Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Lab_Origin_1

.pdf
Скачиваний:
136
Добавлен:
29.05.2015
Размер:
398.37 Кб
Скачать

«Origin»

Лабораторная работа №1

Тема: Знакомство с графическим математическим пакетом Microcal Origin. Визуализация экспериментальных данных.

Знакомство с интерфейсом программы

Ввод данных с клавиатуры

Построение графика по табличным данным

Оформление атрибутов графика: подписи, легенда, оформление координатах осей, свойства координатной сетки и т.п.

Пользовательский интерфейс последних версий Microcal Origin близок к общепринятым стандартам Windows: Строка заголовка Главное меню Панели инструментов:

Рабочая таблица

Worksheet

Рабочее поле

Проводник

Project Explorer

При запуске графического пакета Origin автоматически создается новый проект и на рабочем поле открывается окно рабочей таблицы Worksheet. По умолчанию программа присваивает ей имя Data1. Это имя

может быть изменено по желанию пользователя. Для этого достаточно вызвать контекстное меню, выбрать функцию Rename и в появившемся диалоговом окне заменить стандартное имя на желаемое.

Окно рабочей таблицы Worksheet – это одно из доступных рабочих окон в проекте Origin, предназначенное для введения данных. Кроме рабочей таблицы возможно создание и других типов окон:

Graph – окно визуализации графиков; Layout page – окно создание нового слоя;

Excel workbook – окно и меню программы Excel; Matrix – окно задания матрицы;

Notes – окно примечаний.

Все рабочие окна созданные в проекте отображаются в окне проводника Project Explorer. Возможно сохранение, как целого проекта, так и сохранение отдельных рабочих окон (расширения файлов рабочих окон представлены в таблице №1).

Для удобства сортировки рабочих окон возможно создание внутри проекта отдельных папок (контекстное меню – New Folder).

Рабочие окна могут быть как активными и отображаться на рабочем поле, так скрытыми и отображаться только в проводнике. Для скрытия

рабочего окна, необходимо вызвать контекстное меню и выбрать функцию

Hide.

Таблица 1. Расширения файлов рабочих окон в графическом пакете Origin.

Тип окна

Расширение

 

файла

Project (проект)

OPJ

Graph (окно визуализации графиков)

OGG

Worksheet (окно данных)

OGW

Excel (окно и меню программы Excel)

XLS

Matrix (окно задания матрицы)

OGM

Function (окно построения графика

OGG

заданной функции)

 

Notes (окно примечаний)

ТXT

Рабочая таблица Worksheet

Ввод данных с помощью клавиатуры

Для введения численных значений в таблицу данных Worksheet достаточно установить курсор на необходимой ячейке таблицы и щелкнуть левой кнопкой мыши. Ячейка будет выделена серым цветом, и в правой части ячейки будет установлен мигающий курсор. После этого можно начинать ввод данных с помощью клавиатуры.

Добавление новой колонки

По умолчанию Origin создает окно Worksheet с двумя столбцами А и В. Чтобы добавить столбец в выбранное окно, необходимо сделать его активным, в главном меню выбрать функцию Column Add New Columns. В открывшемся диалоговом окне, указать, сколько столбцов необходимо добавить в Worksheet. Добавить столбец можно и через контекстное меню (щелчок правой кнопки мышки по белой области рабочего окна Worksheet) и выбор пункта Add New Column. Каждому новому столбцу в качестве имени присваивается буква латинского алфавита (А, B, C, … X, Y, Z, AA, BB, CC …)

Свойства столбцов

По умолчанию первый столбец соответствует оси OX, а каждый последующий оси OY. Это свойство столбцов, так же как и их имена могут быть изменены. Для этого нужно выделить интересующий столбец и, вызвав контекстное меню, выбрать пункт Properties.

Переход к предыдущему столбцу

Переход к следующему столбцу

Имя столбца

 

 

Если установить

 

 

 

 

здесь флажок, то

 

 

 

 

 

 

имена столбцов

Определение для

 

 

будут иметь вид

 

 

А1, А2, А3 и т.д.

графика

 

 

 

 

 

Отображение

 

 

 

определяет тип

 

 

Применить ко

данных в столбце

 

 

 

 

всем столбцам

 

 

 

 

 

 

справа

Формат

 

 

 

определяет формат

 

 

Подпись к

данных в столбце

 

 

столбцу

Ширина колонки

 

 

 

 

 

 

 

Быть ли данным в столбце значениями аргумента или функции определяется с помощью выпадающего списка Plot Designation (определение для графика).

9 Задание №1: Заполните рабочую таблицу. Вставьте еще одну колонку,

добавьте поясняющие подписи к колонкам и измените ширину колонок.

