中南大學(xué)的張碩：怎樣畫電池能量密度圖？

閱讀完本教程，Origin從入門可以到精通！你將學(xué)習(xí)到以下知識和技能：

1. 電池的能量密度

2. 能量密度等高線

3. 創(chuàng)建能量密度等高線數(shù)據(jù)

4. 繪制能量密度等高線坐標(biāo)系

5. 分組繪制散點(diǎn)數(shù)據(jù)

（1）數(shù)據(jù)表的準(zhǔn)備

（2）選擇局部數(shù)據(jù)拖入繪圖

6. 添加數(shù)據(jù)標(biāo)簽

7.Origin中的單點(diǎn)、雙點(diǎn)、三點(diǎn)鼠標(biāo)操作

8. 更新圖例

9.怎樣用ReferLine添加輔助區(qū)域并填充

本文在Origin2018版本軟件上演示。

1.電池的能量密度

利用中學(xué)物理公式推導(dǎo)一下。

兩端除以質(zhì)量得:

其國際單位符號：

Ws/g=As/g V

兩端乘以3600s轉(zhuǎn)為小時(shí)，得到：

Wh/g=Ah/g V

兩端除以1000，得到：

Wh/kg=mAh/g V

所以，我們可以得到一個(gè)公式：

其中，為能量密度Energy Density(Wh/kg)；為比容量(mAh/g)；為電池電壓(V)。

2.能量密度等高線

在中學(xué)，我們知道，建立一個(gè)軸坐標(biāo)系，我們可以繪制各種函數(shù)曲線，例如三角函數(shù)、雙曲線函數(shù)等。大家記得反比例函數(shù)嗎？

就是一個(gè)最簡單的反比例函數(shù)。

那么，類似地，可以變換為

Wh/kg

就可以構(gòu)造一系列能量密度等高線，該線上所有能量密度是一個(gè)常數(shù)。

我們需要構(gòu)造一個(gè)坐標(biāo)系，即縱軸為電壓，橫軸為比容量。

例如下圖：

該坐標(biāo)系中，每條虛線上每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)中和的乘積分別對應(yīng)于相等的能量密度。因此這些虛線其實(shí)質(zhì)是能量密度的等高線。

3. 創(chuàng)建能量密度等高線數(shù)據(jù)

首先我們在一個(gè)空的工作簿中添加5列。右鍵點(diǎn)擊X列的列頭，選擇“Set column volues ”0~70。

然后，按照上圖方法，對每列創(chuàng)建數(shù)據(jù)，輸入：等。

這里注意，如果我們像上圖一樣，直接在f(x)單元格中輸入，則只產(chǎn)生1~32行數(shù)據(jù)，并不是我們想要的范圍（0~70）

4. 繪制能量密度等高線坐標(biāo)系

我們調(diào)用通用模板，繪制等高線圖。

得到下圖：

我們對上圖進(jìn)行修改和美化。

得到下圖：

感覺，這個(gè)圖片不構(gòu)長，怎樣調(diào)整畫布？雙擊空白：

好了，到這里，我們已經(jīng)建立了一張具有能量密度等高線的坐標(biāo)系了。

5. 分組繪制散點(diǎn)數(shù)據(jù)

（1）數(shù)據(jù)表的準(zhǔn)備

數(shù)據(jù)：AB兩列；標(biāo)簽備注：CD兩列。我們用不同顏色填充三種分組的數(shù)據(jù)行，以示區(qū)分。

（2）選擇局部數(shù)據(jù)拖入繪圖

在一張數(shù)據(jù)表中，如果我們選擇XY兩列數(shù)據(jù)繪圖，則繪制的散點(diǎn)圖例符號和顏色可能不能分類設(shè)置。例如，上表中3種顏色區(qū)分的數(shù)據(jù)，正是我們想要分類的數(shù)據(jù)，我們要按照小于100、100~800和大于800將數(shù)據(jù)分為3類。

這時(shí)，我們只需要選擇表中的某幾組數(shù)據(jù)，拖入到能量密度等高線坐標(biāo)系中繪圖。具體演示如下：

由于等高線屬于輔助線，并不是主角，我們需要將輔助線的粗細(xì)和顏色進(jìn)行修改，以降低其地位！調(diào)大主角散點(diǎn)符號的大?。∽罱K得到下圖的效果：

6. 添加數(shù)據(jù)標(biāo)簽

雙擊圖例符號，在彈窗中點(diǎn)擊Label標(biāo)簽，勾選?Enable，在攤開的頁面中，找到label，點(diǎn)開選擇Col(C)，也就是我們事先在數(shù)據(jù)表中已經(jīng)添加的文本。

經(jīng)過字體、大小、顏色的調(diào)整，得到下圖：

這種標(biāo)簽的弊端就是所有樣品標(biāo)簽都是捆綁的，若想拖動某個(gè)標(biāo)簽以避免重疊，其他標(biāo)簽也會跟著被拖動。怎么辦？

7.Origin中的單點(diǎn)、雙點(diǎn)、三點(diǎn)鼠標(biāo)操作

鼠標(biāo)通常有單擊、雙擊、右鍵三種。那么Origin中的鼠標(biāo)左鍵有：點(diǎn)擊、點(diǎn)兩次、點(diǎn)三次。

上圖是我們在點(diǎn)擊對象時(shí)，彈出的提示框。

Origin支持在曲線上進(jìn)行多種選擇：

（1）點(diǎn)1次：選擇所有群組曲線；

（2）點(diǎn)2次：選擇群組中的某條線；

（3）點(diǎn)3次：選擇群組某線上的某數(shù)據(jù)點(diǎn)。

對于單條曲線（解除群組的），只有上述兩種級別的點(diǎn)擊方式。個(gè)性化、具體操作和分析通?；谏鲜鰩追N方式的選擇。

溫馨提示：別煩這種提示框，譚編都不煩它，所以沒有勾選Do not show…….。這個(gè)提示框會在你遇到困難時(shí)彈出，可以看看這個(gè)提示框來解決問題。

回到正題：怎樣解決標(biāo)簽重疊的問題？

8.更新圖例

我們需要根據(jù)3種分類：<100、100~800、>800進(jìn)行圖例的標(biāo)注。

首先，我們在圖片空白處右擊菜單中選擇Legend-update legend更新一下圖例；然后雙擊圖例，在彈窗中刪除不需要的圖例（等高線圖例）；最后添加圖例的文本。

最終得到下圖效果：

9.怎樣用ReferLine添加輔助區(qū)域并填充

有時(shí)候，我們需要突出this work的數(shù)據(jù)優(yōu)勢，我們需要畫一個(gè)區(qū)域，以突顯this work的指標(biāo)高于其他文獻(xiàn)指標(biāo)。例如本文需要添加一個(gè)1.7以下區(qū)域，并填充一個(gè)顏色（灰色不能用，因?yàn)槟芰棵芏鹊雀呔€是灰色）。

雙擊縱軸，在彈窗中點(diǎn)擊Reference Line參考線，在軸線值上添加1.7，點(diǎn)擊其他地方，這個(gè)1.7就被添加了，同時(shí)新增一條，輸入0，點(diǎn)擊Details修改具體的填充色和邊框線。最后確定即可得到下圖的效果：

大功告成，你學(xué)會了沒？