Arbeitsblatt Messdatenerfassung und Abtastung mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Messdatenerfassung und Abtastung zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
128⋮8 ch∿01N = 100,5 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 8 Kanäle ab, jeden mit 0,5 kHz und 10-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 8fs = 0,5 kHzN = 10
Rb = kbit/s
2.Leicht
Vin​N = 82,5 V2ᴺ − 101 LSB

Ein 8-Bit-ADC, der auf den nächsten Code rundet, hat einen Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ den größten Quantisierungsfehler eq,max in mV.

N = 8VFSR = 2,5 V
eq,max = mV
3.Mittel
Vin​N = 125 V2ᴺ − 11 LSB0,307 V?

Ein 12-Bit-ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 5 V schneidet ab: Sein Ausgangscode ist ⌊Vin/LSB⌋ mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Bestimme den dezimalen Ausgangscode D für eine Eingangsspannung von 0,307 V.

N = 12VFSR = 5 VVin = 0,307 V
D =
4.Mittel
128⋮8 ch∿01N = 1025 kHz? MB

Ein Recorder tastet 8 Kanäle mit je 25 kHz mit einem 10-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 10 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 8fs = 25 kHzN = 10t = 10 min
M = MB
5.Schwer
T20 mV/°C×20∿01N = 8, 10 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 20 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 20-fach verstärkt und einem 8-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 10 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.

S = 20 mV/°CG = 20N = 8VFSR = 10 V
ΔTLSB = °C
6.Schwer
f0fs​/2fs​750 Hz5f₁?

Eine Rechteckwelle mit 750 Hz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 5 kHz abgetastet. Ein Rechtecksignal enthält die ungeraden Oberschwingungen 3f₁, 5f₁, 7f₁, … Bei welcher Frequenz fa erscheint seine Oberschwingung 5f₁ in den abgetasteten Daten? Gib sie in Hz an.

f₁ = 750 Hzfs = 5 kHzOberschwingung: 5f₁
fa = Hz

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rb = 40 kbit/s
  2. 2. eq,max = 4,883 mV
  3. 3. D = 251
  4. 4. M = 240 MB
  5. 5. ΔTLSB = 0,09766 °C
  6. 6. fa = 1250 Hz

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