Вычисление данных по известным математическим формулам

Для создания или изменения данных в колонке по известным математическим формулам необходимо выделить интересующий диапазон ячеек и открыть диалоговое окно Set Column Values (Главное меню: Column - Set Column Values или вызвав контекстное меню выбрать Set Column Values).

Область ячеек в Описание колонке функции

Выбор колонки

Выбор и ввод функции

Поле для ввода формулы

В данном случае в колонке С в ячейках с 1 по 15 появятся результат вычитания значений колонки В из колонки А.

Математические операторы:

Оператор

Выполняемая операторы

Пример

+

cложение

С=А+В

-

вычитание

С=А-В

*

умножение

С=А*В

/

деление

С=А/В

^

dозведение в степень

С=А^В

Если в выражении отсутствуют скобки, то порядок операций следующий:

1.Возведение в степень

2.умножение и деление

3.сложение и вычитание

9 Задание №2: Вычислите сопротивление (R=U/I)

Построение графика

Построение одного графика в одном рабочем окне Graph.

Существует несколько способов построения графика. Рассмотрим случай, когда активным является рабочая таблица. Для построения графика по экспериментальным точкам необходимо в главном меню выбрать команду:

Plot Line (проводится только линия между экспериментальным точкам) Scatter (отображаются только экспериментальным точкам)

Line + Symbol (отображаются экспериментальные точки и проводиться линия по экспериментальным точкам)

В появившемся диалоговом окне Select columns for plotting выбрать необходимую рабочую таблицу с данными, затем указать колонку значения которой будут откладываться по оси Х, аналогично по оси Y и нажать клавишу OK. На экране появится «дочернее» окно Graph, с изображением построенного графика.

Шаг 1: Выбрать из раскрывающегося списка рабочую таблицу

Шаг 2: Выбрать колонку значения, которой будут откладываться по оси X и нажать кнопку <->X

Шаг 4: Нажать кнопку OK

Шаг 3: Выбрать колонку значения, которой будут откладываться по оси Y и нажать кнопку <->Y

9 Задание №3: Постройте график R(U)

Оформление атрибутов графика

Большинство операций над графиком начинается с двойного щелчка мышкой по объекту.

Свойства линии графика

Для того чтобы изменить свойства линии графика необходимо вызвать диалоговое окно Plot Details (главное меню Format – Plot или двойным щелчком левой кнопкой мыши прямо по линии графика)

На закладке линия Line существует возможность изменить тип линии Plot type, выбрать стиль линии Style (различные комбинации штрихов и точек), толщины линии Width, а так же цвет линии Color графика. Флажок Fill Area Under Curve (закрашивать область под кривой) дает возможность залить область под кривой каким-нибудь тонирующим цветом.

Закладка линия – свойства

Закладка символ

линии графика

свойства точек на

 

линии

 

Соединение

Тип линии

Выпадающий список соединение (Connect) содержит следующие варианты соединения точек:

No Line (нет линии) – точки не будут соединены;

Straight (прямая) – точки на графике будут соединены прямыми линиями;

2 Point segment (двухточечный отрезок) – заданные точки соединяются попарно отрезками;

3 Point segment (трехточечный отрезок) – график разбивается на участки по три точки;

B-spline (аппроксимация с учетом разброса) – по точкам проводиться аппроксимирующая их линия с учетом разброса;

Spline (аппроксимация) – по точкам проводится аппроксимирующая их линия без учета разброса;

Step horz (шаг по горизонтали), Step vert (шаг по вертикали), Step center (шаг по центру) – точки соединяются ступенчатыми линиями.

Bezier (Кривая Безье) – по точкам проводится аппроксимирующая их линия с использованием алгоритма Безье.

Для просмотра произведенных изменений достаточно щелкнуть на кнопке Apply, чтобы увидеть результат произведенных действий без закрытия диалогового окна. Если полученный результат не удовлетворителен, можно продолжить работу в диалоговом окне до получения нужного вида графика, после чего щелкнуть на кнопке ОК.

Оформление координатных осей

Для редактирования осей достаточно щелкнуть дважды прямо по оси графика левой кнопкой мыши. Появится диалоговое окно позволяющее задавать различные параметры.

Scale

Title&Format

Grid Lines

Break

закладка шкалы координат. Эта закладка используется для установления вертикальной или горизонтальной осей, установки шкалы от начального до конечного значения с определенным шагом, типа шкалы (линейный, логарифмический, логический и т.д.).

закладка заголовка и форматирования. Устанавливает тип, ширину, стиль написания обозначения оси координат.

закладка координатной сетки. Установка горизонтальных и вертикальных дополнительных и основных осей, цвета и типа основных и дополнительных осей.

