Anleitung zur Erstellung von Diagrammen in Excel

In den verschiedenen Praktika an der FH Aschaffenburg werden Sie in den unterschiedlichsten Versuchen mit teilweise recht großen Datenmengen konfrontiert, aus denen Sie zur Erstellung Ihres Praktikumberichts ansprechende Diagramme erstellen müssen. Bevor Sie mit der Erstellung des Diagramms beginnen können, müssen Sie überprüfen, ob Ihre Messwerte auch in einer Form vorliegen, in der Sie diese weiterverarbeiten können. Aus manchen Versuchen heraus erhalten Sie Ihre Daten in Form einer Text- oder „csv“-Datei. Diese müssen Sie über den Text Assistenten von Excel importieren. Wählen Sie hierzu unter

„Datei →Öffnen“ den Dateityp „Alle Dateien“ aus und öffnen Sie die entsprechende Messwerte Datei. Dabei öffnet sich der Textassistent, der Ihnen beim Importieren hilft.

Wählen Sie das Trennzeichen (zumeist Tabstop oder Semikolon) und klicken Sie auf weiter. Unter weitere Optionen müssen Sie (auch abhängig von der von Ihnen verwendeten Excel-Version und der Datenart) gegebenenfalls das Dezimaltrennzeichen und das 1000er Trennzeichen vertauschen. Ob Sie die richtige Einstellung gewählt hatten, können Sie eigentlich nur erkennen, wenn nach Abschluss der Datenkonvertierung die Messwerte in einzelnen Spalten vorliegen und die Daten auch dem ursprünglichen Format entsprechen.

Wenn Sie also Kräfte im Bereich bis 250 N gemessen haben, sollten die konvertierten Daten auch diese Werte darstellen. Es kann bei einer Konvertierung vorkommen, dass vor allem durch die in Amerika gebräuchliche (und auch entsprechend programmierter Software) 1000er Trennung und anschließende Vertauschung von „Punkt“ und „Komma“ die Werte um den Faktor 103 oder 106 zu hoch liegen. Bitte achten Sie hierauf besonders und korrigieren Sie notfalls diesen Fehler, in dem Sie eine neue Spalte anlegen, worin Sie eine Berechnung durchführen. Bei manchen Datenformaten kann es vorkommen, dass die Messwerte nach dem Öffnen in Excel statt getrennt in einer x- und y-Spalte zusammen in einer Spalte vorliegen. Um hieraus die x- und y-Spalte zu extrahieren benötigen sie wieder den Textkonvertierungs Assistenten. Markieren Sie die entsprechende Spalte und öffnen Sie den Assistenten unter „Daten →Text in Spalten“. Die weitere Vorgehensweise ist weiter oben bereits beschrieben Sie haben nun die Daten in der Form vorliegen, die Sie brauchen um Sie weiterverarbeiten zu können. Zumeist handelt es sich um X-Y Diagramme, deren Daten in zwei Spalten der Excel Tabelle liegen. Bei manchen Versuchen, wie z.B. der Zugprüfung ist die Spalte A eine reine Messwertnummerierung, Spalte B dann die x Achse und Spalte C die Y Achse. Andere Versuche liefern andere Datenreihen. Auch hier gilt: Haben Sie bei der Durchführung der Versuche gut aufgepasst, fällt es Ihnen leichter, die Daten auszuwerten. Ein Diagramm zu erstellen ist in Excel relativ einfach. Markieren Sie hierzu die entsprechenden Datenspalten oder auch nur Datenbereiche und klicken Sie auf den Diagramm-Assistenten

Wählen Sie als Diagrammtyp ein Punkt (XY) Diagramm und als Untertyp „Punkt“, bzw. „Punkt mit Linien“ aus. Vermeiden Sie Diagramme mit Interpolierten Linien, da diese Ihre Daten verfälscht (nämlich interpoliert) wiedergeben.

Eine weitere Möglichkeit, die anzuzeigenden Daten auszuwählen ist, im zweiten Schritt des Diagrammassistenten auf Reihe zu klicken und dort die Datenreihen für X-Werte und Y-Werte getrennt zu markieren.

Im 3. Schritt können Sie einen Diagrammtitel, sowie die Achsenbeschriftungen eingeben. Erst die Beschriftung der Achsen macht eine bloße Darstellung der Messwerte zu einem

Diagramm.

Sie sind nun fast fertig mit der Erstellung Ihres Diagramms. Alles was jetzt noch fehlt ist das Feintuning. Klicken Sie vorerst auf „Fertigstellen“.

Kraft-Weg Diagramm

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50

Weg /mm

Kra

ft /N

Reihe1

Wie Sie in obigem Beispiel sehen, beginnt die Y-Achse nicht bei Null, sondern bedingt dadurch, dass einer der Messpunkte minimal im negativen Bereich lag, beginnt sie bei –10. Durch klicken auf die Y-Achse mit der Rechten Maustaste erhalten Sie ein Kontextmenü aus dem Sie den Punkt „Achse formatieren“ auswählen.

