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Origin 8 Pro - Einführung 1 A. Zwerger 28.09.2009 Andreas Zwerger Einführung in Origin 8 Pro.

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Präsentation zum Thema: "Origin 8 Pro - Einführung 1 A. Zwerger 28.09.2009 Andreas Zwerger Einführung in Origin 8 Pro."—  Präsentation transkript:

1 Origin 8 Pro - Einführung 1 A. Zwerger Andreas Zwerger Einführung in Origin 8 Pro

2 Origin 8 Pro - Einführung 2 A. Zwerger )Kurvenfit, was ist das nochmal? 2)Daten in Origin importieren 3)Daten darstellen / plotten 4)Kurven an Daten anpassen / fitten Eigene Fitfunktionen erstellen 5)Hinweise zu x-Fehlern, Korrelationen. 6)Typische Probleme Übersicht

3 Origin 8 Pro - Einführung 3 A. Zwerger ) Daten in Origin Arbeitsmappe/ Worksheet Notizen/ Notes Grafik/ Graph

4 Origin 8 Pro - Einführung 4 A. Zwerger a) Eingeben, Importieren, Berechnen 2) Daten in Origin

5 Origin 8 Pro - Einführung 5 A. Zwerger a) Eingeben, Importieren, Berechnen 2) Daten in Origin.dat &.txt Files können per Drag&Drop importiert werden

6 Origin 8 Pro - Einführung 6 A. Zwerger a) Eingeben, Importieren, Berechnen 2) Daten in Origin

7 Origin 8 Pro - Einführung 7 A. Zwerger a) Eingeben, Importieren, Berechnen 2) Daten in Origin STRG+Q Funktionsauswahl Bezugs auf andere Spalte

8 Origin 8 Pro - Einführung 8 A. Zwerger a) Eingeben, Importieren, Berechnen 2) Daten in Origin

9 Origin 8 Pro - Einführung 9 A. Zwerger b) Spalten erstellen, Spaltenart setzen 2) Daten in Origin STRG+D

10 Origin 8 Pro - Einführung 10 A. Zwerger b) Spalten erstellen, Spaltenart setzen 2) Daten in Origin

11 Origin 8 Pro - Einführung 11 A. Zwerger b) Spalten beschriften 2) Daten in Origin Wenn die Spalte beschriftet ist, wird der Name automatisch im Plot angezeigt!

12 Origin 8 Pro - Einführung 12 A. Zwerger c) Excel Mappen in Origin 2) Daten in Origin

13 Origin 8 Pro - Einführung 13 A. Zwerger a) Funktion erstellen 3) Funktionen, Plots Graphen, Layer

14 Origin 8 Pro - Einführung 14 A. Zwerger a) Daten plotten von Origin Worksheet 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer

15 Origin 8 Pro - Einführung 15 A. Zwerger a) Daten plotten von Origin Worksheet 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer

16 Origin 8 Pro - Einführung 16 A. Zwerger b) Daten plotten von Excel Worksheet 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer 1 2 3

17 Origin 8 Pro - Einführung 17 A. Zwerger c) Layout/Skalierung/etc. ändern 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer Grundsätzlich gilt: Doppelklick auf Objekt zum Ändern der Eigenschaften

18 Origin 8 Pro - Einführung 18 A. Zwerger c) Layout/Skalierung/etc. ändern 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer Doppelklick

19 Origin 8 Pro - Einführung 19 A. Zwerger c) Layout der Fehlerbalken ändern 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer Doppelklick

20 Origin 8 Pro - Einführung 20 A. Zwerger c) Layout des Graphen ändern 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer Doppelklick

21 Origin 8 Pro - Einführung 21 A. Zwerger ) Funktionen, Plots, Graphen, Layer Standardmäßig zeigt Origin nur 1000 Messpunkte pro Plot an! Das kann (sollte) man ausschalten! Doppelklick

22 Origin 8 Pro - Einführung 22 A. Zwerger ) Funktionen, Plots, Graphen, Layer d) Plot zu bestehendem Graphen hinzufügen Drag&Drop Layer Eigenschaftsfenster In neuem Layer [(un-)verbunden]