закладка установки вертикальных и горизонтальных разрывов. Необходимо использовать, когда экспериментальные значения отличаются друг от друга значительно (на несколько порядков).

Tick Labels

закладка меток на осях. В этой закладке устанавливаются цвет меток, их

 

положение, формат, размер и т.д.

Minor Tick

второстепенные метки осей. Дополнительные возможности по

Labels

оформлению меток, связанные с добавлением меток

Custom Tick

привычные метки осей. Поворот в названиях осей, добавление меток на

Labels

осях вручную самим пользователем, центрирование надписей и т.д

Установка масштаба координатной оси

На закладке «шкала» Scale в списке «выделение» Selection можно выбрать для какой оси горизонтальной Horizontal OX или вертикальной Vertical OY будет устанавливаться размер отображаемой шкалы. В поле From задается начальное значение, а в поле To конечное значение шкалы, а так же шаг Increment с которым на данной шкале будут отображаться численные значения.

Количество штрихов на оси можно определить и через поле «основные штрихи» Major Ticks, а вспомогательные штрихи в поле Minor Ticks.

В выпадающем списке «тип» Type можно выбрать тип масштабирования по оси.

Штриховка и подпись к оси

Взакладке «Заголовок и формат» Title&Format можно задать заголовок оси, его расположение, цвет и формат штрихов.

Всписке Selection выбирается нужная ось. Установленный флажок Show Axis&Ticks – отображает ось и штриховку. Цвет оси выбирается в выпадающем списке Color, толщина в списке – Thickness, длина основных штрихов на оси – в списке Major Tick.

Также существует возможность создания заголовка для каждой оси в поле Title. Формат этого заголовка задается в другом диалоговом окне Text Control (вызов данного диалогового окна через главное меню Format – Axis Titles – X Axis Title).

Свойства координатной сетки

Взакладке «Линии сетки» Grid Lines форматируется координатная сетка. Так же как и в других закладках, в списке Selection выбирается вертикальная или горизонтальная ось. Флажки в полях «главная сетка» Major Grids и «вспомогательная сетка» Minor Grids – определяют какие линии сетки будут видны.

Всписках Line Color и Line Type определяется цвет и тип линий как для основной сетки, так и для дополнительной. В поле Thickness задается толщина линий сетки.

Группа Additional Lines «дополнительные линии» позволяет отобразить на графике: линию, находящуюся на противоположном крае от оси (флажок Opposite) и линию, проходящую через нулевую точку на оси

(флажок Y=0 и X=0)

Оформление легенды графика

Двойной щелчок по легенде графика отрывает окно свойств легенды (“Text Control”), где можете изменить границы, заливку, шрифт, размер, цвет, начертание надписи и текст легенды. Тэг в поле легенды \L(1) отображается в виде символа, соответствующего первой линии графика, а тэг %(1) – в виде подписи соответствующей колонки листа данных. Попробуйте, например, заменить %(1) на слово “Образец №1”.

Важно! Если русский текст не отображается адекватно, то необходимо выделить написанное и выбрать кириллический шрифт (Arial Cyr, Times New Roman Cyr etc.).

9 Задание №4: Измените свойства графика R(U)

Свойства линии графика: соединяющая линия – аппроксимирующая без учета разброса; тип линии – сплошная; цвет линии – красный; толщина линии – 3; точки – красные круги.

Масштаб: по оси ОХ – от 0 до 32 с шагом 2; по оси ОУ – от 0 до 1000 с шагом 200.

Координатная сетка: толщина осей – 2; штриховка – внутрь; главная координатная сетка серого цвета, толщиной 0,5; наличие дополнительных линий противоположных осям.

Подписи к осям: ось ОХ – “U, B”; ось OY – “R, Om”.

Легенда графика: измените легенду графика

9 Задание №5: Создайте рабочую таблицу данных и постройте графики

функций F1(k) и F2(k)

k

a =

2 +ek

F=Cos(a)

F=Sin(a)

k

 

 

 

 

 

 

 

От 0,001 до 0,035 с

 

 

 

 

шагом 0,002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вставка графиков из Origin в документы Word или

PowerPoint

Для вставки созданного графика в документы Word или PowerPont необходимо, во-первых, сделать активным требуемый график, а затем в меню “Edit” выбрать “Copy Page” и можно вставлять график в документ.

Если после вставки графика окажется необходимым внести изменения в график, то достаточно дважды кликнуть мышкой по графику прямо в документе Word. Если на компьютере установлена программа Origin, то она автоматически будет вызвана, и график можно будет редактировать прямо в своем документе.

9 Задание №6: Создайте отчет по лабораторной работе №1 в программе

Microsoft Word.

План отчет:

1.Лабораторная работа №1

2.Тема:

3.Цель:

4.Задание № (формулировка задания и полученный график.)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]