E zientes Erstellen sch oner Plots - keine Hexerei · Erstellen von Plots j1 2015 IEEE Student Branch Magdeburg Tutorial E zientes Erstellen sch oner Plots - keine Hexerei IEEE Student

Erstellen von Plots | 12015

IEEE Student Branch Magdeburg Tutorial

Effizientes Erstellen schoner Plots - keine Hexerei




Ubersicht

1. Wieso sind Plots und Grafiken entscheidend?

2. Ziel dieses Tutorials

3. Was ist fur eine gute Darstellung zu beachten?

4. Strukturiertes Vorgehen

5. Welche Auswahl an Software gibt es?

6. konkretes Beispiel mit MATLAB



Wieso sind Plots und Grafiken entscheidend?

• wissenschaftliche Arbeiten (Protokolle, Abschlussarbeiten,Veroffentlichungen) gepragt von Ubersichten und Diagrammen,Prinzipdarstellungen, Mess- und Simulationsergebnissen

• Visualisieren von komplexen Sachverhalten

• zum Erhohen des Verstandnisses







”Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte“

→ aber nur, wenn es gut ist







”Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte“ → aber nur, wenn es gut ist



Ziel dieses Tutorials

• Focus auf Darstellung von Mess- und Simulationsergebnissen

• Beantworten der Fragen:- Was ist zu beachten?- Wie gehe ich strukturiert vor?- Welche Software kann ich nehmen?

• Erzeugen von Plots mit MATLAB

• in wenigen Schritten zu einemansprechenden Plot

• reproduzierbares und effizientesErstellen von Plots→ mittels Programmierung einesQuellcodes

• Vorgehen und Befehle zum Teilanalog oder ahnlich auf andereProgramme andwendbar



Ziel dieses Tutorials

• Focus auf Darstellung von Mess- und Simulationsergebnissen

• Beantworten der Fragen:- Was ist zu beachten?- Wie gehe ich strukturiert vor?- Welche Software kann ich nehmen?

• Erzeugen von Plots mit MATLAB

• in wenigen Schritten zu einemansprechenden Plot

• reproduzierbares und effizientesErstellen von Plots→ mittels Programmierung einesQuellcodes

• Vorgehen und Befehle zum Teilanalog oder ahnlich auf andereProgramme andwendbar



Was ist fur eine gute Darstellung zu beachten?

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10−4

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f / MHz

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103

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10510

−4

10−2

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f / MHz

|Zin|/Ω

L1 klein

L1 groß

L1

Eingangsimpedanz Zin in Abhangigkeit von L1

•”Jede Grafik sollte weitestgehend

selbsterklarend sein“

• aussagekraftigeAchsen-Beschriftung, Legende,optional: zusatzliches Textfeld

• eindeutige und aussagekraftigBildunterschrift (in der Arbeit)

• Ubersichtlichkeit

• Information klar erkennbar(Platzierung des Kurvenverlaufsim Plot-Fenster)

• Schriftgroße (und -art) demDokument angepasst

• Einheitlichkeit ahnlicher Plots(Schrift, Große, Farbwahl)



Was ist fur eine gute Darstellung zu beachten?

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f / MHz

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10−2

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f / MHz

|Zin|/Ω

L1 klein

L1 groß

L1

Eingangsimpedanz Zin in Abhangigkeit von L1

•”Jede Grafik sollte weitestgehend

selbsterklarend sein“

• aussagekraftigeAchsen-Beschriftung, Legende,optional: zusatzliches Textfeld

• eindeutige und aussagekraftigBildunterschrift (in der Arbeit)

• Ubersichtlichkeit

• Information klar erkennbar(Platzierung des Kurvenverlaufsim Plot-Fenster)

• Schriftgroße (und -art) demDokument angepasst

• Einheitlichkeit ahnlicher Plots(Schrift, Große, Farbwahl)



Strukturiertes Vorgehen

zum Teil abhangig von Software, da nicht jede Software alles kann

t

UI

Oszilloskop

• Was soll gemessen werden und wieso?

• Speichern der Mess-/Simulations-ergebnisse (Auflosung beachten);Format?: .txt, .csv, .dat

• Aufarbeiten, Weiterverarbeiten,Darstellen der Ergebnisse

• Speichern; Format?: .eps, .pdf(Vektorgrafik), jpg, png (bedingt)

• Einfugen in die wissenschaftliche Arbeit(LATEX?)

• ggf. Uberarbeiten von Schrift- undPlotfenstergroße

• referenzierbare Bildunterschrift (jedeGrafik sollte im Text referenziertwerden)





t

UI

Oszilloskop












t

UI

=>

, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,

Messwerte.dat

Oszilloskop












t

UI

=>

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Messwerte.dat

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P

E

MATLAB-

code

Oszilloskop












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UI

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P

E

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MATLAB-

code

Oszilloskop

wissensch.Arbeit












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UI

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P

E

=>

MATLAB-

code

Oszilloskop

wissensch.Arbeit










Welche Auswahl an Software gibt es?

Software Vorteile Nachteile

Screenshot - schnell- keine Verfalschung moglich

- Auflosung- Nachbearbeitung/ Weiterver-arbeitung

EXCEL - kurze Einarbeitungszeit- schnelle erste Ergebnisse- Daten weiterverarbeitbar

- kostenpflichtig- Aussehen (ohne hohen Auf-wand)

GNU-Plot - kostenfrei- Daten weiterverarbeitbar- Code-basiert (Reproduzier-barkeit)

- Code-basiert (Lernkurve)- nicht optimal fur (komplexe)Berechnungen

LATEXTikz - kostenfrei- Code-basiert (Reproduzier-barkeit)- Einbettung in LATEX

- Code-basiert (Lernkurve)- limitierte Berechnungsmog-lichkeit

MATLAB/Mathematica

- Rechner mit Plotfunktion- Code-basiert (Reproduzier-barkeit)

- Code-basiert (Lernkurve)- kostenpflichtig




Software Vorteile Nachteile

Screenshot - schnell- keine Verfalschung moglich

- Auflosung- Nachbearbeitung/ Weiterver-arbeitung

EXCEL - kurze Einarbeitungszeit- schnelle erste Ergebnisse- Daten weiterverarbeitbar

- kostenpflichtig- Aussehen (ohne hohen Auf-wand)

GNU-Plot - kostenfrei- Daten weiterverarbeitbar- Code-basiert (Reproduzier-barkeit)

- Code-basiert (Lernkurve)- nicht optimal fur (komplexe)Berechnungen

LATEXTikz - kostenfrei- Code-basiert (Reproduzier-barkeit)- Einbettung in LATEX

- Code-basiert (Lernkurve)- limitierte Berechnungsmog-lichkeit

MATLAB/Mathematica

- Rechner mit Plotfunktion- Code-basiert (Reproduzier-barkeit)

- Code-basiert (Lernkurve)- kostenpflichtig




Beispiel mit MATLAB:- Darstellen des gemessenen Schaltverhaltens eines IGBTs

• MATALB-Fenster kurz besprechen

• gemessene Einschaltstrom- und -spannungswerte einlesen

• einfacher Plot-Befehl und der Figure-Editor (sehr kurz)

• m-File fur Automatisches Plotten von U und I (in einem Plot)

• Berechnen der Verlustleistung und -energie beim Einschalten

• Darstellen mittels subplot

• Speichern der Grafiken

• Adaption des Quelltextes auf das Ausschaltverhalten

Documents

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