23 Origin 8 Pro - Einführung 23 A. Zwerger ) Funktionen, Plots, Graphen, Layer Drag&Drop ) Drag&Drop d) Plot zu bestehendem Graphen hinzufügen

24 Origin 8 Pro - Einführung 24 A. Zwerger ) Funktionen, Plots, Graphen, Layer ) Layer Eigenschaftsfenster d) Plot zu bestehendem Graphen hinzufügen Doppelklick Klick

25 Origin 8 Pro - Einführung 25 A. Zwerger ) Funktionen, Plots, Graphen, Layer ) Layer Eigenschaftsfenster d) Plot zu bestehendem Graphen hinzufügen Klick Hier können weitere Daten zum Layer hinzugefügt werden

26 Origin 8 Pro - Einführung 26 A. Zwerger ) Funktionen, Plots, Graphen, Layer ) Layer Eigenschaftsfenster d) Plot zu bestehendem Graphen hinzufügen Klick Hier können weitere Daten zum Layer hinzugefügt werden

27 Origin 8 Pro - Einführung 27 A. Zwerger ) Plots, Graphen, Layer ) In neuem Layer [(un-)verbunden] d) Plot zu bestehendem Graphen hinzufügen

28 Origin 8 Pro - Einführung 28 A. Zwerger ) Plots, Graphen, Layer e) Plot beschriften

29 Origin 8 Pro - Einführung 29 A. Zwerger ) Plots, Graphen, Layer f) Graph kopieren, Graph speichern STRG+J Die Seite kann aus der Zwischenablage direkt in z.B. Word oder PowerPoint eingefügt werden. Bei einem Doppelklick dort kann man den Plot sogar nachbearbeiten!

30 Origin 8 Pro - Einführung 30 A. Zwerger ) Plots, Graphen, Layer f) Graph kopieren, Graph speichern Das PNG-Format bietet bessere Qualität als JPG, lässt sich ebenso in pdflatex einbinden und benötigt oft sogar weniger Speicherplatz. Zu empfehlen sind auch Vektorformate (z.B. EMF) und PS,EPS,PDF

31 Origin 8 Pro - Einführung 31 A. Zwerger ) Kurvenanpassung / Fits

32 Origin 8 Pro - Einführung 32 A. Zwerger ) Kurvenanpassung / Fits Vorbemerkung Unterschiede: lineare Regression linearer Fit

33 Origin 8 Pro - Einführung 33 A. Zwerger ) Kurvenanpassung / Fits lineare Regression linearer Fit Vorbemerkung

34 Origin 8 Pro - Einführung 34 A. Zwerger ) Kurvenanpassung / Fits Vorbemerkung

35 Origin 8 Pro - Einführung 35 A. Zwerger ) Kurvenanpassung / Fits Datenselektion

36 Origin 8 Pro - Einführung 36 A. Zwerger ) Kurvenanpassung / Fits Datenselektion

37 Origin 8 Pro - Einführung 37 A. Zwerger ) Kurvenanpassung / Fits Datenselektion Selektion mit Enter abschließen! rechte und linke Schranke verschie- ben um Fitbereich einzugrenzen

38 Origin 8 Pro - Einführung 38 A. Zwerger Fit Starten

39 Origin 8 Pro - Einführung 39 A. Zwerger Fitdialog

40 Origin 8 Pro - Einführung 40 A. Zwerger Fitfunktion auswählen

41 Origin 8 Pro - Einführung 41 A. Zwerger Fitbereich (nachträglich) anpassen

42 Origin 8 Pro - Einführung 42 A. Zwerger Gewichtung Essentiell ist die Wahl der richtigen Gewichtung: Steht hier keine Gewichtung, nimmt Origin die w i als 1 an. Das ergibt sinnlose ² !

