Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Origin 8.5 - Einführung 1 C. Disch 03.09.2012 Christian Disch Einführung in Origin 8.5.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Origin 8.5 - Einführung 1 C. Disch 03.09.2012 Christian Disch Einführung in Origin 8.5."—  Präsentation transkript:

1 Origin 8.5 - Einführung 1 C. Disch 03.09.2012 Christian Disch Einführung in Origin 8.5

2 Origin 8.5 - Einführung 2 C. Disch 03.09.2012 Origin 8.5 / 8.6 - Download

3 Origin 8.5 - Einführung 3 C. Disch 03.09.2012 Origin 8.5 / 8.6 Lizenzdatei online erzeugen 74109 http://license.physik.privat/campus/Origin/OriginPro8/OriginPro-LicenseServer.pdf http://license.physik.privat/campus/Origin/OriginPro8/8.6/

4 Origin 8.5 - Einführung 4 C. Disch 03.09.2012 Ebenfalls auf der FP-Seite: Die Origin 7, Origin 8.0 und 8.5 Einführungen (A. Zwerger, C. Disch) Bem.: Origin 8.5 und 8.6 unterscheiden sich nur geringfügig, Universitätslizenzen gelten jedoch immer nur für die aktuellste Version.

5 Origin 8.5 - Einführung 5 C. Disch 03.09.2012 1)Kurvenfit, was ist das nochmal? 2)Daten in Origin importieren 3)Daten darstellen / plotten 4)Kurven an Daten anpassen / fitten Eigene Fitfunktionen erstellen 5)x-Fehler und Korrelationen. 6)Typische Probleme 7)Unterschiede Origin/Root Übersicht

6 Origin 8.5 - Einführung 6 C. Disch 03.09.2012 1) Kurvenfit Messwerte y i mit (Mess-)Fehlern σ i

7 Origin 8.5 - Einführung 7 C. Disch 03.09.2012 1) Kurvenfit Fitfunktion f(x) = a*x + b Finde Werte für die Parameter a und b, für die minimal wird.

8 Origin 8.5 - Einführung 8 C. Disch 03.09.2012 1) Kurvenfit Als Kenngröße für die Güte des Fits wird definiert, idealerweise gilt dabei für einen guten Fit

9 Origin 8.5 - Einführung 9 C. Disch 03.09.2012 2) Daten in Origin Arbeitsmappe/ Worksheet Notizen/ Notes Grafik/ Graph Funktionen

10 Origin 8.5 - Einführung 10 C. Disch 03.09.2012 a) Eingeben, Importieren, Berechnen 2) Daten in Origin

11 Origin 8.5 - Einführung 11 C. Disch 03.09.2012 a) Eingeben, Importieren, Berechnen 2) Daten in Origin.dat &.txt Files können per Drag&Drop importiert werden

12 Origin 8.5 - Einführung 12 C. Disch 03.09.2012 a) Eingeben, Importieren, Berechnen 2) Daten in Origin

13 Origin 8.5 - Einführung 13 C. Disch 03.09.2012 a) Eingeben, Importieren, Berechnen 2) Daten in Origin STRG+Q Funktionsauswahl Bezug auf andere Spalte

14 Origin 8.5 - Einführung 14 C. Disch 03.09.2012 a) Eingeben, Importieren, Berechnen 2) Daten in Origin

15 Origin 8.5 - Einführung 15 C. Disch 03.09.2012 b) Spalten erstellen, Spaltenart setzen 2) Daten in Origin STRG+D

16 Origin 8.5 - Einführung 16 C. Disch 03.09.2012 b) Spalten erstellen, Spaltenart setzen 2) Daten in Origin

17 Origin 8.5 - Einführung 17 C. Disch 03.09.2012 b) Spalten beschriften 2) Daten in Origin Wenn die Spalte beschriftet ist, wird der Name automatisch im Plot angezeigt!

