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 = 162,5 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 16-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 16VFSR = 2,5 V
1 LSB = mV
2.Leicht
126⋮6 ch∿01N = 165 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 6 Kanäle ab, jeden mit 5 kHz und 16-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 6fs = 5 kHzN = 16
Rb = kbit/s
3.Mittel
∿01N = 105 kHz? MB

Ein Recorder tastet einen Kanal mit 5 kHz mit einem 10-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 30 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 1fs = 5 kHzN = 10t = 30 min
M = MB
4.Mittel
124⋮4 ch∿01N = 241 kHz? MB

Ein Recorder tastet 4 Kanäle mit je 1 kHz mit einem 24-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 = 4fs = 1 kHzN = 24t = 10 min
M = MB
5.Schwer
f0fs​/2fs​4,8 kHz5f₁?

Eine Rechteckwelle mit 4,8 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 20 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 kHz an.

f₁ = 4,8 kHzfs = 20 kHzOberschwingung: 5f₁
fa = kHz
6.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​20 MHz / (16·D)

Ein Mikrocontroller mit 20 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 38400 Baud. Bestimme den prozentualen Fehler der tatsächlichen Baudrate (positiv, wenn sie zu schnell ist).

fclk = 20 MHzZiel = 38400 Bd
e = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. 1 LSB = 0,03815 mV
  2. 2. Rb = 480 kbit/s
  3. 3. M = 18 MB
  4. 4. M = 7,2 MB
  5. 5. fa = 4 kHz
  6. 6. e = −1,357 %

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