Unter „Skalierung“ können Sie den Beginn der Y-Achse auf „0“ festlegen. Ebenso können Sie hier sinnvolle Minima und Maxima sowie Intervalle, die ein leichtes Ablesen IhrerDaten ermöglichen, definieren. Sollten Sie einmal eine (halb)logarithmische Skalierung benötigen, so können sie dies auch hier in diesem Menüpunkt einstellen.

Manchmal ist es auch nötig, eine zweite Datenreihe zu Ihrem Diagramm hinzuzufügen. Klicken sie hierzu mit der rechten Maustaste auf eine beliebige Stelle im Diagramm und wählen Sie den Menüpunkt „Datenquelle“ aus. Unter „Reihe“ können Sie dort weitere Messreihen hinzufügen. Und zwar aus der gleichen Tabelle, aus anderen Tabellenblättern der gleichen Datei, sowie aus anderen Dateien (vorausgesetzt, sie ändern anschließend nicht den Speicherort der Dateien)

Der von Excel automatisch vorgegebene graue Diagrammhintergrund ist gerade auf Ausdrucken und bei einer Datenpräsentation mittels Videobeamer unvorteilhaft. Sie sollten diesen durch Rechtsklick auf den grauen Diagrammbereich und auswählen von Zeichnungsfläche formatieren auf „keine Farbe“ setzten. Ihr Diagramm sollte nun folgendermaßen aussehen.

Kraft-Weg Diagramm

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50

Weg /mm

Kra

ft /

N

Trendlinie einfügen

Manchmal kann es nötig sein, eine Ausgleichsgerade oder eine Trendlinie in das Diagramm einzufügen. Klicken Sie hierzu mit der rechten Maustaste auf die Messkurve, bzw. einen Messpunkt. Unter Trendlinie hinzufügen wählen Sie den geeignetesten Linientyp aus.

Spannungs-Strom-Diagramm

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2 4 6 8 10 12 14

Strom /mA

Sp

an

nu

ng

/m

V

Unter Optionen können Sie zusätzlich noch die Trendlinie extrapolieren, d.h. über den eigentlichen Messbereich hinaus zu verlängern. Dies ist nötig, um in obigem Beispiel den Schnittpunkt mit der X-Achse zu ermitteln. Wenn Sie für eine Berechnung die Funktionsgleichung benötigen können Sie in diesem Menüpunkt auswählen, dass die Gleichung im Diagramm dargestellt werden soll.

Spannungs-Strom-Diagramm

y = -10x + 105

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2 4 6 8 10 12 14

Strom /mA

Sp

an

nu

ng

/m

V

Aus obigem Diagramm kann man die extrapolierte Trendlinie, die zugehörige Funktionsgleichung und den Schnittpunkt mit der X-Achse (10,5) ablesen.

Berechnungen in Excel

Fast kein Versuch lässt sich auswerten, ohne mit den Messwerten Berechnungen durchzuführen. Einfache Berechnungen (Grundrechenoperationen) können Sie direkt in Excelzellen eintragen. Wenn Sie die Messwerte einer Spalte A in einer Spalte C mit dem Wert 5 multiplizieren wollen, tragen Sie einfach in C1 ein: =A1*5 und ziehen Sie den Inhalt von C1 mit gedrückter Maustaste (in der rechten unteren Ecke der Zelle muss ein kleines Kreuz erscheinen) bis an den unteren Tabellenrand, oder eben so weit wie sie Ihre Berechnungen durchführen möchten. Wenn Sie die Spalte A mit einem konstanten Wert aus B5 in einer Spalte C multiplizieren wollen, so geben Sie in C1 ein: =A1*$B$5. Durch die Dollarzeichen wird der Multiplikator als geschützt behandelt. Wenn Sie hingegen zwei Spalten jeweils miteinander multiplizieren wollen (also A1 mal B1, A2 mal B2, A3 mal B3 usw.) so reicht in C1 die Eingabe von: =A1*B1 und anschließendes „ziehen“ (Kreuz in der Zellenecke) der Werte nach unten. Für komplexere Berechnungen bietet Excel einen Funktions-Assistenten an, der Ihnen bei Berechnungen der unterschiedlichsten Kategorien hilft (Finanzmathematik, Statistik, etc.)

Wählen Sie die durchzuführende Berechnung aus, klicken Sie auf OK und geben Sie im nächsten Datenfeld den Datenbereich ein. Durch bestätigen der Funktion mit Ok erhalten Sie in der markierten Zelle Ihr gewünschtes Ergebnis. Diese Berechnungen können Sie –analog zu den oben beschriebenen Beispielen auch in andere Zellen kopieren oder „ziehen“.