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 = 142,5 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 14-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 14VFSR = 2,5 V
1 LSB = mV
2.Leicht
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?115200 Bd

Eine UART-Verbindung läuft mit 115200 Baud. Bestimme die Dauer Tb eines Bits in µs.

baud = 115200 Bd
Tb = µs
3.Mittel
Vin​N = ?3,3 V2ᴺ − 10≤ 10 mV

Ein ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 3,3 V soll Schritte von 10 mV oder kleiner auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N.

VFSR = 3,3 VAuflösung = 10 mV
N =
4.Mittel
Vin​N = ?3,3 V2ᴺ − 10≤ 0,2 mV

Ein ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 3,3 V soll Schritte von 0,2 mV oder kleiner auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N.

VFSR = 3,3 VAuflösung = 0,2 mV
N =
5.Schwer
1216⋮16 ch∿01tc​ = 2,5 µstset​ = 5 µsfs​ = ?

Ein 16-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 2,5 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 = 2,5 µstset = 5 µs
fs = kHz
6.Schwer
T10 mV/°C×2,5∿01N = 10, 10 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 10 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 2,5-fach verstärkt und einem 10-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 10 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.

S = 10 mV/°CG = 2,5N = 10VFSR = 10 V
ΔTLSB = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. 1 LSB = 0,1526 mV
  2. 2. Tb = 8,681 µs
  3. 3. N = 9
  4. 4. N = 15
  5. 5. fs = 8,333 kHz
  6. 6. ΔTLSB = 0,3906 °C

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