18 Origin 8.5 - Einführung 18 C. Disch 03.09.2012 c) Excel Mappen in Origin 2) Daten in Origin

19 Origin 8.5 - Einführung 19 C. Disch 03.09.2012 a) Funktion erstellen 3) Funktionen, Plots Graphen, Layer

20 Origin 8.5 - Einführung 20 C. Disch 03.09.2012 a) Daten plotten von Origin Worksheet 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer (Befindet sich normalerweise in der unteren Toolbar)

21 Origin 8.5 - Einführung 21 C. Disch 03.09.2012 a) Daten plotten von Origin Worksheet 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer

22 Origin 8.5 - Einführung 22 C. Disch 03.09.2012 b) Daten plotten von Excel Worksheet 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer 1) Plot-Typ auswählen 2) Datenbereiche mit X, Y, usw. auswählen 3) Plot

23 Origin 8.5 - Einführung 23 C. Disch 03.09.2012 c) Layout/Skalierung/etc. ändern 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer Grundsätzlich gilt: Doppelklick auf Objekt zum Ändern der Eigenschaften

24 Origin 8.5 - Einführung 24 C. Disch 03.09.2012 c) Layout/Skalierung/etc. ändern 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer Doppelklick

25 Origin 8.5 - Einführung 25 C. Disch 03.09.2012 c) Layout der Fehlerbalken ändern 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer Doppelklick (auf Fehlerbalken)

26 Origin 8.5 - Einführung 26 C. Disch 03.09.2012 c) Layout des Graphen ändern 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer Diagrammtyp kann nachträglich hier geändert werden Doppelklick

27 Origin 8.5 - Einführung 27 C. Disch 03.09.2012 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer Standardmäßig zeigt Origin nur 3000 Messpunkte pro Plot an! Das kann (sollte) man ausschalten! Doppelklick, Layer auswählen

28 Origin 8.5 - Einführung 28 C. Disch 03.09.2012 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer d) Plot zu bestehendem Graphen hinzufügen Drag & Drop Layer Eigenschaftsfenster In neuem Layer [(un-)verbunden]

29 Origin 8.5 - Einführung 29 C. Disch 03.09.2012 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer Drag&Drop (Spalte muss an der Kante angefasst werden) ) Drag&Drop d) Plot zu bestehendem Graphen hinzufügen

30 Origin 8.5 - Einführung 30 C. Disch 03.09.2012 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer ) Layer Eigenschaftsfenster d) Plot zu bestehendem Graphen hinzufügen Doppelklick auf die Layer- Nummer Klick

31 Origin 8.5 - Einführung 31 C. Disch 03.09.2012 3) Funktionen, Plots, Graphen, Layer ) Layer Eigenschaftsfenster d) Plot zu bestehendem Graphen hinzufügen Klick Hier können weitere Daten zum Layer hinzugefügt werden

32 Origin 8.5 - Einführung 32 C. Disch 03.09.2012 3) Plots, Graphen, Layer ) In neuem Layer [(un-)verbunden] d) Plot zu bestehendem Graphen hinzufügen

33 Origin 8.5 - Einführung 33 C. Disch 03.09.2012 3) Plots, Graphen, Layer ) In neuem Layer [(un-)verbunden] d) Plot zu bestehendem Graphen hinzufügen

34 Origin 8.5 - Einführung 34 C. Disch 03.09.2012 3) Plots, Graphen, Layer e) Plot beschriften Rechtsklick

35 Origin 8.5 - Einführung 35 C. Disch 03.09.2012 3) Plots, Graphen, Layer e) Plot beschriften

36 Origin 8.5 - Einführung 36 C. Disch 03.09.2012 3) 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!

37 Origin 8.5 - Einführung 37 C. Disch 03.09.2012 3) Plots, Graphen, Layer f) Graph kopieren, Graph speichern Das PNG-Format bietet bessere Qualität als JPG, lässt sich ebenso in pdflatex und Word einbinden und benötigt oft sogar weniger Speicherplatz. Zu empfehlen sind auch Vektorformate (z.B. EMF) und PS,EPS,PDF

38 Origin 8.5 - Einführung 38 C. Disch 03.09.2012 4) Kurvenanpassung / Fits

39 Origin 8.5 - Einführung 39 C. Disch 03.09.2012 4) Kurvenanpassung / Fits Bemerkung - Unterschiede: lineare Regression linearer Fit

40 Origin 8.5 - Einführung 40 C. Disch 03.09.2012 4) Kurvenanpassung / Fits lineare Regression linearer Fit Bemerkung

41 Origin 8.5 - Einführung 41 C. Disch 03.09.2012 4) Kurvenanpassung / Fits Bemerkung

42 Origin 8.5 - Einführung 42 C. Disch 03.09.2012 4) Kurvenanpassung / Fits Datenselektion

43 Origin 8.5 - Einführung 43 C. Disch 03.09.2012 4) Kurvenanpassung / Fits Datenselektion

44 Origin 8.5 - Einführung 44 C. Disch 03.09.2012 4) Kurvenanpassung / Fits Datenselektion Selektion mit Enter abschließen! rechte und linke Schranke verschie- ben, um Fitbereich einzugrenzen

