实验数据图形化处理方法探析
2020-08-13李忠星
摘 要:Excel是一款功能强大的数据处理软件,能根据数据生成拟合曲线,能根据拟合曲线生成线性、指数、对数、幂等函数公式,能显示拟合曲线的灵敏度、方差等基本信息。探索基于Excel的实验数据图形化处理方法,具有非常高的应用与普及价值。
關键词:实验数据;图形化处理
当前,能够对实验数据进行图形化处理的软件比较多,大型的如matlab,小型的如Eview、hihidata等,都具备实验数据图形化处理的功能。上述软件通常需要建立统计与数学模型,难以大范围普及。Excel是日常办公必不可少的工具之一,具备实验数据图形化处理的强大功能。Excel具有matlanb等软件所不具备的普及性,因此,非常有必要对基于Excel的实验数据图形化处理方法进行梳理和总结。我们以具体的超声波测距实验为例,总结基于EXCEL的实验数据图形化处理的方法步骤。
1 实验数据图形化处理需求
在某次超声波测距实验中,实验人员采集到的具体数据如表1.所示。在实验报告中,需要依据实验数据,绘制拟合曲线,计算拟合曲线的线性公式,计算拟合曲线的线性公式、灵敏度和方差。
2 基于EXCEL的实验数据图形化处理方法
2.1 录入实验数据
在计算机上新建excel工作表,将上述实验数据录入其中,如图1所示。选中要使用的绘制曲线的数据,如图2所示。
2.2 实验数据图形化处理
在Excel工具栏中点击“插入”,在选项中找到“散点图”,如图3所示。单击之后即可得到数据曲线图,如图4所示。图中曲线即为实验数据的连接折线。
2.3 生成线性公式
右键单击图4中的曲线,在弹出的选项中勾选“添加趋势线”,即可得出数据折线的拟合曲线,图5中的细实线即为超声波实验的数据拟合曲线。鼠标左键单击拟合曲线,弹出“设置趋势线格式”选项。在“趋势线选项”中,有指数、线性、对数、多项、幂和移动平均等多种选项,勾选“线性”、“显示公式”和“显示R平方值”,即可得到拟合曲线的线性公式与方差,如图6所示。
最终,得到该拟合曲线的线性公式为:y=0.9536-0.9643,式中0.9536为该实验装置测量数据的灵敏度,0.9643为测试曲线的偏移量,0.9948为测得实验数据的方差。
3 结束语
通过在Excel中对超声波测距实验数据进行图形化处理的事例,可以看出Excel能够根据实验数据生成数据曲线,能够对拟合曲线作进一步细化处理,能够生成与拟合曲线相匹配的线性、指数、对数、幂等函数公式,并能够显示拟合曲线的灵敏度、方差等基本数据,完全能够满足实验数据图形化处理的要求。因此,探索基于Excel的实验数据图形化处理方法,具有非常高的应用与普及价值。
作者简介
李忠星,火箭军士官学校发射与动力工程系常导动力教研室,讲师。