Matplotlib电流测量曲线绘制异常求助：Y轴格式化修正

问题描述 #

我需要基于测量数据绘制一条电流曲线，曲线起始值为0.280A（即280mA），随后下降至接近0，但当前曲线显示效果不符合预期。以下是我使用Matplotlib、Pandas等库编写的Python代码，恳请协助修正曲线显示及Y轴格式化问题：

import matplotlib.pyplot as plt
import csv
import numpy as np
import pandas as pd

Current = 280#input("Ladesstrom in mA: 
")

x = []
y = []

with open('0C2.csv','r') as csvfile:
    lines = csv.reader(csvfile, delimiter=';')
    for row in lines:
        x.append(row[0])
        y.append(row[2])
        
liste = pd.read_csv('0C2.csv', sep=";")
Zeilen = len(liste)

letzte = pd.read_csv('0C2.csv',usecols=[2],skiprows=Zeilen-1, sep=";")      #letzte Zeile und Spalte 1 auslesen und in "letzte" Speichern
erste = pd.read_csv('0C2.csv',usecols=[2],nrows=1, sep=";")                 #Zeile 1 und Spalte 1 auslesen und in "erste" Speichern

StepsTime=(Zeilen)/5.005
StepsCurrent=(float(Current)/float(5.05))

print(int(Current))

plt.plot(x, y, color = 'g', marker = ',')

plt.xlabel('Time')
plt.ylabel('Current in A')
plt.title("Strommessung 0,2C")
plt.xlim(0, Zeilen)
plt.xticks(np.arange(0, Zeilen, step=StepsTime))
plt.ylim(0, Current)
plt.yticks(np.arange(0, int(Current), step=StepsCurrent))
plt.savefig('books_read.png', dpi=800)
plt.show()

问题分析 #

1. 数据类型错误：直接读取CSV字符串存入列表，Matplotlib会将其视为分类数据，导致曲线显示异常。
2. 单位不匹配：Current设为280（mA），但Y轴标注为“Current in A”，刻度范围和单位完全不匹配。
3. 重复读取CSV：多次调用pd.read_csv造成资源浪费，且逻辑冗余。
4. X轴范围不合理：用行数作为X轴上限，和实际时间数据不对应。

修正后的代码 #

import matplotlib.pyplot as plt
import pandas as pd
import numpy as np

# 电流设置（单位：mA，后续转换为A）
current_mA = 280  # input("Ladesstrom in mA: ")

# 一次性读取CSV数据，避免重复IO操作
df = pd.read_csv('0C2.csv', sep=';')

# 将时间列和电流列转换为数值类型，处理可能的无效值
x = pd.to_numeric(df.iloc[:, 0], errors='coerce')
y = pd.to_numeric(df.iloc[:, 2], errors='coerce')

# 过滤掉无效的NaN数据
valid_data = ~x.isna() & ~y.isna()
x = x[valid_data]
y = y[valid_data]

zeilen = len(df)

# 计算刻度步长：Y轴转换为A单位，匹配标注
steps_time = zeilen / 5.005
steps_current = (current_mA / 1000) / 5.05  # 转换为A

plt.plot(x, y, color='g', marker=',')

plt.xlabel('Time')
plt.ylabel('Current in A')
plt.title("Strommessung 0,2C")

# 基于实际时间数据设置X轴范围，也可保留原逻辑用0到zeilen
plt.xlim(x.min(), x.max())
plt.xticks(np.arange(x.min(), x.max(), step=steps_time))

# Y轴范围设为0到0.28A（对应280mA），确保和数据匹配
plt.ylim(0, current_mA / 1000)
plt.yticks(np.arange(0, current_mA / 1000 + steps_current, step=steps_current))

plt.savefig('books_read.png', dpi=800)
plt.show()

关键修改说明 #

• 统一数据类型：将读取的字符串转换为数值类型，确保Matplotlib绘制连续曲线。
• 单位统一：把mA转换为A，和Y轴标注一致，修正刻度范围。
• 优化IO操作：用Pandas一次性读取数据，简化逻辑并提升效率。
• 处理无效数据：过滤CSV中的非数值内容，避免绘图报错。
• 贴合真实数据：基于实际时间值设置X轴范围，让曲线显示更准确。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marvin