ورقة عمل اكتساب البيانات وأخذ العينات مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في اكتساب البيانات وأخذ العينات: 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

ورقة عمل جديدةتدرّب عبر الإنترنت مع التلميحات

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
f0fs​/2fs​ = ?10 kHz

تحتوي إشارة مستشعر على ترددات حتى 10 kHz. أوجد أدنى معدل أخذ عينات fs,min يلتقطها دون تداخل طيفي.

fmax = 10 kHz
fs,min = kHz
2.سهلة
f0fN​ = ?1 kHz

يأخذ محوّل ADC عينات بمعدل 1 kHz. أوجد تردد نيكويست fN، أي أعلى تردد للإشارة يستطيع تمثيله دون تداخل طيفي.

fs = 1 kHz
fN = kHz
3.متوسطة
tTs​ = 1/fs​f = 4,6 kHzfs​ = 4 kHz

تؤخذ عينات موجة جيبية 4,6 kHz بمعدل 4 kHz دون مرشح مضاد للتداخل. عند أي تردد fa تظهر في العينات؟ أعطه بوحدة Hz.

f = 4,6 kHzfs = 4 kHz
fa = Hz
4.متوسطة
128⋮8 ch∿01N = 1420 kHz? MB

يأخذ مسجّل عينات من 8 قنوات بمعدل 20 kHz لكل منها بمحوّل ADC بـ 14 بت. تُخزَّن كل عينة في عدد صحيح من البايتات. أوجد الذاكرة M اللازمة لتسجيل مدته 1 min، بوحدة MB (1 MB = 10⁶ بايت).

n = 8fs = 20 kHzN = 14t = 1 min
M = MB
5.صعبة
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​19200 Bd, 8N1

يبث محوّل ADC بـ 16 بت كل عينة عبر UART بمعدل 19200 baud وبالصيغة 8N1 (بت بدء، و8 بتات بيانات، وبت إيقاف واحد). تُرسل كل عينة في 2 بايت كاملة والوصلة مشغولة طوال الوقت. أوجد أعلى تردد للإشارة fmax يمكن أخذ عيناته دون تداخل طيفي، بوحدة Hz.

baud = 19200 BdN = 168N1
fmax = Hz
6.صعبة
T1 mV/°C×1∿01N = 10, 5 V? °C/LSB

يعطي مستشعر حرارة 1 mV/°C (0 V عند 0 °C). تُكبَّر إشارته 1 مرة وتُغذّى إلى محوّل ADC بـ 10 بت ومدى من 0 إلى 5 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). أوجد تغيّر الحرارة ΔTLSB الذي يقابل LSB واحدًا.

S = 1 mV/°CG = 1N = 10VFSR = 5 V
ΔTLSB = °C

مفتاح الإجابات

  1. 1. fs,min = 20 kHz
  2. 2. fN = 0,5 kHz
  3. 3. fa = 600 Hz
  4. 4. M = 19,2 MB
  5. 5. fmax = 480 Hz
  6. 6. ΔTLSB = 4,883 °C

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.