43 Origin 8 Pro - Einführung 43 A. Zwerger Gewichtung

44 Origin 8 Pro - Einführung 44 A. Zwerger Parameter Startwerte

45 Origin 8 Pro - Einführung 45 A. Zwerger Parameter Damit der Fit konvergiert, empfiehlt es sich, anfangs Parameter festzusetzen auf gut gewählte Werte. Man lässt den PC für die anderen Parameter Werte finden und gibt dann nach und nach alle Parameter frei.

46 Origin 8 Pro - Einführung 46 A. Zwerger Parameterschranken Alternativ / zusätzlich lassen sich auch Parameterschranken setzen, damit der Fit nicht divergiert. Hier sollte man aber aufpassen, dass der Parameter am Ende nicht den Schranken- wert annimmt, da sonst das Chi² keine Aussage über die Qualität des Fits zulässt. (Man schränkt quasi die Zahl der Fitpara- meter ein).

47 Origin 8 Pro - Einführung 47 A. Zwerger Korrelationsmatrix

48 Origin 8 Pro - Einführung 48 A. Zwerger Fitplot

49 Origin 8 Pro - Einführung 49 A. Zwerger Fitergebnisse Fitergebnisse werden in der Arbeitsmappe in einem neuen Reiter gespeichert. Ebenfalls werden die Daten zum Zeichnen der Fitfunktion in der Arbeitsmappe gespeichert.

50 Origin 8 Pro - Einführung 50 A. Zwerger Fit wiederholen / verbessern Nach jedem abgeschlossenen Fit erscheinen violette Marker an den Daten. Ein Doppelklick auf einem dieser Marker öffnet die alte Fitsitzung, man kann Parameter / Fitgrenzen anpassen und so den Fit verändern. Soll ein zusätzlicher Fit durchgeführt werden, so müssen die Datenmarker erneut gesetzt und eine neue Fitsitzung gestartet werden.

51 Origin 8 Pro - Einführung 51 A. Zwerger Eigene Fitfunktion erstellen 1 2

52 Origin 8 Pro - Einführung 52 A. Zwerger Eigene Fitfunktion erstellen 3 4 5

53 Origin 8 Pro - Einführung 53 A. Zwerger Eigene Fitfunktion erstellen 6 7 8

54 Origin 8 Pro - Einführung 54 A. Zwerger Eigene Fitfunktion erstellen

55 Origin 8 Pro - Einführung 55 A. Zwerger ) Kovarianzmatrix, Konfidenzintervalle, x-Fehler

56 Origin 8 Pro - Einführung 56 A. Zwerger ) Kovarianzmatrix, Konfidenzintervalle Aus der Kovarianzmatrix C können sowohl die Fehler der Fitparameter als auch deren Korrelation bestimmt werden. Fehler² = Varianz auf Fitparameter x i Kovarianzmatrix Kovarianz von x i und x k Korrelationskoeffizient Korrelation zwischen x i und x k

57 Origin 8 Pro - Einführung 57 A. Zwerger Vergleich: normaler linearer Fit y=m·x+c mit veränderter Fitfunktion y=m·(x-s)+c

58 Origin 8 Pro - Einführung 58 A. Zwerger Normaler linearer Fit y=m·x+c Problem: Fitparameter m und c sind im Normalfall korreliert Fehlerfortpflanzung schwieriger! Veränderte Fitfunktion y=m·(x-s)+c wenn gewählt wird, wird die Korrelation = 0 ! Damit lassen sich die Fehler einfach fortpflanzen! Quelle: (lokale Kopie im FP-Web) Vergleich:

59 Origin 8 Pro - Einführung 59 A. Zwerger Normaler linearer Fit y=m·x+c Veränderte Fitfunktion y=m·(x-s)+c

60 Origin 8 Pro - Einführung 60 A. Zwerger ) Kovarianzmatrix, Konfidenzintervalle Fit

61 Origin 8 Pro - Einführung 61 A. Zwerger Matrix ausgeben Kovarianzmatrix ausgeben in neues Worksheet 5) Kovarianzmatrix, Konfidenzintervalle