45 Origin 8.5 - Einführung 45 C. Disch 03.09.2012 Fit Starten

46 Origin 8.5 - Einführung 46 C. Disch 03.09.2012 Fitfunktion auswählen

47 Origin 8.5 - Einführung 47 C. Disch 03.09.2012 Fitbereich (nachträglich) anpassen Numerische oder grafische Änderung möglich

48 Origin 8.5 - Einführung 48 C. Disch 03.09.2012 Gewichtung

49 Origin 8.5 - Einführung 49 C. Disch 03.09.2012 Gewichtung Essentiell ist die Wahl der richtigen Gewichtung: Steht hier keine Gewichtung, nimmt Origin die w i als 1 an. Das ergibt sinnlose ² !

50 Origin 8.5 - Einführung 50 C. Disch 03.09.2012 Gewichtung Instrumental = Fehler sind in einer als Y err -markierten Spalte angegeben Statistical = Origin berechnet die Gewichtung automatisch (~1/N) Achtung: Durch eine nachträgliche Änderung des Fitbereichs wird die Gewichtung zurückgesetzt und muss erneut ausgewählt werden!

51 Origin 8.5 - Einführung 51 C. Disch 03.09.2012 Parameter Startwerte Origin wählt passende Startwerte für den Fit. Dies gelingt jedoch nicht immer (Fitvorschau im Plot überprüfen!)

52 Origin 8.5 - Einführung 52 C. Disch 03.09.2012 Parameter Damit der Fit konvergiert, empfiehlt es sich, anfangs Parameter auf gut gewählte Werte festzusetzen. Man lässt Origin für die anderen Parameter Werte finden und gibt dann nach und nach alle Parameter frei.

53 Origin 8.5 - Einführung 53 C. Disch 03.09.2012 Iterationen Links – 1x Iteration, reduziert Chi² ein mal Rechts – Fit konvergieren lassen; minimiert Chi²

54 Origin 8.5 - Einführung 54 C. Disch 03.09.2012 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).

55 Origin 8.5 - Einführung 55 C. Disch 03.09.2012 Korrelationsmatrix

56 Origin 8.5 - Einführung 56 C. Disch 03.09.2012 Fit abschließen 1) 2)

57 Origin 8.5 - Einführung 57 C. Disch 03.09.2012 Fitplot Ausführliche Zusammenfassung im Book der verwendeten Daten

58 Origin 8.5 - Einführung 58 C. Disch 03.09.2012 Fitergebnisse Fitergebnisse werden in der Arbeitsmappe in einem neuen Reiter gespeichert. Zusätzlich werden die Daten zum Zeichnen der Fitfunktion in der Arbeitsmappe gespeichert.

59 Origin 8.5 - Einführung 59 C. Disch 03.09.2012 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. (Bem.: in diesem Beispiel wurde der Parameter y0 festgehalten, dieser kann somit nachträglich freigegeben werden)

60 Origin 8.5 - Einführung 60 C. Disch 03.09.2012 Eigene Fitfunktion erstellen 1 2 Function Type Expression für normale Fitfunktionen 3

61 Origin 8.5 - Einführung 61 C. Disch 03.09.2012 Eigene Fitfunktion erstellen 4.1 5 4.2 Derived Paremeters sind Größen, die aus den Fitparametern berechnet werden (optional)

62 Origin 8.5 - Einführung 62 C. Disch 03.09.2012 Eigene Fitfunktion erstellen 6 7 8 Mit Quick Check kann die Fitfunktion auf Eingabefehler überprüft werden

63 Origin 8.5 - Einführung 63 C. Disch 03.09.2012 Eigene Fitfunktion erstellen 10 9 Hier können Routinen für die automatische Bestimmung der Startparameter eingegeben werden. Meist ist es jedoch schneller und einfacher, die Startparameter von Hand zu wählen.

64 Origin 8.5 - Einführung 64 C. Disch 03.09.2012 Eigene Fitfunktion erstellen 12 11 Parameter können wahlweise in Grenzen gehalten werden, um bestimme (physikalische) Randbedingungen zu erfüllen, oder um das Divergieren des Fits zu verhindern. Achtung: Nach dem Abschluss des Fits muss überprüft werden, ob Parameter an ihre Grenzen gestoßen sind!

