，主要是一些不便列在表内的内容，如指标注释、资料来源、不变的试验数据等 （3）注意 ： 表格设计应简明合理、层次清晰，以便阅读和使用； 数据表的表头要列出变量的名称、符号和单位； 要注意有效数字位数； 试验数据较大或较小时，要用科学记数法来表示，并记入表头，注意表头中的与表中的数据应服从下式：数据的实际值×10±n ＝ 表中数据； 数据表格记录要正规，原始数据要书写得清楚整齐，要记录各种试验条件，并妥为保管。 1.2.1 常用数据图 （1）线图（line graph/chart） 表示因变量随自变量的变化情况 线图分类： 单式线图：表示某一种事物或现象的动态 复式线图：在同一图中表示两种或两种以上事物或现象的动态，可用于不同事物或现象的比较 1.2 图示法 图1 高吸水性树脂保水率与时间和温度的关系 图2 某离心泵特性曲线 （2）XY散点图（scatter diagram） 表示两个变量间的相互关系 散点图可以看出变量关系的统计规律 图3 散点图 （3）条形图和柱形图 用等宽长条的长短或高低来表示数据的大小，以反映各数据点的差异 两个坐标轴的性质不同 数值轴 ：表示数量性因素或变量 分类轴 ：表示的是属性因素或非数量性变量 图4 不同提取方法提取率比较 分类： 单式：只涉及一个事物或现象 复式：涉及到两个或两个以上的事物或现象 图5 不同提取方法对两种原料有效成分提取率效果比较 （4）圆形图和环形图 ①圆形图（circle chart） 也称为饼图（pie graph） 表示总体中各组成部分所占的比例 只适合于包含一个数据系列的情况 饼图的总面积看成100% ，每3.6°圆心角所对应的面积为1% ，以扇形面积的大小来分别表示各项的比例 图6 全球天然维生素E消费比例 ②环形图（circular diagram） 每一部分的比例用环中的一段表示 可显示多个总体各部分所占的相应比例 ，有利于比较 图7 全球合成、天然维生素E消费比例比较 （5）三角形图（ternary） 常用于表示三元混合物各组分含量或浓度之间的关系 三角形：等腰Rt△、等边△、不等腰Rt△等 顶点：纯物质 边：二元混合物 三角形内：三元混合物 M ● xA xS xB＝1－ xA－ xS ● 图8 等腰直角三角形坐标图 A B C xC xB xA ● xA xA xC xC xB xB M E F 图9 等边三角形坐标图 （6）三维表面图（3D surface graph） 三元函数Z=f(X,Y)对应的曲面图，根据曲面图可以看出因变量Z值随自变量X和Y值的变化情况 图10 三维表面图 （7）三维等高线图（contour plot） 三维表面图上Z值相等的点连成的曲线在水平面上的投影 图11 三维等高线图 绘制图形时应注意 ： （1）在绘制线图时，要求曲线光滑,并使曲线尽可能通过较多的实验点，或者使曲线以外的点尽可能位于曲线附近，并使曲线两侧的点数大致相等； （2）定量的坐标轴，其分度不一定自零起； （3）定量绘制的坐标图，其坐标轴上必须标明该坐标所代表的变量名称、符号及所用的单位，一般用纵轴代表因变量； （4）坐标轴的分度应与试验数据的有效数字位数相匹配； （5）图必须有图号和图题（图名），以便于引用，必要时还应有图注。 1.2.2 坐标系的选择 坐标系（coordinate system） 笛卡尔坐标系（又称普通直角坐标系）、半对数坐标系、对数坐标系、极坐标系