62 Origin 8 Pro - Einführung 62 A. Zwerger Matrix ausgeben 5) Kovarianzmatrix, Konfidenzintervalle

63 Origin 8 Pro - Einführung 63 A. Zwerger Fitparameter: 5) Kovarianzmatrix, Konfidenzintervalle A2:-7694±79 A4:10588±99 Korrelation:-0,963 A2 lit :-7600 A4 lit :10650 Man könnte meinen die Messung liege gut innerhalb von 2 vom Literaturwert

64 Origin 8 Pro - Einführung 64 A. Zwerger ) Kovarianzmatrix, Konfidenzintervalle A2 lit :-7600 A4 lit :10650 Vgl. Matlab-Skript ellipse.m und das PDF Dokument: Berechnung von Kovarianzellipsen von Nikolaj Nawri: karlsruhe.de/~eisatlas/covariance_ellipses.pdf (lokale Kopien im FP-Web) +

65 Origin 8 Pro - Einführung 65 A. Zwerger Konfidenzband anzeigen 5) Kovarianzmatrix, Konfidenzintervalle

66 Origin 8 Pro - Einführung 66 A. Zwerger Origin kann von sich aus keine x-Fehler im Fit berücksichtigen! 5) x-Fehlerbalken Es gibt aber die Möglichkeit, iterativ vorzugehen. Dazu wird erst nur mit y- Fehlern gefittet, dann mit den vorläufigen Fitparametern neue Fehler berechnet, die dann für den nächsten Fit als Wichtung angegeben werden müssen.

67 Origin 8 Pro - Einführung 67 A. Zwerger ) x-Fehlerbalken 1)Fit mit 2)aus vorläufigen Fitparametern neue berechnen. (folgt aus der Fehlerfortpflanzung ) 3)erneuter Fit mit neuen bringt bessere Fitwerte und korrektes. Quelle: Kapitel 4 von (lokale Kopie im FP-Web) z.B. bei linearem Fit:

68 Origin 8 Pro - Einführung 68 A. Zwerger ) Typische Probleme Der Fit konvergiert nicht oder zu falschen Werten -versuchen, ein paar Parameter manuell festzusetzen auf sinnvolle Werte. Dann mit dem Fit fortfahren und später die Parameter wieder freigeben. Das Chi² ist viel zu groß / viel zu klein -ist im Fitdialog unter Datenauswahl-Eingabedaten-Bereich 1- Arbeitsblatt-y-Gewichtung eine Methodeeingestellt? Falls nicht, Origin die Fehlerdaten mitteilen (Instrumental mit Angabe der Spalte, Statistisch, etc.) -eventuell sind die Fehler deutlich über-/unterschätzt. Fehler sinnvoll abschätzen. -gibt es einzelne Fehlerwerte in den Daten, die extrem klein (evtl. sogar 0) sind? Dies führt zu falschen Fits und Chi² Berechnungen Fit läuft exakt durch manche Punkte, durch andere gar nicht. -s.o. Punkt 2.c

69 Origin 8 Pro - Einführung 69 A. Zwerger ) Typische Probleme Der Assistent meint, ich solle Korrelationen berücksichtigen -Ob das notwendig ist, kann man über die Korrelationskoeffizienten in der Korrelationsmatrix abschätzen. Dazu im Fitdialog unter Einstellungen-Erweitert-Zu berechnende Mengen die Punkte Kovarianzmatrix und Korrelationsmatrix ankreuzen. Die Daten erscheinen in der Fitzusammenfassung in der Arbeitsmappe. Bei großen Korrelationen müssen in Fehlerberechnung /-fortpflanzung die Kovarianzen als zusätzlicher Term in der Gaußschen Fehler- fortpflanzung berücksichtigt werden (Kovarianz-Matrix). Ich finde den linearen Fit nicht -im Fitdialog unter Einstellungen-Funktionsauswahl die Kategorie Polynomial wählen und als Fitfunktion Line einstellen! -Korrelationen berücksichtigen !

70 Origin 8 Pro - Einführung 70 A. Zwerger Viel Erfolg im FP!


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