65 Origin 8.5 - Einführung 65 C. Disch 03.09.2012 Eigene Fitfunktion erstellen 14 13 Optionale Definition abgeleiteter Größen (hier: Die volle Breite auf halber Höhe einer Gaußverteilung)

66 Origin 8.5 - Einführung 66 C. Disch 03.09.2012 Eigene Fitfunktion erstellen 15 Optionale Definition von Skripten, die vor und nach dem Fit ausgeführt werden sollen (kann typischerweise übersprungen werden). Nach Abschluss der Definition einer eigenen Fitfunktion wird eine neue Fitsitzung gestartet und die neue Funktion steht zur Verfügung

67 Origin 8.5 - Einführung 67 C. Disch 03.09.2012 5) Kovarianzmatrix, Konfidenzintervalle, x-Fehler

68 Origin 8.5 - Einführung 68 C. Disch 03.09.2012 5) Kovarianzmatrix, Konfidenzintervalle Aus der Kovarianzmatrix 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 (-1 bedeutet maximale Antikorrelation, 1 maximale Korrelation und ~0 entspricht keiner Korrelation) Korrelation zwischen Fitparameter x i und x k Allg. Fehlerfortpflanzung

69 Origin 8.5 - Einführung 69 C. Disch 03.09.2012 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: http://www.physik.unizh.ch/~pruys/daten/Kap4.pdf (lokale Kopie im FP-Web) Vergleich:

70 Origin 8.5 - Einführung 70 C. Disch 03.09.2012 Normaler linearer Fit y=m·x+c Veränderte Fitfunktion y=m·(x-s)+c

71 Origin 8.5 - Einführung 71 C. Disch 03.09.2012 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.

72 Origin 8.5 - Einführung 72 C. Disch 03.09.2012 5) 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 http://www.physik.unizh.ch/lectures/datenanalyse/ss04/ (lokale Kopie im FP-Web) z.B. bei linearem Fit:

73 Origin 8.5 - Einführung 73 C. Disch 03.09.2012 6.) Typische Probleme Der Fit konvergiert nicht oder zu falschen Werten -versuchen, einige Parameter manuell auf sinnvolle Werte zu fixieren. Dann mit dem Fit fortfahren und später alle Parameter wieder freigeben. Das Chi² ist viel zu groß / viel zu klein (sollte ~1 sein) -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

74 Origin 8.5 - Einführung 74 C. Disch 03.09.2012 6.) Typische Probleme Korrelationen berücksichtigen, ja/nein? -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). Es wurde ein Spektrum mit vielen Kanälen, aber nur wenigen Ereignissen pro Kanal aufgezeichnet (schlechte Statistik, Spektrum ist verrauscht) -Benachbarte Kanäle in einer neuen Spalte aufsummieren (siehe nächste Folie). Dadurch wird die Anzahl der Kanäle reduziert, die Statistik pro Kanal jedoch verbessert.

75 Origin 8.5 - Einführung 75 C. Disch 03.09.2012 Analysis -> Data Manipulation -> Reduce to Evenly Spaced X Diese Funktion mittelt über N benachbarte Datenpunkte

76 Origin 8.5 - Einführung 76 C. Disch 03.09.2012 7.) Unterschiede Origin/Root Origin: Grafische Benutzeroberfläche Schnelles Importieren und fitten einzelner Datensätze Skriptbasierte Automatisierung möglich, aber eher umständlich => Eignet sich für Versuche mit wenigen oder stark unterschiedlichen Datensätzen/Fits Root: Textbasiert/UI Automatisierter Import und fitten großer (und ähnlicher!) Datensätze => Für Versuche mit vielen vergleichbaren Datensätzen und Fits, beispielsweise 100x Peakposition mittels Gaußverteilung in 100 ähnlichen Spektren bestimmen

77 Origin 8.5 - Einführung 77 C. Disch 03.09.2012 Viel Erfolg im FP!

78 Origin 8.5 - Einführung 78 C. Disch 03.09.2012 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

79 Origin 8.5 - Einführung 79 C. Disch 03.09.2012 5) Kovarianzmatrix, Konfidenzintervalle A2 lit :-7600 A4 lit :10650 Vgl. Matlab-Skript ellipse.m und das PDF Dokument: Berechnung von Kovarianzellipsen von Nikolaj Nawri: http://imkhp7.physik.uni- karlsruhe.de/~eisatlas/covariance_ellipses.pdf (lokale Kopien im FP-Web) +


Herunterladen ppt "Origin 8.5 - Einführung 1 C. Disch 03.09.2012 Christian Disch Einführung in Origin 8.5."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen