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
Vin​N = 1410 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 14-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 10 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 14VFSR = 10 V
1 LSB = mV
2.Leicht
∿01N = 844,1 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet einen Kanal mit 44,1 kHz und 8-Bit-Auflösung ab. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 1fs = 44,1 kHzN = 8
Rb = kbit/s
3.Mittel
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​2400 Bd, 8E1

Ein UART sendet Bytes mit 2400 Baud im Format 8E1: 8 Datenbits, ein gerades Paritätsbit und 1 Stoppbit(s), plus das Startbit. Bestimme die größte Anzahl an Datenbytes pro Sekunde, die er übertragen kann.

baud = 2400 Bd8E1
RB = B/s
4.Mittel
Vin​N = 102,5 V01 LSB2,37 V?

Ein 10-Bit-ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V schneidet ab: Sein Ausgangscode ist ⌊Vin/LSB⌋ mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Bestimme den dezimalen Ausgangscode D für eine Eingangsspannung von 2,37 V.

N = 10VFSR = 2,5 VVin = 2,37 V
D =
5.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​32 MHz / (16·D)

Ein Mikrocontroller mit 32 MHz Takt stellt seine UART-Baudrate als fclk/(16·D) ein, wobei D eine ganze Zahl ist, die auf den nächsten Wert gerundet wird. Die Zielbaudrate beträgt 115200 Baud. Bestimme den prozentualen Fehler der tatsächlichen Baudrate (positiv, wenn sie zu schnell ist).

fclk = 32 MHzZiel = 115200 Bd
e = %
6.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​8 MHz / (16·D)

Ein Mikrocontroller mit 8 MHz Takt stellt seine UART-Baudrate als fclk/(16·D) ein, wobei D eine ganze Zahl ist, die auf den nächsten Wert gerundet wird. Die Zielbaudrate beträgt 9600 Baud. Bestimme den prozentualen Fehler der tatsächlichen Baudrate (positiv, wenn sie zu schnell ist).

fclk = 8 MHzZiel = 9600 Bd
e = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. 1 LSB = 0,6104 mV
  2. 2. Rb = 352,8 kbit/s
  3. 3. RB = 218,2 B/s
  4. 4. D = 970
  5. 5. e = 2,124 %
  6. 6. e = 0,1603 %

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