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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Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
∿01N = 162 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet einen Kanal mit 2 kHz und 16-Bit-Auflösung ab. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 1fs = 2 kHzN = 16
Rb = kbit/s
2.Leicht
126⋮6 ch∿01N = 85 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 6 Kanäle ab, jeden mit 5 kHz und 8-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 6fs = 5 kHzN = 8
Rb = kbit/s
3.Mittel
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​12·Tb​4800 Bd, 8E2

Ein UART sendet Bytes mit 4800 Baud im Format 8E2: 8 Datenbits, ein gerades Paritätsbit und 2 Stoppbit(s), plus das Startbit. Bestimme die größte Anzahl an Datenbytes pro Sekunde, die er übertragen kann.

baud = 4800 Bd8E2
RB = B/s
4.Mittel
128⋮8 ch∿01N = 121 kHz? MB

Ein Recorder tastet 8 Kanäle mit je 1 kHz mit einem 12-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 5 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 8fs = 1 kHzN = 12t = 5 min
M = MB
5.Schwer
1216⋮16 ch∿01tc​ = 8 µstset​ = 5 µsfs​ = ?

Ein 16-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 8 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 5 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 16tc = 8 µstset = 5 µs
fs = kHz
6.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​115200 Bd, 8N1

Ein 16-Bit-ADC streamt jeden Abtastwert über einen UART mit 115200 Baud im Format 8N1 (Startbit, 8 Datenbits, 1 Stoppbit). Jeder Abtastwert wird als 2 ganze(s) Byte(s) gesendet, und die Verbindung ist dauernd belegt. Bestimme die höchste Signalfrequenz fmax, die ohne Aliasing abgetastet werden kann, in Hz.

baud = 115200 BdN = 168N1
fmax = Hz

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rb = 32 kbit/s
  2. 2. Rb = 240 kbit/s
  3. 3. RB = 400 B/s
  4. 4. M = 4,8 MB
  5. 5. fs = 4,808 kHz
  6. 6. fmax = 2880 Hz

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